Rhodium-katalysierte, asymmetrische Synthese:

Ligandendesign und Methodik

Von der Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften der

Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen zur Erlangung des

akademischen Grades eines Doktors der Naturwissenschaften genehmigte Dissertation

vorgelegt von

Diplom-Chemiker

René T. Stemmler

aus Frankfurt am Main

Berichter: Universitätsprofessor Dr. Carsten Bolm

Universitätsprofessor Dr. Walter Leitner

Tag der mündlichen Prüfung: 4. Juni 2007

Diese Dissertation ist auf den Internetseiten der Hochschulbibliothek online verfügbar.

AACHENER BEITRÄGE ZUR CHEMIE

Bibliografische Information der Deutschen BibliothekDie Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in derDeutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Da-ten sind im Internet über http://dnb.ddb.de abrufbar.

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printed in GermanyD 82 (Diss. RWTH Aachen)

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(Aachener Beiträge zur Chemie ; Bd. 79)Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2007

René StemmlerRhodium-katalysierte, asymmetrische Synthese:Ligandendesign und Methodik

ISBN: 3-86130-561-51. Auflage 2007

„Je planmäßiger die Menschen vorgehen, desto wirksamer vermag sie der Zufall zu treffen.“ Die Physiker, Punkt 8 der 21 Punkte zu den Physikern von FRIEDRICH DÜRRENMATT.

„Was einmal gedacht wurde, kann nicht mehr zurückgenommen werden.“ MÖBIUS in Die Physiker von FRIEDRICH DÜRRENMATT.

Die vorliegende Arbeit wurde in der Zeit von Februar 2004 bis März 2007 am Institut für

Organische Chemie der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen unter

Leitung von Prof. Dr. Carsten Bolm angefertigt.

Herrn Prof. Dr. Carsten Bolm danke ich herzlich für die interessante Themenstellung und

die optimalen Arbeitsbedingungen in seiner Arbeitsgruppe. Ferner bin ich für seine stete

Unterstützung und die vielen gewährten Freiheiten während dieser Zeit dankbar.

Herrn Prof. Dr. Walter Leitner danke ich für die freundliche Übernahme des Korreferats.

Teile dieser Arbeit sind bereits veröffentlicht oder befinden sich im Druck:

(1) Planar-Chiral Cyrhetrenes for the Rhodium-Catalyzed Asymmetric 1,4-Addition and

the Hydrogenation of Enamides

R. T. Stemmler, C. Bolm, J. Org. Chem. 2005, 70, 9925 9931.

(2) An Unprecedented Rhodium-Catalyzed Asymmetric Intermolecular Hydroacylation

Reaction with Salicylaldehydes

R. T. Stemmler, C. Bolm, Adv. Synth. Catal. 2007, 349, 1185 1198.

(3) Synthesis of Novel Chiral Phosphine-Olefin Complexes and their Evaluation as

Ligands in the Rhodium-Catalyzed 1,4-Addition

R. T. Stemmler, C. Bolm, Synlett 2007, 1365 1370.

(4) Asymmetric Enamide Hydrogenation Using Planar-Chiral Cyrhetrenes

R. T. Stemmler, C. Bolm, Tetrahedron Lett. 2007, 48, im Druck,

DOI: 10.1016/j.tetlet.2007.06.113.

INHALTSVERZEICHNIS

v

INHALT

1 Einleitung.................................................................................................................. 11.1 Katalyse ....................................................................................................................... 11.2 Asymmetrische Katalyse........................................................................................... 3

2 Kenntnisstand .......................................................................................................... 72.1 Rhodium – ein außergewöhnlich katalyseaktives Übergangsmetall.................. 7

2.1.1 HAYASHI-MIYAURA-Reaktion 82.1.2 Rhodium-katalysierte Hydroacylierung 12

2.1.3 Asymmetrische intramolekulare Hydroacylierung 18

2.1.4 Intermolekulare Hydroacylierung 20

2.2 5-Cylopentadienylrhenium(I)-Komplexe als Liganden in der asymmetrischen Katalyse........................................................................................ 272.2.1 Erste Entwicklungen 272.2.2 AaPhos-Liganden 30

2.3 Phosphin-Olefin-Liganden für die asymmetrische Synthese ............................ 31

3 Aufgabenstellung .................................................................................................. 35

4 Hauptteil.................................................................................................................. 374.1 Synthese von AaPhos-Derivaten............................................................................ 374.2 Untersuchungen zur Synthese weiterer Diphosphine mit Cyrhetren-

Rückgrat .................................................................................................................... 394.3 AaPhos-Derivate als Liganden in asymmetrischen Reaktionen ....................... 44

4.3.1 Erste Untersuchungen 454.3.1.1 Rhodium-katalysierte Hydroborierung 454.3.1.2 Palladium-katalysierte allylische Alkylierung und Aminierung 454.3.1.3 Palladium-katalysierte alkylierende Ringöffnung 474.3.1.4 Kupfer-katalysierte 1,4-Addition 484.3.1.5 Rhodium-katalysierte Arylierung von 1-Naphthaldehyd 484.3.1.6 Iridium-katalysierte Imin-Hydrierung 494.3.1.7 Iridium-katalysierte Hydrierung von Chinaldin 504.3.1.8 Ruthenium-katalysierte Hydierung von -Ketoestern 504.3.1.9 Rhodium-katalysierte Hydrierung ungeschützter Enamine 50

4.3.2 Rhodium-katalysierte asymmetrische Hydrierung von Enamiden 514.3.3 Rhodium-katalysierte asymmetrische 1,4-Addition 55

4.4 Syntese der Phosphin-Olefin Komplexe ............................................................... 604.5 Phosphin-Olefine in der HAYASHI-MIYAURA-Reaktion...................................... 644.6 Rhodium-katalysierte asymmetrische intermolekulare Hydroacylierung...... 65

4.6.1 Erste Untersuchungen 654.6.2 Phosporamidite und Phosphite 71

INHALTSVERZEICHNIS

vi

4.6.3 Solvias-Liganden 80

4.6.4 Weitere Phosphoramidite und Phosphortriamide 85

4.6.5 Azyklische Diene 88

5 Zusammenfassung und Ausblick .......................................................................91

6 Experimenteller Teil ..............................................................................................976.1 Allgemeines............................................................................................................... 97

6.1.1 Allgemeine Arbeitstechniken 976.1.2 Reinigung und Trocknung von Lösungsmitteln 97

6.1.3 Nach Literaturvorschriften hergestellte Verbindungen 98

6.1.4 Analytik 99

6.1.5 Chromatographie 101

6.1.6 Stereochemische Konventionen 101

6.2 Synthese- und Arbeitsvorschriften ...................................................................... 1026.2.1 Synthese der planar-chiralen Cyrhetrene 98–104 1026.2.2 Synthese weiterer Cyrhetren-Derivate 116

6.2.3 Synthese der Phosphin-Olefin-Liganden 122

6.2.4 Asymmetrische Hydroborierung von Styrol 134

6.2.5 Asymmetrische Iridium-katalysierte Hydrierung von Iminen 135

6.2.6 Asymmetrische Iridium-katalysierte Hydrierung von Chinaldin (129) 136

6.2.7 Asymmetrische Hydrierung ungeschützter Enamine 137

6.2.8 Asymmetrische Ruthenium-katalysierte Hydrierung von Benzoylessigsäureethylester (131) 138

6.2.9 Asymmetrische, Palladium-katalysierte allylische Aminierungen und Alkylierungen 139

6.2.10 Asymmetrische Palladium-katalysierte alkylierende Ringöffnung 142

6.2.11 Asymmetrische Rhodium-katalysierte Arylierung von 1-Naphthaldehyd 143

6.2.12 Asymmetrische Kupfer-katalysierte 1,4-Addition 144

6.2.13 Asymmetrische Rhodium-katalysierte 1,4-Additionen 145

6.2.14 Asymmetrische Rhodium-katalysierte Hydrierung von Enamiden 152

6.2.15 Asymmetrische Rhodium-katalysierte Hydroacylierungen 157

6.2.16 Dreistufige Synthese des Phosphoramidits (R)-26f 175

6.2.17 Darstellung der Rhodium-Komplexe 179

7 Literatur..................................................................................................................183

8 Anhang ...................................................................................................................1978.1 Abkürzungsverzeichnis......................................................................................... 1978.2 Verzeichnis vollständig charakterisierter Verbindungen................................. 1998.3 Danksagung ............................................................................................................ 2028.4 Lebenslauf ............................................................................................................... 203

1 EINLEITUNG

1

1 EINLEITUNG

1.1 KATALYSE*

Katalysatoren spielen eine zentrale Rolle sowohl in der Chemie als auch in unzähligen

biochemischen Prozessen. Das Verständnis über die „katalytische Kraft“ begann jedoch

erst mit der Einführung dieses Begriffs durch JÖNS JACOB BERZELIUS 1835:1,2

„Ich werde sie daher, um mich einer in der Chemie wohlbekannten Ableitung zu bedienen, die

katalytische Kraft der Körper, und die Zersetzung durch dieselbe Katalyse nennen, gleichwie

wir mit dem Wort Analyse die Trennung der Bestandtheile der Körper, vermöge der gewöhn

lichen chemischen Verwandtschaft, verstehen.“Allerdings verleitete die Mehrdeutigkeit dieses Kraftbegriffs zu Mißinterpretation und

Widerspruch. So verlieh auch JUSTUS LIEBIG in einem Brief an FRIEDRICH WÖHLER

seinem Mißmut über diese Definition Ausdruck:3

„Weißt du denn nicht, daß die Esel, welche in Deutschland Bücher schreiben, seine

katalytische Kraft ohne zu prüfen, annehmen und unsern Kindern in den Kopf setzen

werden...? Gibst du nicht zu, daß die ganze Idee von der katalytischen Kraft falsch ist?“Obwohl im Zuge der Industrialisierung im Laufe des 19. Jahrhunderts katalytische

Prozesse zunehmend an Bedeutung gewannen, wurde erst 1894 von WILHELM OSTWALD

die bis heute akzeptierte Definition der Katalyse veröffentlicht, die er anläßlich der 73.

Versammlung der Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte am 26. September

1901 präsentierte:4,5

„Ein Katalysator ist jeder Stoff, der, ohne im Endprodukt einer chemischen Reaktion zu

erscheinen, ihre Geschwindigkeit verändert.“Für eine gegebene Reaktion wird demnach die Aktivierungsenergie durch den Katalysator

herabgesetzt und diese dadurch beschleunigt. Genauer geht es meist darum, von einer

Reihe unterschiedlicher Konkurrenzreaktionen nur eine der Reaktionen stark zu be-

schleunigen, so daß bevorzugt das gewünschte Produkt entsteht.6 Erreicht wird dies durch

Interaktion der Reaktanden mit dem Katalysator, der Bildung von Zwischenverbindungen

* Katalyse von griechisch , katálysis die Auflösung, Abschaffung, Aufhebung.

1 EINLEITUNG

2

und demzufolge durch die Änderung des Reaktionsmechanismus (Abb. 1).* In „Aner-

kennung für seine Arbeiten über Katalyse und seine dafür grundlegenden Untersuchungen

über chemische Gleichgewichtsverhältnisse und Reaktionsgeschwindigkeiten“ wurde

OSTWALD 1909 mit dem Nobelpreis für Chemie gewürdigt.5 Noch heute von Bedeutung

ist das von ihm entwickelte OSTWALD-Verfahren zur Oxidation von Ammoniak mit Hilfe

eines Platin-Rhodium-Katalysators für die Produktion von Salpetersäure. Weitere

wichtige, katalysierte Prozesse aus dieser Zeit sind u. a. das HABER-BOSCH-Verfahren zur

Synthese von Ammoniak7 sowie das FISCHER-TROPSCH-Verfahren für die Herstellung

von Kohlenwasserstoffen.8

Substrat undReagenz

Produkt

Übergangszustand

G‡unkat

G‡kat

G

G‡

Reaktionskoordinate

Frei

eE

nerg

ie

Abb. 1. Energiediagramm zur Katalyse.

Heutzutage sind katalytische Prozesse in der chemischen Industrie allgegenwärtig.

Schätzungen zufolge sind bei etwa 90% der Verfahren zur Herstellung kommerzieller

Chemikalien katalytische Prozesse beteiligt, die meisten davon jedoch sind heterogen

katalysiert.6 Weit imposanter erscheint jedoch die Fülle an Enzymen, die eine weitere

Vielzahl von biochemischen Prozessen katalysieren, wovon wir die wenigsten gerade erst

zu erkennen und zu verstehen beginnen. Zusätzlich sind die meisten, wenn nicht alle

Transformationen von Biokatalysatoren stereoselektiv,† da diese aus chiralen, enantio-

merenreinen Bausteinen, den Aminosäuren und Zuckern, aufgebaut sind.‡ Interessanter-

* Dann ist genaugenommen allerdings auch die Reaktionskoordinate in Abb. 1 nicht mehr die gleiche, da ein anderer Reaktionspfad eingeschlagen wird.

† Sofern das Produkt chiral ist. ‡ Chiralität (griech. Händigkeit, abgeleitet von cheir – Hand) bezeichnet die Eigenschaft

bestimmter Gegenstände (hier Moleküle), daß ihr Spiegelbild nicht mit dem Originalbild zur Deckung gebracht werden kann, ähnlich der linken und rechten Hand. Solche Gegenstände

1 EINLEITUNG

3

weise dominieren die L-Aminosäuren und D-Zucker in der Flora und Fauna auf der Erde,

d. h. sie ist homochiral (Ausnahmen9,10d sind z. B. bestimmte Bakterien, die auch D-

Aminosäuren produzieren). Dieses Phänomen der chiralen Welt und die Frage nach dem

Ursprung der Homochiralität führten bereits zu zahlreichen Untersuchungen und Hypo-

thesen.10

1.2 ASYMMETRISCHE KATALYSE

Da sich also alle Prozesse des Lebens in einer chiralen Welt abspielen, wird verständlich,

daß jedes Enantiomer eines Enantiomerenpaares bedeutend unterschiedlich mit dieser

wechselwirkt. So ist z. B. der Geschmack der natürlichen Aminosäure L-Asparagin bitter,

während der des Enantiomers D-Asparagin süßlich ist. Wegen dieser unterschiedlichen

Wechselwirkungen ist es insbesondere bei der Synthese pharmakologisch aktiver

Substanzen für Arzneimittel,11 bei Duft- und Aromastoffen12 und in zunehmendem Maße

auch bei Agrochemikalien wichtig,13 beide Enantiomere auf deren biologische Aktiviät

und deren physiologische Wirkung auf Organismen zu untersuchen.

Für die Herstellung enantiomerenreiner oder -angereicherter Verbindungen gibt es fol-

gende allgemeine Ansätze: Die Racematspaltung stellt die einfachste und oftmals preis-

werteste Variante dar.14 Dabei kann das gewünschte Enantiomer aber nur mit bis zu 50%

Ausbeute gewonnen werden. Die Biokatalyse nutzt Enzyme für asymmetrische Trans-

formationen.15 Diese Methode ist zwar sehr effektiv, oftmals jedoch auf ein kleines

Substratspektrum beschränkt. Schließlich besteht noch die Möglichkeit der enantio-

selektiven Synthese mit stöchiometrischen Mengen eines Auxiliars16 bzw. der enantio-

selektiven Katalyse unter Einsatz von in der Regel substöchiometrischen Mengen eines

chiralen Katalysators.17 Im Falle eines chiralen Katalysators wird die Enantioselektivität

durch den Unterschied in den freien Energien der beiden diastereomorphen Übergangs-

zustände G‡ der entsprechenden Komplexe aus Substrat und Katalysator hervorgerufen

(Abb. 2). Dabei ist wichtig, daß auch die Aktivierungsenergie der unkatalysierten

Reaktion (der sogenannten Hintergrund-Reaktion) vergleichsweise hoch ist, damit letzt-

endlich der gesamte Enantiomerenüberschuß* des Produkts, der sich aus allen Reaktions-

wegen zusammensetzt, nicht herabgesetzt wird.

sind chiral, die beiden unterscheidbaren, spiegelbildlichen Formen eines Gegenstandes werden Enantiomere genannt.

* Der Enantiomerenüberschuß (Abk.: ee, von „enantiomeric excess“) ist definiert als Differenz der Anteile der beiden Enantiomere an der Summe der beiden Enantiomere und wird meist in Prozent angegeben: ee 100%SR

R S R S

1 EINLEITUNG

4

G‡

G

G‡kat

Substrat undReagenz

G‡unkat

unkatalysierteHintergrund-reaktion

Produkt(bevorzugtes Enantiomer)

Produkt(ungewünschtes Enantiomer)

Reaktionskoordinate

Frei

eE

nerg

ie

Abb. 2. Energiediagramm zur enantioselektiven Katalyse.

Die enantioselektive Katalyse hat in der akademischen Forschung seit einigen Jahr-

zehnten einen fundamentalen Stellenwert eingenommen und gewinnt auch in der

chemischen und pharmazeutischen Industrie zunehmend an Bedeutung.18 Nach einer

Analyse im Jahr 2003 existierten 52 Prozesse unter Einsatz enantioselektiver Katalyse im

Produktions- bzw. Pilotstadium.19 Die Bedeutung der asymmetrischen Katalyse wurde im

Jahr 2001 durch die Verleihung des Nobelpreises an die Chemiker SHARPLESS, NOYORI

und KNOWLES für ihre bahnbrechenden Untersuchungen auf den Gebieten der

asymmetrischen katalytischen Hydrierung bzw. Oxidation gewürdigt.20

KNOWLES berichtete 1968 über die asymmetrische Hydrierung des prochiralen Olefins 3

mit einem chiralen Rhodium-Katalysator.21 Dieser setzte sich aus einem achiralen

Rhodium-Komplex und (S)-CAMP (1), einem chiralen Phosphorliganden, zusammen.

Das Verfahren wurde – später mit dem effektiveren zweizähnigen Liganden

(R,R)-DIPAMP (2) – als erster industrieller Prozeß für die Synthese von L-Dopa (5),

einem Parkinson-Medikament, durch MONSANTO eingesetzt (Schema 1).22,*

* Allerdings wird L-Dopa inzwischen vermutlich nur noch über enzymatische Verfahren hergestellt. Dies zeigt, daß ein katalytisches Verfahren nicht immer die preiswerteste Möglichkeit zur Herstellung enantiomerenreiner Verbindungen ist.

1 EINLEITUNG

5

PMe

OMe

1(S)-CAMP

PPPh

PhMeO

OMe

2(R,R)-DIPAMP

MeO

AcO

CO2H

NHAc

[Rh(2)(cod)]BF4

H2 (10 bar)

495% ee

HO

HO

CO2H

NH2

H+

5L-Dopa

MeO

AcO

CO2H

NHAc

3

Schema 1. MONSANTO L-Dopa Prozeß.

NOYORI entwickelte einen synthetischen Zugang zu BINAP (6), einem zweizähnigen,

axial-chiralen Diphosphin-Liganden,23 und schuf dabei ein Mitglied der "privileged

ligands".24,* Später erwies sich dieser Ligand als äußerst effektiv für viele verschiedene

asymmetrische Reaktionen.25 BINAP (6) kommt in industriellem Maßstab bei der Her-

stellung von ( )-Menthol (9) zum Einsatz (Schema 2).26 In einer asymmetrischen Iso-

merisierung des Diethylgeranylamins (7) nach dem TAKASAGO-Prozeß wird (R)-Citro-

nellaldiethylamin (8) mit einem exzellenten Enantiomerenüberschuß gewonnen.

PPh2

PPh2

(S)-6(S)-BINAP

NEt2 NEt2

OH

(R)-8>98% ee

[Rh((S)-6)(cod)]ClO4

100 °C

9( )-Menthol

7

Schema 2. Asymmetrische Isomerisierung des Diethylgeranylamins (7) nach dem TAKASAGO-

Prozeß zur Synthese von ( )-Menthol 9.

* Dieser Begriff wurde von JACOBSEN geprägt und bezeichnet chirale Liganden, die in verschiedenen, mechanistisch nicht verwandten Reaktionen außerordentlich effektiv sind.

1 EINLEITUNG

6

SHARPLESS wurde u. a. für seine Arbeiten zur ersten praktischen Epoxidierung von Allyl-

alkoholen mit dem Nobelpreis ausgezeichnet.27 Die Produkte dieser Epoxidierung stellen

wertvolle Synthesebausteine nicht nur in der akademischen Forschung, wie u. a. in der

Naturstoffsynthese, sondern auch in der Industrie dar. So wird z. B. (S)-Glycidol (10)

großtechnisch hergestellt, u. a. für die Synthese von -Blockern wie Levobunolol (11)

(Schema 3).18b

HOOHO N

H OHO

O

Ti(O iPr)4 (5 Mol-%)Cumolhydroperoxid (2 Äquiv.)

L-( )-DIT (6 Mol-%)

Molsieb, 20 0 °C10

80–90% ee11

Levobunolol

Schema 3. Industrielle Nutzung der asymmetrischen Epoxidierung nach SHARPLESS.

Zwar sind die enantioselektiven, katalytischen Reaktionen bisher nur in geringem Maße

in der großtechnischen Produktion von enantiomerenreinen Intermediaten und Produkten

vertreten (siehe oben); die genannten Beispiele zeigen aber, daß deren Einsatz in der

Industrie durchaus erwünscht ist und bei der Entwicklung von neuen Syntheserouten

neben alternativen Methoden berücksichtigt werden. Daher ist neben der Weiterent-

wicklung und Verbesserung bestehender sowie der Entwicklung neuer Katalysator-

Systeme insbesondere auch die Entwicklung neuer katalytischer asymmetrischer

Reaktionen erstrebenswert und bedeutsam.

2 KENNTNISSTAND

7

2 KENNTNISSTAND

2.1 RHODIUM – EIN AUßERGEWÖHNLICH KATALYSEAKTIVES

ÜBERGANGSMETALL

Das Übergangsmetall Rhodium gehört neben seinen Nachbarn im Periodensystem,

Palladium und Ruthenium, zu den meistgenutzten Metallen in katalysierten Reaktionen.28

Die Entdeckung des Rhodiums als Quelle vielseitiger homogener Katalysatoren in der

organischen Synthese begann im Jahr 1966 mit der Identifizierung des WILKINSON-

Katalysators [RhCl(PPh3)3] (12) durch WILKINSON als außerordentlich aktivem

Katalysator in der Hydroformylierung, dessen Aktivität über die des bis dahin genutzten

Co2(CO)8-Katalysators hinausging.29 [RhCl(PPh3)3] (12) stellte sich im Laufe der Jahre

als äußerst vielseitiger Katalysator heraus und begründete das neue Gebiet der homogen

katalysierten Hydrierung. Dies führte schließlich zur der Entwicklung der Rhodium-

katalysierten asymmetrischen Hydrierung, deren bekanntestes und historisches Beispiel

die industrielle Produktion von L-Dopa im MONSANTO-Prozeß darstellt (siehe Kapitel

1.2). Weitere Rhodium-katalysierte Reaktionen, z. B. die Cycloisomerisierung, Hydro-

borierung, eine Reihe von Cycloadditionsreaktionen, die konjugierte Addition an unge-

sättigte Carbonylverbindungen und Hydroacylierung von Olefinen, begleitet von der

überragenden Chemo-, Regio- und Stereoselektivität der Rhodium-Katalysatoren, unter-

streichen die Vielfältigkeit und Bedeutung dieses Metalls für die organische Synthese.28

Neue Synthesewege eröffnete die Entdeckung der Rhodium-katalysierten Hydroborierung

von Olefinen in den 80er Jahren,30 da die Diastereo- und auch Regioselektivität der

katalysierten Variante der unkatalysierten Reaktion entgegengesetzt ist.31 Während in der

unkatalysierten Reaktion des Olefins 13 mit 9-BBN hauptsächlich das anti-Diastereomer

14 erhalten wird, kehrt der Zusatz des Rhodium-Katalysators in Gegenwart des weniger

reaktiven Catecholborans die Selektivität zugunsten des syn-Diastereomers 14 um

(Schema 4a).32 Im Falle der Hydroborierung von Styrol wird im Anschluß an die

Oxidation zum Alkohol hauptsächlich das Anti-MARKOWNIKOW-Produkt 15 erhalten;

andererseits kann das regioisomere MARKOWNIKOW-Produkt – der chirale Alkohol 16 –

in Gegenwart eines chiralen Rhodium-Katalysators mit 96% ee synthetisiert werden

(Schema 4b).33

2 KENNTNISSTAND

8

Reagenzien syn-14 ant i-14

9-BBN (3 Äquiv.) 14 86

[RhCl(PPh3)3] (12, 3 Mol-%)CatBH (3 Äquiv.)

97 3

nBu

OSitBuPh2

nBu

OSitBuPh2

OH nBu

OSitBuPh2

OH2) H2O2/NaOH

(a)

(b)

unkatalysiert

HO 1) BH3

2) H2O2/NaOH

1) [Rh(cod)2]BF4 (1 Mol-%)( )-BINAP (2 Mol-%)CatBH (1.1 Äquiv.)

–78 °C, 2 h

2) H2O2/NaOH

katalysiert

OH

15 (R)-1691%, 96% ee

13

Schema 4. Effekt des Rhodium-Katalysators in der Hydroborierung,

(a) auf die Diastereoselektivität nach EVANS32b und (b) auf die Regioselektivität nach HAYASHI.33

Weiterhin wurden im Laufe der Jahre neuartige Rhodium-katalysierte Cyclisierungs-

reaktionen entdeckt. Zum Beispiel berichtete WENDER im Jahr 1995 über die erste

Rhodium-katalysierte intramolekulare [5+2]-Cycloaddition zwischen Vinylcyclopropanen

und Alkeninen zur Darstellung annelierter 5,7-Ringsysteme (Schema 5).34 Diese neue

Reaktion konnte später auf Alkene und Allene ausgeweitet werden.35 Kürzlich wurde

auch ein erstes asymmetrisches Verfahren publiziert.35c

CO2Me

HMeO2CMeO2C

MeO2C

CO2Me

HMeO2C

[Rh(CO)2Cl]2 (5 Mol-%)

Toluol, 110 °C, 1 h93%

H

Schema 5. Beispiel einer intramolekularen [5+2]-Cycloadditionsreaktion nach WENDER.34

2.1.1 HAYASHI-MIYAURA-Reaktion

Die konjugierte Addition an aktivierte Olefine ist eine wichtige und verbreitete Reaktion

zur C C-Bindungsknüpfung. Zusätzlich erlaubt sie die selektive Einführung eines oder

mehrerer Stereozentren unter Verwendung chiraler Katalysatoren. Im Falle der Rhodium-

katalysierten 1,4-Addition von Boronsäuren und Boronsäureestern an , -ungesättigte

Carbonylverbindungen, über die MIYAURA und HAYASHI 1997 bzw. 1998 erstmals

berichteten,36 können Alkenyl- und Aryl-Reste stereoselektiv an das Substrat addiert

werden. Dabei wurde zunächst BINAP (6) als chiraler Ligand erfolgreich eingesetzt.37

2 KENNTNISSTAND

9

O

F3C

B(OH)2

O

CF3

[Rh(acac)(C2H4)2](34a, 3 Mol-%)

(S)-BINAP (6, 3 Mol-%)

Dioxan/H2O 10:1100 °C, 5 h

19ac70%, 99% ee

17c2.5 Äquiv.

O

BO

O

[Rh(acac)(C2H4)2](34a, 3 Mol-%)

(S)-BINAP (6, 3 Mol-%)Et3N (10 Äquiv.)

Dioxan/H2O 10:1100 °C, 3 h

205 Äquiv.

O

2182%, 99% ee

18a

18b

Schema 6. Asymmetrische konjugierte Addition von Boronsäuren und Boronsäureestern an

Enone.36b,c

Seitdem wurde diese HAYASHI-MIYAURA-Reaktion auf andere aktivierte Olefine ausge-

weitet,37 z. B. auf Ester,38 Amide,39 Maleinimide40 oder ungesättigte

Nitroverbindungen.41 Die entprechenden 1,4-Addukte wurden dabei stets mit hohen

Enantiomerenüberschüssen (87 98.5% ee) erhalten (Abb. 3).

NBn

O

OPhEt

2497% ee

CO2Bn

Ph

CONHBn

Ph

2287% ee

2393% ee

PhNO2

2598.5% ee

Abb. 3. Auszug aus dem Produktspektrum der asymmetrischen HAYASHI-MIYAURA-Reaktion.

Des Weiteren wurde eine Reihe von meist neuartigen Liganden u. a. in der Rhodium-

katalysierten 1,4-Addition untersucht. Einige effektive Liganden sind in Abb. 4 aufge-

führt.42 Neben Phosphoramiditen und Phosphiniten wurden auch chirale Diene entwickelt

und kurz darauf auch die ersten Phosphin-Olefin Hybrid-Liganden* vorgestellt. Die von

diesen Liganden induzierten Enantiomerenüberschüsse in der Reaktion von Phenylboron-

säure (17a) mit Cyclohexenon (18a) zum Produkt 3-Phenylcyclohexanon (19aa) sind

ebenfalls angegeben und befinden sich zwischen 89% und 99% ee (Abb. 4).

* Siehe auch Kapitel 2.3, S. 31 für eine detaillierte Behandlung der Phosphin-Olefin-Verbindungen.

2 KENNTNISSTAND

10

OP

ONMe2

H8-MonoPhos (26l)89% ee

N

tBu OPPh2

2796% ee

OP

O

OP

O

2899% ee

Bn

Bn

Bn-nbd* (29)96% ee

OMe

[2.2.2]cod (30a)95% ee

Ph2P

Ph

PPh2

Ph

nbpPh (32a)93% ee

P PhPh

(S,Sa,SP)-3398% ee

(R,R)-PhtroppPh (31)95% ee

O O

Ph19aa18a

[Rh(I)]/Ligand (3 Mol-%)PhB(OH)2 (17a, 1.5–5 Äquiv.)

Dioxan/H2O

Abb. 4. Untersuchte Liganden in der HAYASHI-MIYAURA-Reaktion und die dabei erzielten

Enantiomerenüberschüsse des 3-Phenylcyclohexanons (19aa).

2.1.1.1 Katalysezyklus

Der Mechanismus der HAYASHI-MIYAURA-Reaktion wurde im Jahr 2002 im Detail von

HAYASHI untersucht. Dabei wurden die Schlüsselintermediate B, D und E durch 31P-NMR-Studien identifiziert und bestätigten somit den bis dato angenommen Mecha-

nismus (Schema 7).43 Der hier beschriebene Katalysezyklus bezieht sich auf die Reaktion

von Cyclohexenon (18a) mit Phenylboronsäure (17a), ist jedoch auch gültig für andere

Substrate. Bei Einsatz des [Rh(acac)(BINAP)]-Komplexes A ist der Transmetallierungs-

Schritt zum Rhodium-Phenyl-Komplex B langsam und erfordert daher hohe Reaktions-

temperaturen (>60 °C). Dieses Intermediat B kann nun mit Wasser in einer Neben-

reaktion (der Rhodium-katalysierten Deborylierung) hydolysiert werden, wobei Benzol

als Nebenprodukt gebildet wird. Alternativ koordiniert das Olefin 17a am Rhodium unter

2 KENNTNISSTAND

11

Bildung des Intermediats C, gefolgt von der regio- und stereoselektiven Insertion des

Olefins in die Rh C-Bindung, das zum Rhodium-oxa- -allyl-Komplex D führt. Schließ-

lich wird das Produkt 19aa durch Hydrolyse freigesetzt und die Rh-OH-Spezies E gebil-

det. Dieser Rh-OH-Komplex E reagiert schnell (d. h. auch bei niedrigeren Temperaturen

zwischen 30 und 60 °C) in einer Transmetallierung mit Phenylboronsäure zu Intermediat

B, jedoch konkurriert bei Anwesenheit von Acetylaceton die Komplexierung zu Inter-

mediat A. Daher verläuft die Transmetallierung nur in Abwesenheit von Acetylaceton auf

dem Weg E B, in Anwesenheit dagegen bevorzugt über den Weg E A B.

P2Rh–OH

PhB(OH)2

B(OH)3

O

*

OP2Rh

Ph

H2O

Hydrolyse

Inser tion

RhO

H2O

schnell

*Ph

O

akt iv beiniedr igen Temp.

P2Rh Ph

H2O

Ph-H

Neben-reakt ionO

OP2Rh

PhB(OH)2

acac-Hlangsam

Trans-metallierung

akt iv beihohen Temp.

PhE

19aa

18aschnell

P2

A

B

C

D

acac-H

Schema 7. Mechanismus der HAYASHI-MIYAURA-Reaktion (P2 = BINAP).

Demnach ist die Rhodium(I)-Spezies E der eigentliche Katalysator in Abwesenheit von

Acetyaceton. HAYASHI hat daher durch Einsatz von [Rh(OH)(S)-BINAP)]2 bzw. dem in

situ generierten Äquivalent aus [RhCl((S)-BINAP)]2 und KOH zeigen können, daß die

Reaktion mit diesem Katalysator in 3 h bei 35 °C vollständig verläuft und das Keton 19aa

mit >99% ee gebildet wird (Schema 8).43 Zusätzlich berichtete MIYAURA über die

Möglichkeit, in Gegenwart von einem Äquivalent KOH bzw. Et3N eine aktive

Katalysator-Spezies in situ aus [Rh(acac)(C2H4)2] und z. B. Et-MonoPhos (26m) zu

generieren und vermutlich gleichzeitig das Acetylacetonat mit der überschüssigen Base

als Salz zu binden.44 Dadurch lief die Reaktion schon bei 50 °C innerhalb von 6 h voll-

ständig ab (Schema 8), jedoch wurde in einigen Fällen bei Zusatz anorganischer Basen

eine geringere Enantioselektivität beobachtet.44b

2 KENNTNISSTAND

12

O O

Ph19aa18a

[Rh(OH)((S)-BINAP]2 (3 Mol-%)PhB(OH)2 (17a, 2.5 Äquiv.), 35 °C

[Rh(acac)(C2H4)2] (34a, 3 Mol-%)Et-MonoPhos (26m, 6 Mol-%)

PhB(OH)2 (17a, 1.5 Äquiv.)KOH (1 Äquiv.), 50 °C

96%, 99.3% ee

95%, 98% ee

[Rh(I)] (3 Mol-%)

Dioxan/H2O

O

OP NEt2

Et-MonoPhos(S)-26m

Schema 8. Asymmetrische Rhodium-katalysierte 1,4-Addition unter milderen Reaktionsbe-

dingungen nach HAYASHI43 bzw. MIYAURA.44a

2.1.2 Rhodium-katalysierte Hydroacylierung

Eine weitere synthetisch interessante, Rhodium-katalysierte Reaktion ist die Hydro-

acylierungsreaktion zwischen einem Olefin und einem Aldehyd unter Bildung eines

Ketons.45 Dabei verläuft die Reaktion unter vollständiger Atomökonomie.46 Die intra-

molekulare Variante wurde 1972 erstmals von SAKAI beschrieben.47 , -Ungesättigte

Aldehyde wurden dabei mit Hilfe des WILKINSON-Katalysators [RhCl(PPh3)3] (12) in

Cyclopentanone umgewandelt (Schema 9). Als Nebenprodukte wurden jedoch zu signifi-

kanten Anteilen auch Cyclopropane isoliert, die vermutlich als Folge einer konkur-

rierenden Decarbonylierung der Acyl-Rhodium(III)-Intermediate 36 gebildet wurden.

O

R1

R2

O

R1

R2

R1

R2

1 : 1

[RhCl(PPh3)3] (12)(1 Äquiv.)

RT

[Rh]

O

R1

R2

[Rh]

R2

R1O

vs.

3635

Schema 9. Erste intramolekulare Hydroacylierung nach SAKAI.47

Die Unterdrückung dieser Nebenreaktion gelang zum einen MILLER, indem er die

Reaktion in einem mit Ethylen gesättigten Lösungsmittel durchführte.48 Vermutlich

sättigt das Ethylen während der Reaktion offene Koordinationstellen am Rhodium ab und

2 KENNTNISSTAND

13

verhindert so die Besetzung dieser Stellen durch Kohlenmonoxid, das aus einer Decarbo-

nylierung der Acyl-Rhodium(III)-Intermediate entstehen könnte. Zum anderen berichtete

BOSNICH, daß die Nebenreaktion durch Verwendung kationischer Rhodium-Komplexe

mit chelatisierenden Diphosphin-Liganden unterdrückt werden kann (Schema 10).49

O

Ph

O

Ph

[Rh(dppe)]2(ClO4)2 (2 Mol-%)

CH3NO2, RT

19ba92%

Schema 10. Beispiel einer effektiven intramolecularen Hydroacylierung nach BOSNICH.49

Eine mögliche Erklärung für dieses Phänomen ist, daß nach der oxidativen Addition ein

oktaedrisch-koordiniertes Acyl-Rhodium(III)-Intermediat 37 entsteht, welches zwei

Koordinationsstellen zur Koordination des Olefins zur Verfügung stellt und so das

Substrat quasi als Chelator in einem Chelatkomplex am Rhodium koordiniert ist (Abb. 5).

RhP

POR2

R2

H

37

(L)

Abb. 5. Acyl-Rhodium-Intermediat 37, stabilisiert durch Koordination des Olefins am Rhodium

(L = Lösungsmittel).

Zusätzlich sind Carbonyl-Liganden an kationischen Rhodium-Komplexen in trans-

Position zu Phosphinen durch den trans-Effekt destabilisiert, was folglich eine Decarbo-

nylierung erschwert.50,51

Obwohl die Rhodium-katalysierte intramolekulare Hydroacylierung in den meisten Fällen

zur Synthese fünfgliedriger Ringe eingesetzt wird, sind auch andere Ringgrößen syntheti-

sierbar. So berichtete SHAIR im Jahr 2000 über die Darstellung von Cyclooctenonen via

intramolekularer Hydroacylierung von Vinylcyclopropan-substituierten Aldehyden.52

Beispielsweise cyclisiert der Aldehyd 38 innerhalb von 2 h bei 65 °C zum Cyclooctenon

39 in 65% Ausbeute (Schema 11).

2 KENNTNISSTAND

14

O

H

TBDPSO

O

TBDPSO

[Rh(dppe)]ClO4 (20 Mol-%)Ethylen, DCE, 65 °C

3965%

38

Schema 11. Intramolekulare Hydroacylierung zur Synthese von Cyclooctenonen nach SHAIR.52

Eine Möglichkeit zur Synthese siebengliedriger Ringe mit Hilfe der intramolekularen

Hydroacylierung zeigte MORI im Jahr 2002 auf.53 Die Rhodium-katalysierte Cyclisierung

zu Cycloheptenonen gelang mit 4,6-Dienalen, jedoch wurden meist auch Cylopentanone

als Nebenprodukte isoliert (Schema 12).

R

O

H

OR

OR

OR

[Rh(dppe)]ClO4 (10 Mol-%)DCE, 65 °C, 18 h

62% 13% 6%

Schema 12. Intramolekulare Hydroacylierung zur Synthese von Cyloheptenonen nach MORI.53

Kurz darauf berichtete BENDORF über die Synthese schwefelhaltiger, sieben- und acht-

gliedriger Hetereozyklen (Schema 13).54 Dabei fungiert das Schwefel-Atom der Sulfid-

Brücke als Stabilisator der Zwischenstufen im Katalysezyklus durch Koordination am

Rhodium (in ähnlicher Weise wie Salicylaldehyd in der intermolekularen Hydro-

acylierung, siehe Kapitel 2.1.4). Jedoch kann der Schwefel nicht durch Sauerstoff oder

eine Methylen-Gruppe ersetzt werden, da dann keine Reaktion stattfindet.* Interessanter-

weise wird ausschließlich eine exo-trig-Zyklisierung für die entstehenden sieben- als auch

achtgliedrigen Ringe beobachtet.† Dies ist vermutlich eine Folge der Koordination des

Schwefels am Rhodium, wodurch die bizylklischen Zwischenstufen 40a bzw. 40b

enstehen, die die nach den BALDWIN-Regeln erlaubten 5-exo-trig bzw. 6-exo-trig Zykli-

sierungen ermöglichen (Schema 13).55

* Ferner ist die Synthese von fünf-, sechs- oder neungliedrigen Ringen mit dieser Methode nicht möglich.

† Nach den BALDWIN-Regeln ist eine 7-exo-trig-Zyklisierung erlaubt, jedoch wird keine Aussage über eine 8-exo-trig-Zyklisierung gemacht. Siehe Ref. 55.

2 KENNTNISSTAND

15

S

CHO

S

O

n

n[RhCl(PPh3)3] (12, 5–10 Mol-%)

CH2Cl2, RT, 4–12 h

n = 1n = 2

92%62%

RhS

O

n

Ln

n = 1,n = 2,

5-exo-t rig6-exo-t rig

v ia

40a40b

Schema 13. Synthese schwefelhaltiger Heterozyklen durch eine intramolekulare Hydroacylierung

nach BENDORF.54

Die intramolekulare Hydroacylierung von , -Alkinalen, wie z. B. 41, führt zu den ent-

sprechenden Cyclopentenonen 42 und wurde im Jahre 2001 von TANAKA und FU ent-

wickelt (Schema 14).56 Die Cyclisierung wird dabei mit einer trans-Additon des Acyl-

Rhodium(III)-Hydrid-Intermediats auf das Alkin eingeleitet. Dies wurde durch Experi-

mente mit dem entsprechenden Deuterium-markierten Aldehyd [D1]-41 bestätigt. Zusätz-

liche Kreuzungsexperimente bekräftigen, daß der Wasserstoff- bzw. Deuterium-Transfer

ausschließlich intramolekular erfolgt.

(D)H

O

nHex

O

nHex

[Rh(dppe)]2(BF4)2(10 Mol-%)

Aceton, RT88%

[Rh]

O

nHex

H[Rh]

O

H

viat rans-Addition

41 42

nHex

(D)H

Schema 14. Intramolekulare Hydroacylierung von , -Alkinalen zur Synthese von Cyclo-

pentenonen nach TANAKA und FU.56

2.1.2.1 Angenommener Mechanismus

Der angenommene Mechanismus der intra- und intermolekularen Hydroacylierung kann

zusammenfassend nach Schema 15 formuliert werden. Mit Ausnahme des letzten

Schrittes des katalytischen Zyklus, bei dem das Keton entsteht, sind alle Stufen reversibel,

jedoch nicht im thermodynamischen Gleichgewicht.57 Demnach scheint die Enantio-

2 KENNTNISSTAND

16

selektivität durch eine komplexe Überlagerung der Geschwindigkeitskonstanten in diesen

reversiblen Stufen bestimmt zu werden, wodurch ein rationales Liganden-Design er-

schwert wird.58 Da bisher keines dieser Intermediate detektiert werden konnte, leitet sich

dieser angenommene katalytische Zyklus hauptsächlich von Studien mit Deuterium-

markierten Substraten ab.57–5

60 Jedoch konnten die von 8-Chinolincarbaldehyd abge-

leiteten Acyl-Rhodium(III)-Intermediate 43 und 44 isoliert bzw. durch Kristall-

strukturanalyse charakterisiert werden (Abb. 6).61

N

O

RhPPh3

PPh3

HCH2Cl2BF4

43

N

O

Rhpyr

44

pyr

ClMe

Abb. 6. Charakterisierte Acyl-Rhodium(III)-Intermediate.61

Zusätzlich wurden kürzlich auch zwei direkte Folgeprodukte 45a und 45b sowie ein

mögliches Intermediat des katalytischen Zyklus 46 (entspricht Struktur E in Schema 15,

das auf einem alternativen Weg hergestellt wurde) kristallographisch charakterisiert (Abb.

7, siehe auch S. 25).76d,77

Rh

O

Ph2PP

RhC

S

Ph2 O

Et

Me

Me5

Me3PO

TMS

O

Ph2PP

RhS

Ph2

Me

O

H

(L)

45a 45b 46

Abb. 7. Kristallstrukturen von direkten Folgeprodukten bzw. eines vermuteten Intermediats nach

WILLIS und BROOKHART.

Der Katalysezyklus beginnt mit der oxidativen Addition des Aldehyds unter Bildung des

Acyl-Rhodium(III)-Intermediats A (Schema 15). Im Falle der intermolekularen Hydro-

acylierung wird dieses Intermediat A normalerweise chelatartig durch eine Donor-Gruppe

am Substrat (Do = SR, OH) stabilisiert, während bei der intramolekularen Hydro-

acylierung das Olefin, das im Substrat selbst vorhanden ist (Do = Olefin), das Intermediat

A durch Koordination am Rhodium stabilisiert.

2 KENNTNISSTAND

17

[Rh]

Rh

O

H Do

Rh

O

H Do

Rh

O

DoH

O

DoH

RhH Do

OC

RhDo

OC

H

RhDo

OC

H

RhDo

O

H

[Rh]

A

B

C

DE

O

DoH

Schema 15. Angenommener Mechanismus der Rhodium-katalysierten Hydroacylierung.

Die Koordination eines Olefins führt zu Intermediat B und Insertion des Olefins in die

Rh H-Bindung zur Zwischenstufe C. Schließlich entsteht im letzten, irreversiblen Schritt

in einer reduktiven Eliminierung das Produkt, und der Rhodium-Katalysator wird re-

generiert. Die Intermediate A C können in einer Konkurrenzreaktion unter CO-Migration

zu decarbonylierten Zwischenstufen reagieren. Im Falle des decarbonylierten Intermediats

D kann der Carbonyl-Ligand alternativ auch in die andere Rh C-Bindung insertieren,

wobei das Acyl-Rhodium(III)-Intermediat E gebildet wird, welches ebenfalls zum

Produkt weiterreagieren kann. Obwohl dieser Mechanismus den katalytischen Zyklus

plausibel erklärt, könnte die gleichzeitige Koordination des zweizähnigen Phosphin-

Liganden, des chelatisierenden Aldehyds und des Olefins ein Rhodium-Intermediat mit

der Koordinationszahl 7 erfordern.* SUEMUNE vermutete deshalb, daß zum Beispiel μ2-

Ligand-Rhodium-verbrückte Komplexe oder dimere 6-Ph-Rh-Komplexe (bei Phenyl-

* Dies wäre z. B. bei Norbornadien (62a) als Substrat der Fall, sobald die oxidative Insertion stattgefunden hat [Liganden am Rh: H, Acyl, Do, Norbornadien (2 ), Diphosphin (2 )]

2 KENNTNISSTAND

18

substituierten Phosphin-Liganden) die eigentlichen Intermediate sein könnten.59 Aller-

dings wäre auch denkbar, daß bei Fehlen einer Koordinationsstelle am Rhodium die

Koordination des Olefins gänzlich unterdrückt ist und daher der Angriff auf das nicht-

koordinierte, in Lösung befindliche Olefin erfolgt.*

2.1.3 Asymmetrische intramolekulare Hydroacylierung

Die ersten Arbeiten zur asymmetrischen intramolekularen Hydroacylierung wurden 1983

von JAMES durchgeführt, der Rhodium-Komplexe mit dem enantiomerenreinen, zwei-

zähnigen Liganden Chiraphos (47) einsetzte, um das racemische Alkenal 48 in einer

kinetischen Racematspaltung zum Keton 49 zu zyklisieren (Schema 16).62

CHO

Me PhO

MePh

CHO

Me Ph[Rh((S,S)-47)2)Cl] (1 Mol-%)

PhCN, 150 °C

4917%, 69% ee (S)40%, 58% ee (S)

nach 6 h:nach 19 h:

48

PPh2Ph2P47

(R)-48

Schema 16. Kinetische Racematspaltung des , -Alkenals 48 in einer intramolekularen Hydro-

acylierung.

Später wurde die enantioselektive intramolekulare Hydroacylierung unter Verwendung

von 4-substituierten , -Alkenalen von SAKAI63 und BOSNICH64 weiterentwickelt. Neben

den eingesetzten Liganden DIPMC (50), DIOP (51) und BPPM (52) stellten sich insbe-

sondere BINAP (6), Chiraphos (47) und MeDuphos (53a) als sehr effektiv heraus, und es

wurden dabei generell hohe Enantiselektivitäten mit bis zu 99% ee erreicht (Schema 17).

* Für eine detailliertere Diskussion zum Koordinationsverhalten von Norbornadien (62a) an Rhodium siehe Kaptiel 4.6.3, S. 84.

2 KENNTNISSTAND

19

O

R

O

R

[Rh(Diphosphin)]ClO4 (4–5 Mol-%)

CH2Cl2 oder Aceton, RT

bis zu 99% ee(bis zu 78% ee für R = Aryl)

Alkyl, Aryl,SiR'3, COR', CO2R'

*

R =

53a(S,S)-MeDuphos

P

P

Me

MeMe

Me

NBoc

52BPPM

Ph2P

PPh2

51( )-DIOP

PPh2PPh2

O

O

50( )-DIPMC

PPh2PPh2

Schema 17. Hochenantioselektive intramolekulare Hydroacylierung nach SAKAI63 und BOSNICH.64

Ferner berichteten TANAKA, SAKAI und SUEMUNE über den Einsatz der enantioselektiven

intramolekularen Hydroacylierung in einer effizienten Desymmetrisierungsreaktion von

symmetrischen Dienalen (Schema 18).65 Je nach Wahl eines neutralen oder kationischen

Rhodium(I)-Komplexes wurde selektiv entweder das cis-Diastereomer oder das trans-

Diastereomer 54 mit jeweils >99% ee erhalten.

O

H

O O

[Rh(I)]-Komplex

CH2Cl2, RT

[Rh((S)-BINAP)Cl][Rh((S)-BINAP)]ClO4

97 (>99% ee) 34 96 (>99% ee)

::

cis-54 tr ans-54

Schema 18. Hochdiastereo- und -enantioselektive Desymmetrisierung nach SAKAI.65a

Das Potential dieses Protokolls wurde in der hochselektiven Synthese des 4,9-Dimethyl-

spiro[4.4]nonan-2,7-dions (55) und anderer Derivate demonstriert.65b–d

2 KENNTNISSTAND

20

AcO OO

AcO

O

O

O

[Rh((S)-BINAP)]ClO4(5 Mol-%)

94%, 95% ee

[Rh((S)-BINAP)]ClO4(5 Mol-%)

94%, dr 97:3

55

O

Schema 19. Anwendung der asymmetrischen Hydroacylierung in der Synthese des

Spiro[4.4]nonandions 55.65b–d

Kürzlich berichtete MOREHEAD über eine hochenantioselektive intramolekulare Hydro-

acylierung von 2-Vinylbenzaldehyden (Schema 20).66 Die entsprechenden

3-substituierten Indanone konnten dabei in hohen Ausbeuten und mit bis zu 99% ee

isoliert werden.

R

O

H

O

R

R = Alky, Aryl, CO2Et, SiMe3

[Rh((R)-BINAP)(nbd)]ClO4(2 Mol-%)

CH2Cl2, 23 °C

88–98%70–99% ee

Schema 20. Enantioselektive Hydroacylierung von 2-Vinylbenzaldehyden nach MOREHEAD.66

2.1.4 Intermolekulare Hydroacylierung

2.1.4.1 Hydroiminoacylierung

Im Falle der intermolekularen Hydroacylierung stellt die konkurrierende Decarbo-

nylierung eines der Hauptlimitierungen dar. Zwar wurde auch schon in den achziger

Jahren über Übergangsmetall-katalysierte intermolekulare Hydroacylierungen berichtet,

jedoch waren in diesen Fällen sowohl die Anwendungsbreite als auch die Ausbeuten recht

gering.67 Aus diesem Grund wurde 1993 von JUN zum ersten Mal über eine Rhodium-

katalysierte, intermolekulare Hydroiminoacylierung anhand eines Beispiels berichtet.68,69

2 KENNTNISSTAND

21

Das in diesem Fall entstehende Iminoacyl-Rhodium(III)-Intermediat 56 wird durch

chelatartige Koordination des Pyridin-Stickstoffs am Rhodium stabilisiert (Schema 21).

Zusätzlich ist durch diese Modifikation eine Decarbonylierung als Nebenreaktion ausge-

schlossen. Nach der Hydrolyse zum Keton 57 konnte deshalb das Produkt in guter Aus-

beute isoliert werden.

Fe

N N

H OAcFe

OOAc

1) [RhCl(PPh3)3] (12, 10 Mol-%)110 °C, 24 h, Toluol

2) 1 M HClaq, RT, 2 h57

81%

Fc

NN

RhHClL2

via

56

Schema 21. Erste Hydroiminoacylierung nach JUN.68a

Vier Jahre später konnte dieses Prinzip dann auf die intermolekulare Hydroacylierung

ausgedehnt werden, indem durch substöchiometrischen Zusatz von 2-Amino-3-picolin

(58) das entsprechende Imin in situ generiert und nach der Reaktion wieder hydrolysiert

wurde.70 Damit wurde erstmals eine synthetisch interessante Methode zur intermoleku-

laren Hydroacylierung geschaffen, die auf viele Aldehyde und Olefine anwendbar ist. In

der weiteren Entwicklung gelang es, die Reaktionsbedingungen durch den Zusatz der

Additive Anilin und Benzoesäure weiter zu optimieren und die Katalysatorbeladung auf 2

Mol-% zu reduzieren (Schema 22).71

R1 H

OR2

[RhCl(PPh3)3] (12, 2 Mol-%)58 (20 Mol-%)

Benzoesäure (6 Mol-%)Anilin (60 Mol-%)

Toluol, 130 °C, 1 h R1

O

R2

R1 = Aryl, PhCH2CH2R2 = Alkyl, SiMe3, C6F5, PhOCH2

60-99%

R1 H

N

59R1 H

N N

60

H2N N

58

Schema 22. Intermolekulare Hydroacylierung nach JUN.71

2 KENNTNISSTAND

22

Die Reaktion wird dabei durch zwei Faktoren beschleunigt: Zum einen katalysiert die

Benzoesäure die Kondensation des Anilins bzw. des 2-Amino-3-picolins (58) zu den ent-

sprechenden Iminen und zum anderen ist die Bildung des Imins 60 durch eine Trans-

iminierung vom Phenylimin 59 schneller als die direkte Bildung aus dem Aldehyd und 2-

Amino-3-picolin (58). Seitdem wurde das Substratspektrum erweitert und eine lösungs-

mittelfreie Variante unter Einsatz von Mikrowellen entwickelt.72,73

2.1.4.2 Chelat-gestützte Hydroacylierung

Eine andere Möglichkeit, die Decarbonylierung zu verhindern, besteht darin, Aldehyde

einzusetzen, die eine Donor-Gruppe in geeignetem Abstand enthalten. Dies erlaubt die

Stabilisierung der Acyl-Rhodium(III)-Intermediate A C im Katalysezyklus (Schema 15,

S. 17) und daher die Unterdrückung der decarbonylierenden Nebenreaktion. MIURA be-

richtete 1997 erstmals über den Einsatz von Salicylaldehyd (61a) in einer Chelat-ge-

stützten Hydroacylierungsreaktion mit Alkinen (Schema 23).74 Sowohl interne als auch

terminale Alkine konnten dabei in guten Ausbeuten und moderaten Regioselektivitäten

isoliert werden. Die Alkohol-Funktion in ortho-Stellung am aromatischen Aldehyd ist

dabei wichtig für die Reaktivität: Sowohl 4-Hydroxybenzaldehyd als auch

2-Methoxybenzaldehyd reagierten bei diesen Reaktionsbedingungen nicht bzw. nur unter

Decarbonylierung. Dies bekräftigt die Annahme einer chelatisierenden Bindung des

Salicylaldehyds am Rhodium, eventuell unter Deprotonierung des Phenols.

HOOH O

H

61a

[RhCl(cod)]2 (0.5 Mol-%)dppf (1 Mol-%)

Na2CO3 (5 Mol-%)

Toluol, Rückfluß, 4 h83%

OH O

OH

OH O

OH

85 : 15

Schema 23. Beispiel einer Chelat-gestützten, intermolekularen Hydroacylierung nach MIURA.74

Des Weiteren konnten neben Alkinen auch reaktive Olefine eingesetzt werden,74b und

TANAKA und SUEMUNE berichteten im Jahr 2005 über eine Hydroacylierung zwischen

Salicylaldehyd (61a) und Norbornen (62b), Norbornadien (62a) bzw. substituierten

Norbornadienen (Schema 24).60

2 KENNTNISSTAND

23

DCE, 80 °C, 24–72 hexo-63a

>99%, ausschließlich exo

OH

DCE, 80 °C, 5 h

endo-64a>99%, endo/exo 25:1

62b(6 Äquiv.)

62a(6 Äquiv.)

OH O

O

OOH

O

OH

H

H

[RhCl(PPh3)3] (12, 20 Mol-%)K3PO4 (20 Mol-%)

[RhCl(PPh3)3] (12, 20 Mol-%)

61a

61a

Schema 24. Intermolekulare Hydroacylierung von Norbornenen mit Salicylaldehyd (61a) nach

TANAKA und SUEMUNE.60

Dabei wurde nach Optimierung der Reaktionsbedingungen eine hohe Diastereo-

selektivität beobachtet: Bei Einsatz von Norbornen (62b) als Substrat wurde ausschließ-

lich das exo-Diastereomer exo-63a isoliert, während bei Einsatz von Norbornadien (62a)

hauptsächlich das endo-Diastereomer endo-64a erhalten wurde. Im letzeren Fall war die

Reaktion zusätzlich 5 10fach schneller. Die Autoren vermuten die Ursache für die Dia-

stereoselektivität und den Unterschied in der Reaktionsgeschwindigkeit in der Art der

Koordination von Norbornen (62b) und Norbornadien (62a) am Rhodium (Abb. 8).

Während Norbornen (62b) mit der weniger gehinderten Seite der Doppelbindung, der

exo-Seite, am Rhodium koordiniert, fungiert Norbornadien (62a) als Chelator und koor-

diniert deshalb mit beiden Doppelbindungen endo-artig am Rhodium.

RhO

O

H

RhO

O

H(H)

vs.

(H)

Abb. 8. Vermutete Koordinationsarten von Norbornen (62b) und Norbornadien (62a) am Salicyl-

Rhodium(III)-Hydrid-Komplex.

Im Jahr 2003 nutzen TANAKA und SUEMUNE bereits das Prinzip der doppelten Chelati-

sierung („Double-Chelation-Assistance“), bei dem sowohl der Aldehyd als auch das

Olefin chelatisierend mit je zwei Donor-Gruppen am Rhodium koordinieren, und so die

Reaktion zwischen Salicylaldehyden und Dienen ermöglichen (Schema 25).59

2 KENNTNISSTAND

24

OH

H

O

R

nR'

R

RhO

O

HH

n

nR'

O OH

R

R'

R'O OH

Riso-66 linear -66

656.0 Äquiv.

[RhCl(PPh3)3](12, 20 Mol-%)

CH2Cl2, RT, 1–72 h

via

56–99%iso:linear 2:1 bis 20:1

H, Hal, OH, Me,OMe, NO2, OCF3H, Me, Ph, C5H110,1

R =

R' =n =

61n

Schema 25. Doppelte Chelatisierung in der Rhodium-katalysierten, intermolekularen Hydro-

acylierung nach TANAKA und SUEMUNE.59

Eine Reihe substituierter Salicylaldehyde 61 sowie verschiedene azyklische Diene

konnten erfolgreich in dieser Hydroacylierung eingesetzt werden. Zumeist wurde das ver-

zweigte Regioisomer iso-66 als Hauptisomer neben dem linearen Regioisomer linear-66

in einem Verhältnis von 2:1 bis 20:1 gebildet. Zwar kann die Reaktion bei Raum-

temperatur durchgeführt werden, jedoch wird in manchen Fällen – je nach Substrat – auch

noch nach 72 h kein vollständiger Umsatz festgestellt. Eine Beschleunigung der Reaktion

gelang durch verschiedene Additive, wie NaOAc, CsF oder AgClO4, jedoch in manchen

Fällen zu Lasten der Regioselektivität. Die Anwesenheit von Salicylsäure (20 Mol-%)

beschleunigte die Reaktion zwar nicht, verbesserte jedoch im Falle der Reaktion von

Salicylaldehyd (61a) mit 1,5-Hexadien (65b) die Regioselektivität von 4:1 auf 10:1 zu-

gunsten des verzweigten Regioisomers iso-66. Auch hier wurden verschiedene andere,

aromatische Aldehyde getestet, allerdings wurde keine Reaktion ohne eine Alkohol-

Funktion in ortho-Stellung zum Aldehyd festgestellt.* Zusätzlich wurde kürzlich ein

reaktionsbeschleunigender Effekt durch Zusatz von Nitrilen und NaOAc festgestellt.75

Unter diesen Bedingungen können auch einfache Olefine bei Raumtemperatur mit

Salicylaldehyd (61a) in hohen Ausbeuten und mit hoher Regioselektivität zu den ent-

sprechenden Ketonen linear-67 umgesetzt werden (Schema 26).

* Dies wurde auch schon von MIURA beobachtet; vgl. S. 25, Ref. 74.

2 KENNTNISSTAND

25

OH O

3

OH O

5

[RhCl(PPh3)3] (12, 40 Mol-%)NaOAc (40 Mol-%)MeCN (6 Äquiv.)

CH2Cl2, RTlinear -67

86%l inear /iso >20:1

6 Äquiv.61a

Schema 26. Intermolekulare Hydroacylierung in Gegenwart von MeCN und NaOAc.

Eine weitere Substratgruppe, die für die intermolekulare Hydroacylierung geeignet ist,

wurde von WILLIS im Jahr 2004 eingeführt. -Sulfanylaldehyde 68 und später auch

-Thioacetalaldehyde 69 erwiesen sich als effektive Substrate (Schema 27).76 Aktivierte

Olefine und auch Alkine reagierten mit diesen Substraten in Gegenwart von

[Rh(dppe)]ClO4 in DCE oder Aceton zu den entsprechenden Ketonen in guten Ausbeuten

zugunsten der linearen Isomere.

MeS O

H

O

OtBu

2.5 Äquiv.

SMe O

O

OtBu

[Rh(dppe)]ClO4(10 Mol-%)

DCE, 60 °C, 2 h81%

nBu

O

HSS Cl

[Rh(dppe)]ClO4(5 Mol-%)

Aceton, 55 °C, 16 h73%

5.0 Äquiv.

SMe O O

OtBu4 : 1

nBu

OSS

Cl

nur lineares E -Isomer

68

69

Schema 27. Intermolekulare Hydroacylierung mit -Sulfanylaldehyden 68 und

-Thioacetalaldehyden 69 nach WILLIS.76

Schließlich berichtete Willis im Jahr 2006 über ein verbessertes Katalysator-System der

zweiten Generation.76d Der aktive Katalysator konnte dabei in situ aus [Rh(cod)Cl]2,

AgClO4 und Dpephos 70, einem zweizähnigen Diphosphin-Liganden mit einem zusätz-

lichen, hemilabilen Sauerstoff-Donor einer Ether-Funktion, generiert werden. Mit diesem

effektiveren Katalysator-System konnten darüber hinaus die Reaktionszeiten verkürzt und

bisher unreaktive Substrate wie z. B. 1-Octen zur Reaktion gebracht werden (Schema 28).

2 KENNTNISSTAND

26

MeS O

H2.0 Äquiv.

SMe O

[RhCl(cod)]2 (2.5 Mol-%)Dpephos 70 (5 Mol-%)

AgClO4 (5 Mol-%)

Aceton, 55 °C, 24 h68

5 770%

einziges Regioisomer

OPPh2 PPh2

70Dpephos

Schema 28. Beispiel für eine intermolekulare Hydroacylierung von 1-Octen mit dem Katalysator-

System der zweiten Generation nach WILLIS.76d

Kürzlich berichtete auch BROOKHART über ein neues Katalysator-System für die

Rhodium-katalysierte intermolekulare Hydroacylierung.77 Neben mechanistischen Unter-

suchungen zum Katalysezyklus wurde auch gezeigt, daß elektronenreiche, aromatische

Aldehyde ohne zusätzliche, koordinierende Gruppen mit verschiedenen Olefinen zu den

entsprechenden Ketonen in hohen Ausbeuten umgesetzt werden können (Schema 29).

Dabei erwies sich der fluorierte Halbsandwich-Komplex 71b als effektiver in der

Katalyse als der nicht-fluorierte Rhodium-Komplex 71a.

Rh

Me3Si

SiMe3

71a

Rh

CF3

Me3Si

SiMe3

71b

Me2NnBu

Me2N

O

H

O

571b (5 Mol-%)

Toluol, 100 °C, 6 h86%

Schema 29. Effektive Cp*Rh(I)-Komplexe für die intermolekulare Hydroacylierung nach

BROOKHART.77

Weiterhin gelang es TANAKA kürzlich, aliphatische und aromatische Aldehyde ohne

chelatisierende Gruppen mit Acrylamiden 72 in einer intermolekularen Hydroacylierung

zu den Amiden 73 umzusetzen (Schema 30).78 Dabei wird angenommen, daß in diesem

Fall das Acrylamid wie im Intermediat 74 sowohl mit dem Olefin als auch mit dem

Amid-Sauerstoff chelatartig an Rhodium koordiniert.

2 KENNTNISSTAND

27

R1 H

O

O

NR42

R3

R2

O

NR42

R3

R2R1

O[Rh(dppb)]BF4 (5–10 Mol-%)

DCE, 80 °C oderToluol, 100 °C

2–72 h72 7360–99%

RhPP H

O

O R1

R2

R3

NR42

74

via

Schema 30. Intermolekulare Hydroacylierung von Acrylamiden mit Aldehyden.

2.2 5-CYLOPENTADIENYLRHENIUM(I)-KOMPLEXE ALS

LIGANDEN IN DER ASYMMETRISCHEN KATALYSE

Sandwich- und Halbsandwich-Komplexe spielen u. a. wichtige Rollen als Rückgrate für

viele effektive Liganden in Metall-katalysierten Reaktionen.79 Neben Ferrocen-

Derivaten80 sind insbesondere 6-Aryl-tricarbonylchrom(0)-Komplexe,81 5-Cyclo-penta-

dienylmangan(I)-tricarbonyl-Komplexe,82 und auch ( 5-Cyclopentadienyl)-( 4-tetra-

phenylcyclobutadien)cobalt-Komplexe83 genutzt worden. Besonderes Interesse auf dem

Gebiet der asymmetrischen Katalyse besteht dabei an Liganden mit 1,2-disubstituierten

Sandwich- und Halbsandwich-Rückgraten aufgrund der ihnen innewohnenden planaren

Chiralität. Zusätzlich erlaubt ihr zumeist modularer Aufbau vielfältige Modifikationen zur

Optimierung einer bestimmten Reaktion. Entsprechende 5-Cyclopentadienylrhenium(I)-

tricarbonyl-Komplexe (Cyrhetrene) wurden erstmals 2001 als potentielle Liganden für die

asymmetrische Katalyse entdeckt.

2.2.1 Erste Entwicklungen

Im Jahr 2001 stellte BOLM die Synthese des 5-Cyclopentadienylrhenium(I)-tricarbonyl-

Komplexes 75 vor und demonstrierte seine Effizienz durch Einsatz im asymmetrischen

Phenyl-Transfer auf aromatische und aliphatische Aldehyde (Schema 31).84 Dies stellt

das erste Beispiel der Anwendung eines chiralen Cyrhetrens in der asymmetrischen

Katalyse dar.

2 KENNTNISSTAND

28

ReCO

OCOC Ph

OHPh

75

R H

O

R Ph

OH

ZnPh2 (0.65 Äquiv.)ZnEt2 (1.30 Äquiv.)75 (2–10 Mol-%)

>80%bis zu 99% ee

NO

tBu

R = Aryl, Alkyl

FePh

OHPh

76

NO

tBu

Toluol, 10 °C

Schema 31. Enantioselektiver Phenyl-Transfer auf Aldehyde, katalysiert durch das Cyrhetren 75

nach BOLM.84

Zusätzlich wurden – verglichen mit dem analogen Ferrocen-Derivat 76 – bessere Ergeb-

nisse (bis zu 99% ee) bei zum Teil sogar erheblich geringerer Katalysatorbeladung (2

Mol-% vs. 10 Mol-%) erhalten. Wenig später berichtete BOLM über zwei neuartige P,N-

Liganden mit Cyrhetren-Rückgrat, 77a und 77b, sowie ihren erfolgreichen Einsatz in der

asymmetrischen allylischen Alkylierung, allylischen Aminierung, Transferhydrierung und

Hydrosilylierung (Schema 32).85 Auch bei diesem Ligandentyp konnten in einigen Fällen

bessere Ergebnisse als mit dem entsprechenden Ferrocen-Analogon 78 erzielt werden;

z. B. wurde in der asymmetrischen, allylischen Aminierung des Acetats 79 mit Benzyl-

amin eine deutlich höhere Enantioselektivität (97% vs. 77% ee) erreicht (Schema 32).

Die Ursachen für diese, in Schema 31 und Schema 32 herausgestellten, zum Teil deut-

lichen Unterschiede in der Aktivität und auch Selektivität gegenüber den entsprechenden

Ferrocen-Liganden müssen demnach in der Struktur des Rückgrats der Liganden liegen.

Zum einen ist der sterische Effekt der beiden Rückgrate Cyrhetren bzw. Ferrocen unter-

schiedlich: Während beim Ferrocen ein zweiter Cylopentadienyl-Ring den Sandwich-

Komplex komplettiert, sind beim Cyrhetren an dieser Stelle drei Carbonyl-Liganden ge-

bunden, vergleichbar mit den Füßen eines Klavierstuhls.

Weitaus bedeutender wirkt sich jedoch der Unterschied der elektronischen Eigenschaften

aus. Durch das Rheniumtricarbonyl-Fragment erleiden die Substituenten am Cyrhetren

einen starken Elektronenzug. Die Stärke der Donor-Eigenschaften von Phosphinen ge-

genüber Metallen kann nach ALLEN mit der Größe der 31P,77Se-Kopplungskonstante 1JP,Se

im 31P-NMR der entsprechenden Phosphinselenide korreliert werden.86

2 KENNTNISSTAND

29

(S,Sp)-77a(S,Sp)-77b

R = PhR = Cy

ReCO

OCOC

PPh2

NO

tBu

[Pd(C3H5)Cl]2 (0.5 Mol-%)77a (1 Mol-%)

Dimethylmalonat, BSAKOAc, CH2Cl2, 24 h, RT

95%, 79% ee

OAc MeO2C CO2Me

Ph Ph

OAc[Pd(C3H5)Cl]2 (0.5 Mol-%)

77a (1 Mol-%)

BnNH2, CH2Cl2, 24 h, RT Ph Ph

HN Ph

Ph

O

Ph

OH[Ru(PPh3)3Cl2] (0.5 Mol-%)77b (1 Mol-%)

KOtBu, 2-PrOH93%, 64% ee

34%, 97% ee)(vgl. 78: 40%, 77% ee)

Ph

O

Ph

OH

1) [Rh(cod)Cl]2 (0.25 Mol-%)77a (1 Mol-%)Ph2SiH2 (1.5 Äquiv.), –20°C

2) HCl, MeOH55%, 72% ee

Fe PPh2

(S,Sp)-78

NO

tBu

79 80

Schema 32. Einsatz der Oxazolinylcyrhetren-Liganden 77a und 77b

in der asymmetrischen Katalyse.85

Demnach korrespondiert eine kleinere Kopplungskonstante 1JP,Se mit einem geringeren

s-Charakter des freien Elektronenpaars am entsprechenden Phosphin, und damit einer

höheren Donor-Stärke bzw. Lewis-Basizität durch elektronenschiebende Substituenten

am Phosphor-Atom. Während das Phosphinselenid 81 des Ferrocen-Liganden 78 eine

Kopplungskonstante von 1JP,Se = 748 Hz besitzt, hat das Phosphinselenid 82 des

Cyrhetren-Liganden 77a eine Kopplungskonstante von 1JP,Se = 788 Hz (Abb. 9). Im

Vergleich mit den Phosphinseleniden 83 86 anderer Triarylphoshine entspricht die

Donorstärke des Diphenylphosphanylferrocens 78 daher etwa der von PPh3, während die

Donor-Stärke des Diphenylphosphanylcyrhetrens 77a etwa der des elektronenarmem

Tri(2-furyl)phosphins gleichkommt.

2 KENNTNISSTAND

30

Fe PPh2

N

O

SeRe PPh2

N

O

SeCOOCOC

811J (31P,77Se) = 748 Hz

31P-NMR: = 35.3 ppm

82788 Hz

= 29.0 ppm

P Se3

83732 Hz

= 35.9 ppm

P Se

3

86802 Hz

= 33.9 ppm

F3C

F3C

P Se

3

84766 Hz

= 35.5 ppm

CF3

P Se3

85793 Hz

= 22.1 ppm

O

Abb. 9. 1JP,Se-Kopplungskonstanten der Phosphinselenide 81–86 nach ALLEN86 und BOLM.85

Da sowohl die Aktivität als auch die Selektivität in einer Metall-katalysierten Reaktion

von sterischen und elektronischen Faktoren abhängt, ist verständlich, daß Phosphine mit

differierenden Donor-Stärken und sterischen Ansprüchen das Ergebnis einer Katalyse

beeinflussen.

2.2.2 AaPhos-Liganden

Kürzlich gelang es BOLM, neuartige zweizähnige Diphosphin-Liganden mit Cyrhetren-

Gerüst erfolgreich in der asymmetrischen Hydrierung und der allylischen Alkylierung

anzuwenden (Schema 33).87 Hierbei kamen AaPhos (87e) bzw. sein Boran-geschütztes

Derivat 87f zum Einsatz, die strukturell den Ferrocen-Liganden 173 vom Josiphos-Typ

ähneln.88,89 Interessanterweise wurde mit dem Boran-geschützten Diphosphin 87f in der

asymmetrischen, allylischen Substitution des Acetats 79 ein fast ebenso gutes Resultat

wie mit AaPhos (87e) erzielt (86% ee vs 88% ee). Die Enantioselektivitäten sind ver-

gleichbar mit denen des Josiphos-Liganden 173a in diesen Reaktionen; im Fall der

asymmetrischen Hydrierung von -Acetaminozimtsäure (89) wurden sogar höhere

Enantioselektivitäten erreicht (89 % ee vs. 84% ee).89

2 KENNTNISSTAND

31

Re PPh2

Me

PCy2

COOCCO

Re PPh2

Me

PCy2

COOCCO

BH3

87eAaPhos

Ph Ph

OAc

Ph Ph

CO2MeMeO2C

[Pd(C3H5)Cl]2 (0.5 Mol-%)87e (1 Mol-%)BSA, KOAc

CH2Cl2, RT

8899%, 88% ee

[Rh(cod)2]BF4 (1 Mol-%)87e (1.5 Mol-%)

H2 (50 bar), RT, 24 h89% ee)84% ee)

79

PhCO2H

NHAcPh

CO2H

NHAc

(vgl. 173a:

87fAaPhos·BH3

89a

Schema 33. Einsatz der Cyrhetrene AaPhos (87e) und 87f in der asymmetrischen allylischen

Substitution und der Hydrierung von -Acetaminozimtsäure.87

2.3 PHOSPHIN-OLEFIN-LIGANDEN FÜR DIE ASYMMETRISCHE

SYNTHESE

Zweizähnige Liganden haben einen hohen Stellenwert in der asymmetrischen Synthese,

da sie durch Chelatisierung rigidere Komplexe mit dem (Übergangs-)Metall bilden, d. h.

diese weniger Freiheitsgrade verglichen mit einem Komplex mit zwei einzähnigen

Liganden besitzen und somit eine definierte chirale Umgebung festlegen. Die große

Mehrzahl dieser zweizähnigen Liganden besitzt Heteroatome mit freien Elektronenpaaren

für die Koordination am Metall; oftmals sind das P,P-, P,N-, N,N- oder P,O-Liganden.17

In jüngerer Zeit wurden jedoch, zunächst von HAYASHI90 und CARREIRA,91 später auch

von GRÜTZMACHER,92 die chiralen Diene 29, 30, 90 und 91 als hocheffektive, zwei-

zähnige Liganden für die asymmetrische Katalyse, z. B. bei Additionen an Imine, 1,4-

Additionen und bei der kinetischen Racematspaltung von allylischen Carbonaten, vorge-

stellt (Abb. 10). Oftmals wurden dabei bessere Enantioselektivitäten als mit her-

kömmlichen Diphosphin-Liganden erreicht.

2 KENNTNISSTAND

32

RhBn

BnPh

Ph Ph NCMeNCMe

OTf

29Bn-nbd

90Ph-bnd

91[Rh(Phdbcot)(MeCN)2]OTf

MeO

iBu

Bn

30b[2.2.2]cod

Abb. 10. Beispiele chiraler Diene für die asymmetrische Katalyse.

Die chiralen Diene haben jedoch eine geringere Bindungsaffinität gegenüber Übergangs-

metallen als Phosphine und dissoziieren leichter vom Metall. Bei Reaktionen unter er-

höhten Temperaturen führt dies daher zu reduzierten Enantiomerenüberschüssen. Dieser

Nachteil wurde durch die Entwicklung von Phosphin-Olefin-Liganden, sogenannten

Hybrid-Liganden, überwunden. GRÜTZMACHER93 und HAYASHI94 berichteten im Jahre

2004 bzw. 2005 erstmals über die Synthese solcher enantiomerenreinen Phosphin-Olefine

31, 32 und 92 und über deren Effizienz in der asymmetrischen Hydrierung, 1,4-Addition,

allylischen Alkylierung und bei der Addition an Imine (Abb. 11). Bei all diesen asym-

metrischen Reaktionen wurden ebenfalls hohe Enantiomerenüberschüsse erreicht, die in

der Regel über denen der herkömmlichen, zweizähnigen Phosphin-Liganden liegen.

Ph2P

O

Ph2P

Ph

PPh2

R

R = PhR = Bn

9231 32a32b

Abb. 11. Phosphin-Olefin-Liganden für die enantioselektive Katalyse.

Wenig später berichtete auch WILDHALM über einen axial-chiralen Phosphin-Olefin-

Liganden 33, dessen Rhodium-Komplex [RhCl(33)]2 erfolgreich in der asymmetrischen

1,4-Addition von Arylboronsäuren an zyklische Enone eingesetzt wurde, wobei die Pro-

dukte mit bis zu 98% ee isoliert werden konnten (Schema 34).95

2 KENNTNISSTAND

33

O

n

O

nAr

[RhCl(33)]2 (0.5 Mol-%)ArB(OH)2 (3.0 Äquiv.)

KOH (50 Mol-%)

Dioxan/H2O, 50 °C, 4 h

19bis zu 98% ee

P PhPh

(S,Sa,SP)-33

18

Schema 34. Ein axial-chiraler Phosphin-Olefin-Ligand in der asymmetrischen 1,4-Addition an

zyklische Enone nach WILDHALM.95

Weiterhin berichtete ŠT PNI KA kürzlich über die Synthese der planar-chiralen

Ferrocenylphosphin-Olefine 93a c und deren Koordinationsverhalten in Komplexen mit

Palladium bzw. Wolfram (Abb. 12).96 Dabei wurde gezeigt, daß in den Fällen mit sterisch

ungehinderten Olefinen in den Verbindungen 93a und 93b sowohl das Phosphin als auch

das Olefin chelatisierend am Übergangsmetall koordinieren (z. B. im Palladium-Komplex

94). Jedoch wurde im Fall der Komplexierung von 93c mit Wolfram (95) neben einer

chelatisierenden Koordination auch eine einzähnige Koordination nachgewiesen. Die

planar-chiralen Ferrocenylphosphin-Olefine wurden bisher nicht als Liganden in der

asymmetrischen Katalyse eingesetzt.

PdFe PPh2

(Sp)-93a(Sp)-93b(Sp)-93c

R

R = HR = MeR = Ph

Fe PPh2

NW(CO)5Fe P

Ph2

Ph

94 95

Abb. 12. Planar-chirale Phosphin-Olefine 93 und deren Komplexierung mit Übergangsmetallen

nach ŠT PNI KA.96

3 AUFGABENSTELLUNG

35

3 AUFGABENSTELLUNG

Basierend auf der in Kapitel 2.2.2 vorgestellten Synthese und ersten, vielversprechenden

Anwendungen des Cyrhetrens AaPhos (87e) in einigen Übergangsmetall-katalysierten

asymmetrischen Reaktionen, war ein Ziel der vorliegenden Arbeit, weitere Derivate

dieses Typs zu synthetisieren. Dabei galt es, sowohl die zentral-chirale Seitenkette als

auch die Donor-Gruppen zu variieren (Abb. 13). Weiterhin wurde die Synthese analoger

planar-chiraler Phosphin-Olefin-Komplexe angestrebt. Die so erhaltenen Verbindungen

sollten daraufhin auf ihre Effizienz als Liganden in einer Reihe von Übergangsmetall-

katalysierten Reaktionen untersucht werden.

Do'

ReOCCO

CO

M

* Do

M PR12

M = Re(CO)3, FeCp

R2

R4

R3

Abb. 13. Vorgesehene planar-chirale Liganden für die asymmetrische Metall-Katalyse.

Ein weiteres Ziel dieser Arbeit lag darin, ein enantioselektives Verfahren der Rhodium-

katalysierten intermolekularen Hydroacylierung zu entwickeln (Schema 35). Für diese

synthetisch wertvolle und atomökonomische Reaktion existierte bis dahin noch keine

asymmetrische Variante. Es wurde vorgesehen, verschiedene Katalysator-Systeme, die in

situ aus chiralen ein- oder zweizähnigen Liganden und achiralen Rhodium-Verbindungen

darstellbar sein sollten, auf ihre Effektivität zu untersuchen. Als Testsubstrate sollten

dafür zunächst der chelatisierende Salicylaldehyd (61a) und Norbornadien (62a) dienen.

In weiteren Optimierungen sollten die erhaltenen Systeme außerdem auf ihre Anwend-

barkeit auf andere Aldehyde und Olefine geprüft werden.

Do O

H

Do O[Rh]Ligand*

R RR' R'

Schema 35. Asymmetrische intermolekulare Hydroacylierung.

4 HAUPTTEIL

37

4 HAUPTTEIL

4.1 SYNTHESE VON AAPHOS-DERIVATEN97

Nachdem sich Aaphos (87e) in ersten Untersuchungen als vielversprechender Ligand in

Übergangsmetall-katalysierten Reaktionen, wie der Rhodium-katalysierten Hydrierung

von 2-Acetaminozimtsäure-Derivaten bzw. Dimethylitaconat und der Palladium-

katalysierten allylischen Alkylierung erwiesen hatte (siehe Kapitel 2.2.2, S. 30), wurde

auf dieser Grundlage die Synthese weiterer Derivate angestrebt, um das Potential dieser

Ligandenklasse in weiteren asymmetrischen Reaktionen zu untersuchen.

Zur Synthese der AaPhos-Derivate 87a–d wurde auf die bereits ausgearbeitete Synthese-

Route zurückgegriffen,87 diese jedoch an einigen Stellen optimiert (Schema 36).

nBuLi (1.1 Äquiv.)ClPR2 (97) bzw.

BrPR2 (97c) (1.5 Äquiv.)

Et2O, –20 °Cdr 5:1 bis 9:1

ReOCOC CO

PR2

Me

PR'2

ReOC COCO

PR2

BH3

BH3

NMe2

Me

ReOC COCO

PR2

Me

PR'2

ReOC COCO

NMe2

Me

(R)-96 98a98b98c98d

R =R =R =R =

Ph (62%)3,5-Me2Ph (61%)3,5-(CF3)2Ph (48%)5-Me-Furyl (80%)

100a100b100c100d

R = Ph, R' = Ph (77%)R = Ph, R' = tBu (66%)R = 3,5-Me2Ph, R' = Ph (80%)R = Ph, R' = 3,5-Me2Ph (68%)

87a87b87c87d

R = Ph, R' = Ph (80%)R = Ph, R' = tBu (78%)R = 3,5-Me2Ph, R' = Ph (70%)R = Ph, R' = 3,5-Me2Ph (68%)

1-Chlorethylchlorformiat (2.1 Äquiv.)PR2H (99, 2.5 Äquiv.)TlPF6 (2.5 Äquiv.)BH3·THF (25 Äquiv.)THF

(i) HBF4·OMe2 (25 Äquiv.)CH2Cl2

(ii) wäßr. NaHCO3

(i)(ii)

(iii)

Schema 36. Synthese der AaPhos-Derivate 87a–d.

4 HAUPTTEIL

38

Ausgehend von enantiomerenreinem Amin (R)-96 wurden durch ortho-Lithiierung und

Reaktion mit verschiedenen Chlor- bzw. Bromdiarylphosphinen entsprechend substitu-

ierte Cyrhetrenyldiarylphosphine 98a–d in 48–80% Ausbeute erhalten. Das Diastereo-

merenverhältnis der Produkte war in der Regel hoch (dr = 9:1), lediglich im Fall der

Reaktion mit Chlor-bis(3,5-dimethylphenyl)phosphin (97a) mit 5:1 etwas geringer. Im

zweiten Schritt wurde die Dimethylamin-Gruppe durch Phosphine substituiert. Dabei

wurden die Amine 98 mit 1-Chorethylchlorformiat acyliert und in die Acylammonium-

Ionen 101 überführt, welche vermutlich unter Abspaltung des Carbamats die stabilisierten

Carbeniumionen 102 bildeten und so in Gegenwart von TlPF6 den Angriff der Diaryl-

phosphine 99 ermöglichten (Schema 37). Es wird angenommen, daß dabei der Zusatz des

Thallium(I)-Salzes die intermediär entstehenden Chlorverbindungen 103 unter Chlor-

abstraktion erneut in die Carbeniumionen 102 überführt, wobei der Angriff der Diaryl-

phosphine 99 schließlich zu den Diphosphinen 87 führt, welche zur einfacheren Auf-

reinigung als Diborane 100 geschützt wurden.

ReOCOC CO

PR2

Me

PR'2

BH3

BH3

100

98Re

OC COCOPR2

NMe2

Me

101

O

O Cl

ClRe

OC COCOPR2

Me

H

ReOCOC CO

PR2

Me

PR'2

ReOC COCO

PR2

Cl

Me

103

PR2H (99)

Tl

Cl O

O Cl

102

87

BH3·THF

Cl

Schema 37. Vermuteter Mechanismus der Substitution am Cyrhetren 98.

Da die Substitution unter Retention des Stereozentrums verläuft, ist die Bildung der

Carbeniumionen 102 wahrscheinlich, zumal sie zusätzlich mit Hilfe eines freien

Elektronenpaares am Rhenium stabilisiert werden können.98,* Im Fall der

Diarylphosphine 98c und 98d mit elektronenziehenden Substituenten gelang die

Substitution jedoch nicht. Vermutlich wird die Bildung der Carbenium-Ionen 102c [R =

* Vgl. hierzu analoge Überlegungen bei Ferrocen- und 6-Aryl-tricarbonylchrom(0)-Komplexen, siehe Ref. 98.

4 HAUPTTEIL

39

3,5-(CF3)2Ph] und 102d [R = 5-Me-Furyl] aus dem Acylammonium-Ionen 101c und 101d

durch den starken Elektronenzug der Phosphin-Substituenten verhindert (Schema 38).*

ReOC COCO

PR2

NMe2

Me

101c R = 3,5-(CF3)2Ph101d R = 5-Me-Furyl

O

O Cl

ClRe

OC COCOPR2

Me

H

102c102d

Schema 38. Ungünstige Bildung der Carbenium-Ionen 102c,d durch elektronenziehende Substi-

tuenten am Phosphor.

Die Entschützung der Diborane 100 gelang mit HBF4 OMe2, und die freien Diphosphine

87 konnten in 66 80% Ausbeute isoliert werden. Da die Phosphine 87 in Lösung recht

empfindlich gegenüber Sauerstoff sind, wurde die Aufreinigung unter Schutzgas durch-

geführt.

Die Synthese zweier weiterer Cyrhetren-Derivate, 104a und 104b, wurde ausgehend von

98a realisiert (Schema 39). Nach Reaktion mit Ethylchlorformiat wurde das entstandene

Intermediat mit Wasser bzw. Methanol als Nucleophil umgesetzt. Die P,O-Liganden 104a

und 104b wurden nach Aufreinigung in 63% bzw. 37% Ausbeute isoliert.

ReOC

COCO

PPh2

Me

ORClCO2Et;

ROH

98a 104a104b

R = Me (37%)R = H (63%)

ReOC

COCO

PR2

NMe2

Me

dr 4:1

Schema 39. Synthese der Cyrhetrene 104a und 104b.

4.2 UNTERSUCHUNGEN ZUR SYNTHESE WEITERER DIPHOSPHINE

MIT CYRHETREN-RÜCKGRAT

Neben den bereits beschriebenen Diphosphinen 87 wurde die Synthese weiterer

Diphosphine 105 und 106 mit Cyrhetren-Rückgrat angestrebt (Abb. 14).

* Ähnlich wie die Donor-Stärke von Phosphinen anhand der 31P,77Se-Kopplungskonstante im 31P-NMR der entsprechenden Phosphinselenide abgeleitet werden kann (vgl. Kapitel 2.2.1, S. 27), lassen sich entprechend auch die elektronischen Eigenschaften der Substituenten am Phosphin korrelieren. Dementsprechend ist ein Furyl-Substituent am Phosphin stark elektronenziehend, vergleichbar mit 3,5-Bis(trifluormethyl)phenyl-Substituenten (vgl. Abb. 9, S. 30).

4 HAUPTTEIL

40

ReOCOC CO

Me2N

PPh2PPh2 Re

OCCOCO

PR2

PR'2

105 106

Abb. 14. Weitere Diphosphine mit Cyrhetren-Rückgrat.

Für die geplante Synthese des Diphosphins 105 wurde Cyrhetren 107 in einer FRIEDEL-

CRAFTS-Acylierung zum Keton 108a in 71% Ausbeute umgesetzt (Schema 40). Das

Cyrhetren 107 ist dabei durch Reaktion von Dicylcopentadien mit Re2(CO)10 einfach zu-

gänglich.99

ReOC

COCO

ReOCOC CO

O

Br

AlCl3 (2 Äquiv.)

71%

(S)-109 (0.6 Äquiv.)BH3·SMe2 (1.05 Äquiv.)

THF ReOCOC CO

OH

Br

107 108a (R)-110a

NBMe

O

PhPh

Br

COCl

(2 Äquiv.)

Schema 40. Synthese des Cyrhetrenylarylalkohols 110a.

Die asymmetrische Reduktion des Ketons 108a gelang mit Hilfe des CBS-Oxaza-

borolidins (S)-109 als Katalysator-Vorläufer.100 Generell wurde dabei eine Lösung des

BH3 SMe2-Komplexes und eine Lösung des Substrates gleichzeitig und langsam zu einer

Lösung des Katalysators 109 BH3 bei 0 °C getropft. Da im vorliegenden Fall die

enantiotope Diskriminierung des Ketons durch die ähnlich großen Substituenten

schwierig ist, wurde der Alkohol (R)-110a nach einer Zugabezeit von 20 min mit nur 79%

ee isoliert (Tabelle 1, Eintrag 1). Die stereochemische Zuordnung erfolgte unter Annahme

eines mit den Literaturbeispielen identischen Reaktionsweges.101 Zusätzlich sind die

Drehwerte der Alkohole (R)-1-Hydroxyethylcyrhetren (110c),87 110a und 110b gleich-

sinnig.

Tabelle 1. CBS-Reduktion des Cyrhetrenylketons 108a.

Eintrag Bedingungen Ausbeute (%) ee (%)[a]

1 0 °C, Zugabe über 20 min n. b. 79 (R)

2 0 °C, Zugabe über 2.5 h 95 96 (R)[a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL OD Säule bestimmt.

4 HAUPTTEIL

41

Wurde die Zugabezeit jedoch auf 2.5 h verlängert, konnte der Alkohol (R)-110a in sehr

hoher Ausbeute mit 96% ee gewonnen werden (Eintrag 2). In der folgenden Stufe wurde

nach einer Vorschrift von BOLM87 der Alkohol unter Retention der Konfiguration durch

Dimethylamin substituiert (Tabelle 2).102 Unter Einsatz von NaI und TMSCl (wodurch

TMSI in situ erzeugt wird) wird vermutlich das Benzyliodid 112 in ähnlicher Weise ge-

bildet wie das Benzylchlorid 103 (Schema 41, vgl. Schema 37, S. 38). Die Bildung des

Amins 113a erfolgt dann SN1-artig über das Carbeniumion 111 durch den Angriff des

Dimethylamins.

110a

ReOC

COCO

Ar

H

ReOCOC CO

NMe2

ReOC COCO

I

Ar

112111

113a

INaI

TMSCl

Br

ReOCOC CO

OH

Br

Ar = 2-BrPhMe2NH

Schema 41. Vermuteter Mechanismus der Substitution am Cyrhetren 110a.

Die Reaktion verlief bei 0 °C schnell, und vollständiger Umsatz wurde nach 1 h erreicht

(Tabelle 2, Eintrag 1). Neben dem gewünschten Amin 113a wurde jedoch ebenfalls das

defunktionalisierte Cyrhetren 114 in 31% Ausbeute isoliert. Wurde die Reaktion bei

niedrigerer Temperatur und unter Lichtausschluß durchgeführt, konnte der Anteil des

Cyrhetrens 114 am Produktgemisch auf 1 :6.5 reduziert werden (Eintrag 2). Unter diesen

Bedingungen reduzierte sich der Enantiomerenüberschuß allerdings von 96% ee (110a)

auf 50% ee (113a). Demnach trat eine anteilige Racemisierung während der Reaktion auf.

Um diese zu vermeiden, wurde die Reaktion zusätzlich bei 40 °C durchgeführt (Eintrag

3). Nach 14 h war der Umsatz nicht vollständig, aber das Amin (R)-113a konnte in 50%

Ausbeute mit 88% ee isoliert werden, und dies entspricht 96%iger Substitution unter

Retention der Konfiguration. Ebenso wurde der Anteil an 114 weiter zurückgedrängt.

Eine mögliche Ursache dieser Defunktionalisierung könnte in der Lichtempfindlichkeit

des intermediär gebildeten Benzyliodids 112 liegen. Es ist bekannt, daß sich Alkyliodide

bei Lichteinwirkung unter Freisetzung von elementarem Iod leicht zersetzen.

4 HAUPTTEIL

42

Tabelle 2. Optimierung der Reaktionsbedingungen zur Synthese des Amins (R)-113a.

ReOCOC CO

NMe2

Br

(i) NaI (2 Äquiv.)TMSCl (2.4 Äquiv.)

(ii) Me2NH(40% in H2O, 4 Äquiv.)

CH3CN ReOCOC CO Br

H H

(R)-113a 114

ReOCOC CO

OH

Br

(R)-110a96% ee

Eintrag Bedingungen Umsatz (%) 113a/114Ausbeute (%)

(113a)ee (%)[a]

(113a)

10 °C, 15 min; Me2NH, 0 °C

1 h100 1.3 : 1 40 [b]

210 °C, 25 min;

Me2NH, 10 °C RT 6 h, Lichtausschluß

100 6.5 : 1 65 50 (R)

340 °C, 2.5 h;

Me2NH, 40 °C 10 °C, 14 h, Lichtausschluß

65 >10 : 1 50 88 (R)

[a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL OD Säule be-stimmt. Die stereochemische Zuordnung erfolgte unter Annahme eines identischen Reaktionsweges; [b] Es wurde racemisches Ausgangsmaterial verwendet.

Im letzten Schritt der Synthese des Diphosphins 105 sollten durch gleichzeitigen Br/Li-

Austausch und ortho-Lithiierung die Diphenylphoshin-Gruppen eingeführt werden

(Schema 42). Leider zersetzte sich die Verbindung sowohl bei Einsatz von tBuLi als auch

nBuLi bei 50 °C unter Dekomplexierung des Tricarbonylrhenium-Fragmentes.* Die

Verwendung von 1.2 anstatt 2.2 Äquivalenten zur sequentiellen Funktionalisierung führte

zu dem gleichen Ergebnis.

ReOCOC CO

NMe2

Br

113a

1) tBuLi (2.2 Äquiv.)odernBuLi (2.2 Äquiv. bzw. 1.2 Äquiv.)

2) ClPPh2 ReOCOC CO

Me2N

PPh2

PPh2

105

Schema 42. Versuchte Einführung der Phosphine zur Synthese des Cyrhetrens 105.

* Erkennbar anhand einer tiefrot gefärbten Lösung.

4 HAUPTTEIL

43

Zur Synthese des Diphosphins 106 wurde analog zu der Synthese der AaPhos-Derivate

87a–d vorgegangen (siehe Kapitel 4.1, S. 37), jedoch wurde das Keton 108b hier durch

FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung des Cyrhetrens 107 in 75% Ausbeute erhalten.*

ReOC

COCO

ReOCCO

CO

iPrCOCl (2 Äquiv.)AlCl3 (2 Äquiv.)

75%

(S)-109 (0.6 Äquiv.)BH3·SMe2 (1.1–2.0 Äquiv.)

THF ReOCCO

CO

107 108b (R)-110b

NBMe

O

PhPh

O OH

Schema 43. Synthese des Cyrhetrenylalkohols 110b.

Die enantioselektive Reduktion des Ketons 108b erfolgte ebenfalls durch CBS-

Reduktion. Wurde die Reaktion bei 0 °C durchgeführt und nach 2.5 h abgebrochen, lag

der Reaktionsumsatz bei nur 12% (Tabelle 3, Eintrag 1). Ließ man jedoch die Reaktion in

Gegenwart eines größeren Überschusses an BH3 THF auf Raumtemperatur aufwärmen

und über Nacht rühren, wurde der Alkohol (R)-110b in 88% Ausbeute und mit 85% ee

isoliert (Eintrag 2).

Tabelle 3. CBS-Reduktion des Cyrhetrenylketons 108b.

EintragBH3 SMe2

(Äquiv.)[a] Temp. t (h) Ausbeute (%) ee (%)[b]

1 1.1 0 °C 2.5 12[c] n. b.

2 2.0 0 °C RT 20 88 85 (R)[a] Gleichzeitige Zugabe der Substrat- und Reagenzlösung über 20 min bei 0 °C; [b] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL

CHIRALCEL AS Säule bestimmt. Die stereochemische Zuordnung erfolgte unter Annahme eines mit den Literaturbeispielen identischen Reaktionsweges.101 Zu-sätzlich sind die Drehwerte der Alkohole (R)-1-Hydroxyethylcyrhetren (110c),87

110a und 110b gleichsinnig; [c] Umsatz, bestimmt durch 1H-NMR.

Im folgenden wurde versucht, in Analogie zu obiger Vorgehensweise den Alkohol 110b

mit Dimethylamin zu substituieren. Während bei 40 °C kein Umsatz feststellbar war

(Tabelle 4, Eintrag 1), lief die Reaktion vollständig ab, wenn man auf Raumtemperatur

aufwärmen ließ (Eintrag 2), wobei jedoch hauptsächlich das Eliminierungs-Produkt 115

* Dadurch wurde nicht nur die Syntheseroute verkürzt, auch die Verwendung von Thallium-Verbindungen, die zur Synthese des Acetylcyrhetrens (108c) nötig war, wurde vermieden. Allerdings gelang die FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung nicht mit Essigsäurechlorid zur Synthese des Acetylcyrhetrens (108c), vgl. Ref. 87.

4 HAUPTTEIL

44

gebildet wurde. Offenbar ist der Angriff des Amins durch sterische Effekte hier so stark

verlangsamt, daß die Eliminierung zum Olefin 115 schneller abläuft.

Tabelle 4. Untersuchungen zur Substitution des Alkohols 110b mit Dimethylamin.

ReOC

COCO

(i) NaI (2 Äquiv.)TMSCl (2.4 Äquiv.)

(ii) Me2NH(40% in H2O, 4 Äquiv.)

CH3CN ReOC

CO CO

113b 115

ReOC

COCO

110b

OH NMe2

Eintrag Bedingungen Umsatz (%) 113b/115

140 °C, 2.5 h;

Me2NH, 40 °C RT, 13 h 0[a]

2[b] 40 °C RT, 2.5 h; Me2NH, RT, 13 h

100 1 : 4

[a] 83% Edukt reisoliert; [b] Es wurde racemisches Ausgangsmaterial verwendet.

4.3 AAPHOS-DERIVATE ALS LIGANDEN IN ASYMMETRISCHEN

REAKTIONEN

Zur weiteren Evaluierung der Anwendungsbreite von AaPhos (87e) und seiner Derivate

wurde deren Potential als Liganden in einigen Übergangsmetall-katalysierten Reaktionen

untersucht.* Zu den getesteten Reaktionen gehören u. a. die Hydroborierung, die

allylische Alkylierung und Aminierung, die alkylierende Ringöffnung, die Rhodium-

katalysierte Arylierung von 1-Naphthaldehyd, die Kupfer- sowie die Rhodium-

katalysierte 1,4-Addition, die Hydrosilylierung, die Hydrierung von Iminen, Chinaldin,

ungeschützten Enaminen, -Ketoestern und Acyl-Enaminen. Diese ersten Unter-

suchungen werden im folgenden kurz diskutiert.

* AaPhos (87e) wurde schon zuvor erfolgreich in der Hydrierung von Acetaminozimtsäure-Derivaten und Dimethylitaconat sowie der Palladium-katalysierten allylischen Alkylierung eingesetzt, siehe Ref. 87.

4 HAUPTTEIL

45

4.3.1 Erste Untersuchungen

4.3.1.1 Rhodium-katalysierte Hydroborierung

Die Rhodium-katalysierte Hydroborierung von Styrol wurde als erste Testreaktion für

AaPhos gewählt.103 Bei der Hydroborierung von Styrol wird die Regioselektiviät durch

die Rhodium-Katalyse zugunsten der MARKOWNIKOW-Selektivität umgekehrt.* Dabei

entsteht der chirale sekundäre Alkohol 116 als Hauptprodukt, während der als Minder-

isomer gebildete primäre Alkohol 117 achiral ist. Bei Einsatz von AaPhos (87e) und

[Rh(cod)2]BF4 (2 Mol-%) als Katalysator-Vorläufer in THF bei 70 °C konnte nur ein

geringer Umsatz festgestellt werden (Tabelle 5, Eintrag 1). Wurde jedoch DME als

Lösungsmittel genutzt und die Reaktion bei 60 °C durchgeführt, konnte der Alkohol in

47% Ausbeute und mit 64% ee isoliert werden (Eintrag 2). Bei 30 °C wurden nach 18 h

77% des gewünschten Isomers 116 mit vergleichbarem Enantiomerenüberschuß (59% ee)

isoliert. Gleichzeitig konnte die Regioselektivität auf 16:1 gesteigert werden (Eintrag 3).

Tabelle 5. Einsatz von AaPhos (87e) in der Rhodium-katalysierten Hydroborierung von Styrol.

Ph Ph

OH

PhOH

1) CatBH (1.1 Äquiv.)[Rh(cod)2]BF4 (2–3 Mol-%)AaPhos (87e, 2.2–3.3 Mol-%)

2) H2O2, NaOH, MeOH116 117

Eintrag[Rh(cod)2]BF4

(Mol-%)[a]Lösungs-

mittelT

(°C)t

(h)Umsatz

(%)Ausbeute

(%)116/117

ee(116)(%)[b]

1 2 THF 70 22 <5 n.b. 1:1 n.d.

2 3 DME 60 45 51 47 6:1 64

3 2 DME 30 18 81 77 16:1 59 [a] 87e/[Rh] = 1.1/1; [b] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL

CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt.

4.3.1.2 Palladium-katalysierte allylische Alkylierung und Aminierung

In der Palladium-katalysierten allylischen Alkylierung des azyklischen Allylacetats 79 hat

sich AaPhos (87e) als effektiver Ligand herausgestellt (Tabelle 6, Eintrag 1).87,104 Daher

wurde auch das Bis(diphenylphosphin)-substituierte AaPhos-Derivat 87a in dieser

Reaktion getestet. Das Produkt wurde in diesem Fall in fast quantitativer Ausbeute isoliert

(Eintrag 2), allerdings mit nur 73% ee.

* Vgl. Kapitel 2.1, S. 7.

4 HAUPTTEIL

46

Tabelle 6. Palladium-katalysierte allylische Alkylierung des azyklischen Substrats 79.

Ph Ph

OAc

PhPh

MeO2C CO2Me

[Pd(C3H5)Cl]2 (0.5 Mol-%)Ligand 87 (1 Mol-%)

BSA, KOAc

CH2Cl2, RT, 2-6 h79 88

Eintrag Ligand Ausbeute (%) ee (%)[a]

1[b] 87e 99 88

2 87a 99 73 [a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL AD Säule bestimmt. [b] Dieses Ergebnis wurde Ref. 87 entnommen.

Des Weiteren wurde die Effektivität des Cyrhetrens 87a in der allylischen Alkylierung

des zyklischen Substrats 118 untersucht. Obwohl auch hier hohe Ausbeuten erzielt

wurden, lag der Enantiomerenüberschuß des Produkts 119 lediglich bei 9% ee. Diese

Ergebnisse stehen im Einklang mit dem in der Literatur beschriebenen Phänomen, daß ein

Ligand in der Palladium-katalysierten asymmetrischen allylischen Alkylierung meist

entweder nur bei zyklischen oder nur bei azyklischen Substraten effektiv ist.104

11997%, 9% ee

118

OAcMeO2C CO2Me[Pd(C3H5)Cl]2 (0.5 Mol-%)

87a (1 Mol-%)BSA, KOAc

CH2Cl2, RT, 14 h

Schema 44. Palladium-katalysierte allylische Alkylierung des zyklischen Substrats 118.

Auch in der asymmetrischen, allylischen Aminierung mit Benzylamin waren die

Liganden der AaPhos-Familie effektiv. In einer Testreaktion wurde die Aminierung mit

dem azyklischen Substrat 79 mit einem in situ generierten Palladium/87a-Komplex

durchgeführt (Tabelle 7).* Dabei wurde das Allylamin 80 in vielversprechenden 82% ee

isoliert (Eintrag 1). Die Ausbeute war aufgrund des unvollständigen Umsatzes jedoch mit

52% nur moderat. Bei Zugabe von LiCl als Additiv wurde das Produkt 80 in besserer

Ausbeute und mit nahezu gleichem Enantiomerenüberschuß erhalten (82%, 81% ee,

Eintrag 2). Im folgenden wurde daher die Reaktion mit den Cyrhetrenen 87c–e in

Gegenwart katalytischer Mengen von LiCl untersucht. Dabei erwiesen sich die Ph/Xyl-

und Xyl/Ph-substituierten Diphosphine 87c und 87d als ähnlich effektiv: Das Allylamin

80 wurde mit 80% ee bzw. 79% ee gebildet. Die Ausbeuten waren aufgrund der unvoll-

* in Abwesenheit von LiCl.

4 HAUPTTEIL

47

ständigen Reaktion niedriger (Einträge 3 und 4). Bei Einsatz von AaPhos 87e konnten

lediglich 12% Ausbeute erreicht werden, wobei der Enantiomerenüberschuß des

Produktes bei moderaten 61% ee lag (Eintrag 5).

Tabelle 7. Palladium-katalysierte allylische Aminierung des azyklischen Substrats 79.

PhPh

NH

80

Ph

[Pd(C3H5)Cl]2 (0.5 Mol-%)Ligand 87 (1 Mol-%)

LiCl (1.5 Mol-%)BnNH2 (3.0 Äquiv.)

THF, RT

Ph Ph

OAc79

Eintrag Ligand t (h) Ausbeute (%) ee (%)[a]

1[b] 87a 21 52 82 (R)

2 87a 18 82 81 (R)

3 87c 21 49 80 (R)

4 87d 19 52 79 (R)

5 87e 21 12 61 (R)[a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL OJ Säule bestimmt. [b] Ohne Zusatz von LiCl.

Ähnlich wie im Fall der allylischen Alkylierung (siehe oben) war das AaPhos-Derivat

87a in der Palladium-katalysierten allylischen Aminierung des zyklischen Substrates 118

mit Benzylamin deutlich weniger effektiv und lieferte das Allylamin 120 mit 17% ee

(Schema 45).

12064%, 17% ee (S)

NHPh

118

OAc[Pd(C3H5)Cl]2 (0.5 Mol-%)

87a (1 Mol-%)BnNH2 (3.0 Äquiv.)

THF, RT

Schema 45. Palladium-katalysierte allylische Aminierung des zyklischen Substrats 118.

4.3.1.3 Palladium-katalysierte alkylierende Ringöffnung

Ferner wurde das AaPhos-Derivat 87a in der Palladium-katalysierten alkylierenden Ring-

öffnung des 1,4-Epoxy-1,4-dihydronaphthalins (121) getestet.105 Dabei gelang mit Et2Zn

die Umsetzung zum Alkohol 122 in 40% Ausbeute und mit 29% ee (bei 60% Umsatz

nach 48 h, Schema 46).

4 HAUPTTEIL

48

OEt

OH

[Pd(CH3CN)2Cl2] (5 Mol-%)87a (5 Mol-%)

Et2Zn (1.5 Äquiv.)

Toluol, RT, 48 h

12240%, 29% ee

121

Schema 46. Palladium-katalysierte alkylierende Ringöffnung von 1,4-Epoxy-1,4-dihydro-

naphthalin (121).

4.3.1.4 Kupfer-katalysierte 1,4-Addition

FERINGA berichtete kürzlich über eine enantioselektive, Kupfer-katalysierte 1,4-Addition

von GRIGNARD-Reagenzien an Enone, bei dem Liganden vom Josiphos-Typ (173) hohe

Enantioselektivitäten erreichten.106 Daher wurde diese Reaktion auch mit dem Liganden

AaPhos (87e) getestet. In diesem Fall war die Regioselektivität jedoch gering, wobei das

1,4-/1,2-Verhältnis bei 3:1 lag. Das 1,4-Addukt 124 wurde mit einem geringem Enantio-

merenüberschuß von 29% ee gebildet (Schema 47).

EtMgBr (1.1 Äquiv.)CuBr.SMe2 (5 Mol-%)

87e (6 Mol-%)

tBuOMe, –75°C, 3 h

O

12435%, 29% ee

OEt

4 4

123

Schema 47. AaPhos (87e) in der asymmetrischen, Kupfer-katalysierten 1,4-Addition.

4.3.1.5 Rhodium-katalysierte Arylierung von 1-Naphthaldehyd

Diarylmethanole aus der asymmetrischen, Rhodium-katalysierten Arylierung von

Aldehyden waren bis vor kurzem nur in mäßigen Enantioselektivitäten realisierbar.107,108

Mit neuen Katalysatorsystemen wurden im Jahr 2006 nun bis zu 85% ee erreicht,109 und

HAYASHI berichtete über eine hochenantioselektive Arylierung von Isatinen, bei der die

tertiären Diarylmethanole mit bis zu 91% ee erhalten wurden.110 Das AaPhos-Derivat 87a

wurde daher in der Rhodium-katalysierten Phenylierung von 1-Naphthaldehyd (125) ein-

gesetzt, jedoch erhielt man das Diarylmethanol 126 lediglich mit 14% ee (Tabelle 8,

Eintrag 1). Der Einsatz des P,O-Liganden 104a in dieser Reaktion führte zu keinem

Umsatz (Eintrag 2), während der Katalysator mit Josiphos (173a) als Liganden das

Produkt 126 in 32% Ausbeute mit 9% ee lieferte (Eintrag 3).

4 HAUPTTEIL

49

Tabelle 8. Rhodium-katalysierte Phenylierung von 1-Naphthaldehyd (125).

126

HO Ph

125

O[Rh(acac)(C2H4)2]

(34a, 3 Mol-%)Ligand (3.5 Mol-%)

PhB(OH)2 (3.0 Äquiv.)

DME/H2O 2:1, 60 °C

Eintrag Ligand t (h) Ausbeute (%) ee (%)[a]

1 87a 7 73 14 (S)

2 104a 42 0

3 173a 42 32[b] 9 (R)[a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt. [b] bei 35% Umsatz.

4.3.1.6 Iridium-katalysierte Imin-Hydrierung

Die enantioselektive Hydrierung von Iminen ist – verglichen mit der Hydrierung von

Ketonen – immer noch eine Herausforderung.111 Kürzlich wurde von BOLM über die Ent-

wicklung eines hochenantioselektiven Katalysators für die Hydrierung von

N-(4-Methoxyphenyl)iminen berichtet, bei dem ein chiraler Iridium/ Diarylphosphino-

sulfoximin-Komplex zum Einsatz kam.112 Vor diesem Hintergrund wurde diese

Hydrierung von Imin 127 ebenfalls mit AaPhos-Derivaten durchgeführt (Tabelle 9).

Während der Umsatz der Hydrierung bei Einsatz des Di-tert-butylphosphin-substituierten

AaPhos-Derivats 87b auch nach 60 h unvollständig blieb und das Produkt 128 nur einen

geringen Enantiomerenüberschuß aufwies (Eintrag 1), katalysierte der Iridium/AaPhos-

Komplex die Reaktion innerhalb von 20 h zu vollem Umsatz mit einer sehenswerten

Enantioselektivität von 56% ee (Eintrag 2).

Tabelle 9. Iridium-katalysierte Hydrierung des Imins 127.

[Ir(cod)Cl]2 (0.5 Mol-%)Ligand (1.1 Mol-%)

I2 (3 Mol-%)

H2, CH2Cl2, RTPh

N

OMe

Ph *

HN

OMe

127 128

Eintrag Ligand t (h) H2 (bar) Umsatz (%) ee (%)[a]

1 87b 60 25 66 9 ( )

2 87e 24 20 100 56 ( )[a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt.

4 HAUPTTEIL

50

4.3.1.7 Iridium-katalysierte Hydrierung von Chinaldin

Analog zur Hydierung von Iminen wurde auch Chinaldin (129) als Substrat für eine

asymmetrische Hydrierung in Gegenwart eines Iridium/AaPhos-Katalysators eingesetzt

(Schema 48).111b,113 Das aromatische Substrat 129 war jedoch recht unreaktiv unter diesen

Bedingungen, und auch nach 43 h bei 50 bar H2-Druck wurde das Tetrahydrochinolin 130

in nur 34% Ausbeute mit 7% ee isoliert.

[Ir(cod)Cl]2 (0.5 Mol-%)AaPhos (87e, 1.1 Mol-%)I2 (5 mol%), H2 (50 bar)

Toluol, RT, 43 hN NH

13034%, 7% ee

129

Schema 48. Iridium-katalysierte Hydrierung von Chinaldin (129).

4.3.1.8 Ruthenium-katalysierte Hydierung von -Ketoestern

Eine weitere gängige Testreaktion für neue Phosphin-Liganden stellt die Ruthenium-

katalysierte Hydrierung von -Ketoestern dar, die von NOYORI entwickelt wurde.20b,114

Bei Einsatz des AaPhos-Derivats 87a als Ligand in der Hydrierung des -Ketoesters 131

wurde der Alkohol 132 mit 68% ee gebildet. Allerdings war der Umsatz nach 24 h bei

30 bar H2-Druck unvollständig.

Ph

[Ru(C6H6)Cl2]2 (0.25 Mol-%)87a (0.55 Mol-%)

H2 (30 bar)

EtOH, RT, 24 h50% Umsatz

OCO2Me

131Ph

OHCO2Me

(S)-13245%, 68% ee

Schema 49. Ruthenium-katalysierte Hydrierung des -Ketoesters 131.

4.3.1.9 Rhodium-katalysierte Hydrierung ungeschützter Enamine

HSIAO berichtete kürzlich über eine elegante Hydrierung von ungeschützten Enaminen zu

-Aminosäureestern bzw. -amiden, welche die Schützung der Amin-Funktion überflüssig

macht.115 Dabei wurde Josiphos 173b als Ligand eingesetzt, wodurch die Produkte mit

bis zu 97% ee erhalten wurden. Die Leistung von AaPhos (87e) in dieser Reaktion war

jedoch deutlich geringer als die des strukturell ähnlichen Josiphos. Der -Amino-

säureester 134 wurde hier mit 46% ee gebildet (Tabelle 10, Eintrag 2).* Dabei mußte der

* Zur Bestimmung des Enantiomerenüberschusses per HPLC wurde das Amin in das Amid 135umgewandelt.

4 HAUPTTEIL

51

H2-Druck auf 30 bar erhöht werden, um den Umsatz zu verbessern. Die Inhibierung des

Katalysators durch Koordination des Produktes am Metall stellt hier ein Problem dar, das

zu geringeren Umsatzzahlen führt und höhere H2-Drücke erfordert.116

Tabelle 10. Rhodium-katalysierte Hydrierung des ungeschützten Enamins 133.

[Rh(cod)Cl]2 (0.5 Mol-%)AaPhos (87e, 1.1 Mol-%)

H2, TFE, 50 °C

NH2CO2Me

*

NH2

CO2Me

Ac2O (2 Äquiv.), Pyr, RT91%

F F133 134

Eintrag H2 (bar) t (h) Umsatz (%) ee (%, 135)[a]

1 10 21 < 10% n.d.

2 30 70 88% 46 [a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt.

AcNCO2Me

H

F 135

Die in diesem Kapitel untersuchten asymmetrischen Katalysen unter Einsatz von AaPhos-

Derivaten wurden im Rahmen dieser Arbeit nicht weiterverfolgt, da diese ersten Ergeb-

nisse nicht allzu vielversprechend erschienen. Die Erwähnung erschien dennoch sinnvoll,

um einen Eindruck von der Anwendungsbreite der AaPhos-Familie zu geben. In den

folgenden Kapiteln 4.3.2 und 4.3.3 werden nun zwei erfolgreichere Anwendungen der

AaPhos-Familie genauer diskutiert.

4.3.2 Rhodium-katalysierte asymmetrische Hydrierung von

Enamiden97,117,*

Die asymmetrische Hydrierung von Dehydroaminosäureestern 89 zur Synthese von

-Aminosäurederivaten ist eine bekannte und etablierte Testreaktion zur Evaluierung

neuer Liganden.111,† Die Hydrierung von -Arylenamiden 136 ist in letzter Zeit ebenfalls

häufig genutzt worden, um Katalysator-Systeme zu untersuchen. Jedoch sind bisher nur

wenige hochenantioselektive Katalysator-Systeme beschrieben worden. Der erste Bericht

über die enantioselektive Hydrierung von -Arylenamiden wurde 1975 von KAGAN ver-

* Teile dieses Kapitlels wurden bereits veröffentlicht, siehe Ref. 97 und 117. † AaPhos (87e) wurde in dieser Reaktion ebenfalls erfolgreich eingesetzt. Siehe Kapitel 2.2.2, S.

30 und Ref. 87.

4 HAUPTTEIL

52

öffentlicht (Schema 50).118 Dabei wurden mit einem Rh(I)-DIOP-Katalysator optische

Reinheiten von bis zu 83% erreicht.119,*

Ph

[Rh(cod)2]BF4 (2 Mol-%)( )-DIOP (51, 2.2 Mol-%)

H2 (1 bar)

Benzol/EtOH 1:2, RT

HN

O

Ph

HN

O

R = HR = Me

R R

R = HR = Me

137a137f

45% opt. Reinh.83% opt. Reinh.

136a136f

Schema 50. Erste asymmetrische Hydrierung von -Arylenamiden 136 nach KAGAN.

Allerdings sind erst seit den 90er Jahren hochenantioselektive Katalysatorsysteme be-

kannt, die eine Reihe unterschiedlicher Enamide in nahezu enantiomerenreine Amide

transformieren können.120 Der Durchbruch gelang BURK im Jahr 1996 mit dem Einsatz

der Phospholan-Liganden Me-DuPhos (53a) und Me-BPE (138), wodurch Enantio-

selektivitäten von meist weit über 90% ee erreicht wurden (Abb. 15).121

53aMe-Duphos

95% ee

P

P

P

P

138Me-BPE

95% ee

P

P

139tBu-BisP*

99% ee

tBu

tBu

PtBu

PtBu

140tBu-MiniPHOS

66% ee

OP

ONMe2

26lH8-MonoPhos

96% ee

Fe

(Sc,Rp,Sa)-141

99.6% ee

PPh2N

OP

O

Fe

(Rc,Ra)-142

>99% ee

NO

PO

Abb. 15. Enantioselektivitäten einiger Liganden in der Rhodium-katalysierten Hydrierung von

-Arylenamid 136a.

Seitdem wurde über weitere Liganden, z. B. tBu-BisP* (139), tBu-MiniPHOS (140),

H8-MonoPhos (26l) und Ferrocenylphosphoramidite 141 und 142 berichtet, deren

* Die optische Reinheit entspricht dem Anteil des gemessenen Drehwerts einer chiralen Verbindung am Drehwert der enantiomerenreinen Verbindung und ist bei idealem Verhalten dem Enantiomerenüberschuß (ee) gleichzusetzen; siehe Ref. 119.

4 HAUPTTEIL

53

Rhodium-Komplexe die Hydrierung von -Arylenamiden hochenantioselektiv

katalysieren (Abb. 15).122

Der Einsatz von AaPhos (87e) in der Rhodium-katalysierten Hydrierung des Enamids

136a bei 10 bar H2-Druck in CH2Cl2 bildete das geschützte Amin 137a mit vielver-

sprechenden 87% ee (Tabelle 11, Eintrag 1). Mit dem AaPhos-Derivat 87a konnte die

Enantioselektivität weiter gesteigert werden (Eintrag 2). Wurde der H2-Druck auf 5 bar

gesenkt, war der Umsatz nach 16 h jedoch nicht ganz vollständig, wobei die Enantio-

selektivität nahezu gleich blieb (Eintrag 3). ZHANG zeigte, daß das Lösungsmittel in

dieser Reaktion (mit seinem Katalysator-System) mitunter eine wichtige Rolle bei der

Enantioselektivität spielen kann.123 Daraufhin wurden verschiedene Lösungsmittel mit

dem Rh/87a-Katalysator-System getestet. In Toluol lag der Reaktionsumsatz bei 40%

nach 22 h und das Produkt wurde mit einem etwas geringerem Enantiomerenüberschuß

gebildet (Eintrag 4). THF und MeOH eigneten sich gut als Lösungsmittel (Einträge 5 und

6), und im Falle von MeOH wurde zusätzlich eine bessere Enantioseletkivität beobachtet.

Tabelle 11. Rhodium-katalysierte asymmetrische Hydrierung des Enamids 136a.

Ph

[Rh(cod)2]BF4 (1.0 Mol-%)Ligand (1.1 Mol-%)

H2 (10 bar), RTHN

O

Ph

HN

O

136a 137a

Eintrag Ligand Lösungs-

mittelZeit (h) Umsatz (%) ee (%)[a]

1 87e CH2Cl2 19 100 87 (R)

2 87a CH2Cl2 23 100 88 (R)

3[b] 87a CH2Cl2 16 90 86 (R)

4 87a Toluol 22 40 82 (R)

5 87a THF 24 100 84 (R)

6 87a MeOH 24 100 89 (R)

7 87a EtOAc 16 100 93 (R)

8 87c EtOAc 11 100 77 (R)[a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL

AS Säule oder per GC an der chiralen Säule FS Cyclodex -I/P bestimmt; [b] Reaktion bei 5 bar H2-Druck.

Allerdings war das Katalysatorsystem in EtOAc als Lösungsmittel am effektivsten: Das

Acetamid 137a wurde hierbei nach 16 h und vollständigem Umsatz mit 93% ee isoliert

(Eintrag 7). Zum Vergleich wurde auch AaPhos-Derivat 87c in dieser Reaktion unter-

sucht, jedoch war die Enantioselektivität mit 77% ee geringer (Eintrag 8). Als nächstes

4 HAUPTTEIL

54

wurden verschiedene, substituierte Enamide vom Typ 136 unter den optimierten Be-

dingungen eingesetzt (Tabelle 12). Die para-substituierten -Arylenamide 136b–d ließen

sich mit ähnlich guten Enantioselektivitäten von 85–91% ee zu den entsprechenden Acet-

amiden 137b–d reduzieren (Einträge 1–3). Dabei war es bei dem Donor-substituierten

Enamid 136c jedoch nötig, den H2-Druck auf 20 bar zu erhöhen, um vollständigen Um-

satz innerhalb von 20 h zu erreichen (Eintrag 2). Dies war ebenfalls bei den trisubsti-

tuierten Enamiden 136e und 136f nötig (R' = Me), da in diesem Fall sowohl sterische als

auch elektronische Effekte die Reaktivität der Enamid-Doppelbindung herabsetzen

(Einträge 4 und 5). Diese wurden darüber hinaus als E/Z-Isomerengemische von ca. 2:1

eingesetzt. Das Acylamid 137e wurde ebenfalls mit 91% ee isoliert, das strukturell sehr

ähnliche Acylamid 137f jedoch mit nur 68% ee. Möglicherweise wurde im letzteren Fall

eines der Doppelbindungsisomere mit deutlich schlechterer oder gar mit entgegenge-

setzter Enantioselektiviät hydriert und somit der Enantiomerenüberschuß des Produkts

herabgesetzt. Es ist jedoch mit einigen Katalysator-Systemen gezeigt worden, daß

E/Z-Isomerengemische in dieser asymmetrischen Hydrierung in der Regel keinen Einfluß

auf die Enantioselektivität haben.121a,122a

Tabelle 12. Variation der Enamide in der Rhodium-katalysierten Hydrierung unter Einsatz des AaPhos-Derivats 87a.

[Rh(cod)2]BF4 (1.0 Mol-%)87a (1.1 Mol-%)

H2 (10 bar)

RT, EtOAc

HN

O

*

HN

O

136a f 137a fR R

R' R'

Eintrag R R' Zeit (h) Produkt Umsatz (%) ee (%)[a]

1 Cl H 22 137b 100 91

2[b] MeO H 20 137c 100 85

3 CF3 H 24 137d 100 89

4[b,c] Me Me 20 137e 100 91

5[b,c] H Me 22 137f 100 68 [a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL

AS, OD oder OD-H Säule bestimmt; [b] Reaktion bei 20 bar H2-Druck; [c] Das Substrat wurde mit einem E/Z-Isomerenverhältnis von 2:1 eingesetzt.

Darüber hinaus wurden das zyklische Enamid 136g und das -tBu-Enamid 136h gemäß

den obigen Hydrierungs-Bedingungen eingesetzt (Schema 51). In beiden Fällen waren

jedoch die Umsätze bei 50 bar bzw. 20 bar H2-Druck nach mehr als einem Tag unvoll-

ständig und die entsprechenden Acylamide 137g und 137h wurden nach säulenchromato-

4 HAUPTTEIL

55

graphischer Reinigung in moderaten Ausbeuten und geringen Enantiomerenüberschüssen

(6% bzw. 5% ee) isoliert.

[Rh(cod)2]BF4 (1.0 Mol-%)87a (1.1 Mol-%)

H2 (20 bar)

EtOAc, RT, 27 h

NH

O

136h

NH

O

137h33%, 5% ee

137g41%, 6% ee

NH

O

136g

NH

O [Rh(cod)2]BF4 (1.0 Mol-%)87a (1.1 Mol-%)

H2 (50 bar)

EtOAc, RT, 36 h

Schema 51. Weitere untersuchte Enamide.

4.3.3 Rhodium-katalysierte asymmetrische 1,4-Addition*

Die HAYASHI-MIYAURA-Reaktion ist eine wichtige Reaktion zur C C-Bindungs-

knüpfung, deren Entwicklung auf Pionierarbeiten von HAYASHI und MIYAURA Ende der

90er Jahre zurückgeht.36 Wie in Kapitel 2.1.1 bereits näher erläutert, können in dieser

Reaktion verschiedene aktivierte Olefine zu den entprechenden Aryl-Addukten in hoher

Enantioselektivität umgesetzt werden. Die Effektivität der AaPhos-Liganden 87 und 104

(Abb. 16) in der HAYASHI-MIYAURA-Reaktion wurde zunächst in der Addition von

Phenylboronsäure (17a) an Cyclohexenon (18a) untersucht (Tabelle 13).

ReOC

COCOPPh2

Me

OR

104a R = Me104b R = H

ReOC CO CO

PR2

Me

PR'2

87a R = Ph, R' = Ph87b R = Ph, R' = tBu87c R = 3,5-Me2Ph, R' = Ph87d R = Ph, R' = 3,5-Me2Ph

Abb. 16. AaPhos-Derivate 87 und 104.

In der ersten Testreaktion mit AaPhos (87e) als Ligand wurde das Produkt 19aa bereits

mit 88% ee und in guter Ausbeute erhalten (Tabelle 13, Eintrag 1). Auch die anderen

AaPhos-Derivate 87a–d stellten sich als sehr effizient heraus: Das Keton 19aa wurde in

* Teile dieses Kapitlels wurden bereits veröffentlicht, siehe Ref. 97.

4 HAUPTTEIL

56

hohen Ausbeuten und mit 91–95% ee isoliert (Einträge 2–5). Einzig mit 87b wurde keine

Reaktion beobachtet (Eintrag 3). Ein Grund hierfür könnte eine starke sterische

Hinderung durch die tBu-Substituenten am Phosphor sein, die eine zweizähnige Koor-

dination des Liganden am Rhodium erschweren. Wurden die P,O-Liganden 104a und

104b in dieser Reaktion eingesetzt, bildete sich das Produkt nur mit geringeren Enantio-

merenüberschüssen von 52–62% ee und zusätzlich war der Umsatz nach 5 h unvoll-

ständig. Interessanterweise wird mit diesen P,O-Liganden das entgegengesetzte Enantio-

mer im Überschuß erhalten, obwohl die Verbindungen 104a und 104b die gleiche

Absolutkonfiguration wie die Diphosphine 87 aufweisen. Diese Umkehr der Selektiviät

deutet daher auf eine andere Art der Koordination am Rhodium hin. Eventuell fungiert

der Sauerstoff-Donor hier als hemilabiler Ligand, während eine Dissoziation eines

Phosphor-Donors bei den Diphosphinen 87 unwahrscheinlich ist. Ähnlich verhält sich

auch das Amin 98a in der Rhodium-katalysierten 1,4-Addition an Cyclohexenon (18a).

Das Produkt 19aa wurde zwar nur in geringer Ausbeute erhalten, das (S)-Enantiomer

wurde jedoch ebenfalls im Überschuß (20% ee) gebildet (Eintrag 8).

Tabelle 13. AaPhos Liganden 87 und 104 in der 1,4-Addition von Phenylboronsäure (17a) anCyclohexenon (18a).

O[Rh(acac)(C2H4)2] (3 Mol-%)

Ligand (3.1 Mol-%)PhB(OH)2 (17a, 5 Äquiv.)

Dioxan/H2O (10:1)100 °C, 5 h

O

Ph19aa18a

Eintrag Ligand Ausbeute (%) ee (%)[a]

1 AaPhos (87e) 81 88 (R)

2 87a 93 95 (R)

3 87b <2 n. b.

4 87c 99 91 (R)

5 87d 85 93 (R)

6 104a 32 62 (S)

7 104b 25 52 (S)

8 98a 17 20 (S)[a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt.

Von den AaPhos-Derivaten stellte sich demnach das Cyrhetren 87a am effektivsten

heraus und daher wurde dieser Ligand in der Reaktion mit verschiedenen substituierten

Arylboronsäuren 18 verwendet (Tabelle 14). Dabei gelang die Isolierung der ent-

4 HAUPTTEIL

57

sprechenden Ketone 19 mit hohen Enantiomerenüberschüssen (82–97% ee) in oftmals

exzellenten Ausbeuten (Einträge 1–4 und 6–8). Im Fall der 2-Methylphenylboronsäure

(17e) wurde ebenfalls der Xylyl-substituierte Ligand (87c) eingesetzt. Dabei war dieses

Katalysatorsystem reaktiver (vollständiger Umsatz wurde schon nach 5 h beobachtet),

jedoch etwas weniger selektiv als bei Einsatz des Diphosphins 87a (Eintrag 5).

Tabelle 14. Einsatz verschiedener aromatischer Boronsäuren in der 1,4-Addition an Cyclohexenon (18a).

g: R = 4-MeOPhh: R = 1-Naphthyli: R = 2-Phenylvinyl

O [Rh(acac)(C2H4)2] (3 Mol-%)87a (3.1 Mol-%),

Dioxan/H2O (10:1), 100 °C *

O

R18a 19ab ai

B(OH)2

17b i

R

a: R = Phb: R = 4-MePhc: R = 4-CF3Ph

d: R = 4-ClPhe: R = 2-MePhf: R = 3-MeOPh

Eintrag Boronsäure Zeit (h) Produkt Ausbeute (%) ee (%)[a]

1 17b 24 19ab 67 92

2 17c 15 19ac 99 92

3 17d 15 19ad 99 97

4 17e 16 19ae 99 90

5[b] 17e 5 19ae 99 83

6 17f 17 19af 71 93

7 17g 17 19ag 47 82

8 17h 15 19ah 51 85

9 17i 17 19ai 64 35 [a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an DAICEL

CHIRALCEL Säulen bestimmt; [b] Ligand 87c wurde benutzt.

In einigen Reaktionen mit elektronenreich-subsitutierten Boronsäuren war die Ausbeute

vergleichsweise gering (Einträge 1, 6–8). Dies ist möglicherweise darauf zurückzuführen,

daß unter diesen Reaktionsbedingungen die Rhodium-katalysierte Deborylierung kon-

kurriert. Es ist bekannt, daß elektronenreiche Boronsäuren unter erhöhten Temperaturen

insbesondere in Gegenwart von Übergangsmetallen zur Deborylierung neigen.124

Elektronenreiche Boronsäuren tendieren dabei schneller zur Deborylierung als

elektronenarme. Phenylvinylboronsäure (17i) wurde ebenfalls in dieser Reaktion einge-

setzt, jedoch wurde das entsprechende Keton 19ai mit nur 35% ee erhalten (Eintrag 9).

4 HAUPTTEIL

58

Tabelle 15. Asymmetrische 1,4-Addition an verschiedene , -ungesättigte Ketone bzw. Ester.

O[Rh(acac)(C2H4)2]

(34a, 3 Mol-%)Ligand (3.1 Mol-%)

Dioxan/H2O (10:1)100 °C

*

O

R

OO

O

4

18b 18c 18d

18b e 19ba ea

Ph B(OH)2

17a

O

O

18e

Eintrag Substrat Ligand Zeit (h) Produkt Ausbeute (%) ee (%)[a]

1 18b 87e 18 19ba 52 73

2 18b 87a 6 19ba 47 73

3 18c 87a 23 19ca 92 35

4 18c 87c 21 19ca 99 76

5 18d 87e 18 19da 76 62

6 18d 87a 6 19da 97 69

7 18e 87a 23 19ea 95 88

8 18e 87c 21 19ea 98 88 [a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an DAICEL CHIRALCEL

Säulen bestimmt.

Weiterhin wurden nun verschiedene zyklische und azyklische , -ungesättigte Ketone

18b–d in der 1,4-Addition in Gegenwart einiger Rhodium/87-Katalysatoren untersucht

(Tabelle 15). Cyclopentenon (18b) war generell weniger reaktiv unter diesen Be-

dingungen und das entsprechende Produkt wurde sowohl mit AaPhos (87e) als auch mit

dem Diphosphin 87a mit 73% ee erhalten (Einträge 1 und 2). Cylcloheptenon (18c) war

zwar reaktiver, aber in Gegenwart des AaPhos-Derivats 87a wurde das Keton 19ca mit

nur 35% ee gebildet (Eintrag 3). Jedoch konnte die Enantioselektivität bei Einsatz des

Diphosphins 87c deutlich auf 76% ee gesteigert werden (Eintrag 4). Das azyklische 3-

Nonen-2-on (18d) reagierte leicht und in hohen Ausbeuten. Das Produkt wies moderate

Enantiomerenüberschüsse von bis zu 69% ee auf (Einträge 5 und 6). Schließlich wurde

auch der zyklische, , -ungesättigte Ester 18e in der Rhodium-katalysierten 1,4-Addition

mit Phenylboronsäure (17a) umgesetzt. Das entprechende Produkt 19ea wurde jeweils in

hohen Ausbeuten und mit 88% ee isoliert, sowohl mit dem Diphosphin 87a als auch mit

87c (Einträge 7 und 8).

4 HAUPTTEIL

59

Kürzlich wurde von MINNAARD auch erstmals über eine Palladium-katalysierte, enantio-

selektive 1,4-Addition an , -ungesättigte Ketone berichtet.125 In dieser Studie erwies

sich Me-DuPhos (53a) als effektivster Ligand, bei dem das Keton 19aa mit 98% ee ge-

bildet wurde.

OPd(O2CCF3)2 (5 Mol-%)

Ligand (5.5 Mol-%),Ph-B(OH)2 (17a, 3 Äquiv.)

THF/H2O 10:150 °C, 6-19 h

O

Ph18a 19aa

Me-DuPhos (53a)AaPhos-Derivat 87a

Josiphos 173aJosiphos 173c

80%, 98% ee[a]

90%, 73% eekein Umsatz[a]

kein Umsatz[a]

Schema 52. Palladium-katalysierte asymmetrische 1,4-Addition von Phenylboronsäure (17a) und

Cyclohexenon (18a). [a] Diese Einträge wurde Ref. 125 entnommen.

Bei Einsatz des AaPhos-Derivats 87a in dieser Palladium-katalysierten Reaktion wurde

das Produkt in 90% Ausbeute und mit 73% ee erhalten. Dieses Ergebnis ist bemerkens-

wert, da die strukturell sehr ähnlichen Josiphos-Liganden 173a und 173c selbst nach 48 h

bei 50 °C keine Aktivität in dieser Reaktion zeigten.125

Die hohe Temperatur bei der Rhodium-katalysierten Reaktion erfordert den Einsatz eines

großen Überschusses an Boronsäure, da unter diesen Bedingungen die Rhodium-

katalysierte Deborylierung als Nebenreaktion konkurriert.* Dies ist besonders auffällig

bei elektronenreichen Boronsäuren, so daß die Ausbeute des entsprechenden Produkts 19

in einigen Fällen reduziert wird (siehe Tabelle 14, S. 57). Aus diesem Grund wurden

ebenfalls mildere Reaktionbedingungen, die von HAYASHI bzw. MIYAURA erarbeitet

worden sind, untersucht (Tabelle 16).43,44 Die katalytisch aktive Spezies ist der Hydroxy-

Rhodium-Komplex E (Schema 7, S. 11), der in situ aus [Rh(cod)OH]2 und einem

Diphosphin hergestellt werden kann. Der Einsatz des AaPhos-Derivats 87a in diesem

Komplex lieferte jedoch nach 36 h bei 50 °C nur geringen Umsatz in der Reaktion von

Cyclohexenon (18a) mit Phenylboronsäure (17a) und das Produkt 19aa wies zudem nur

einen geringen Enantiomerenüberschuß von 25% ee auf (Tabelle 16, Eintrag 1).

* Vgl. Kapitel 2.1.1.1, S. 10 für eine detailliertere Besprechung des Mechanismus.

4 HAUPTTEIL

60

Tabelle 16. Verschiedene Katalysator-Vorläufer für die HAYASHI-MIYAURA-Reaktion.

O[Rh] (3 Mol-%)

87a (3.1 Mol-%),PhB(OH)2 (17a)

Dioxan/H2O 10:1

O

Ph18a 19aa

Eintrag Rh-Quelle Ph-B(OH)2

(17a) (Äquiv.)Additiv(Äquiv.)

T(°C)

t(h)

Ausbeute(%)

ee[a]

(%)

1 [Rh(cod)OH]2 5.0 50 36 33 25

2 [Rh(cod)2]BF4 1.5 Et3N (1.0) 40 36 82 71

3 [Rh(nbd)2]BF4 1.5 Et3N (1.0) 40 36 80 80 [a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt.

Wurde dagegen der kationische Katalysator-Vorläufer [Rh(cod)2]BF4 gewählt und Et3N

als Base zugesetzt, bildete sich das Produkt 19aa nach 36 h bei 40 °C in hoher Ausbeute

und mit 71% ee (Eintrag 2). Dabei konnte der Überschuß der Boronsäure auf 1.5 Äqui-

valente reduziert werden. Eine geringfügige Variation des Katalysator-Vorläufers auf

[Rh(nbd)2]BF4 produzierte das Produkt in ähnlicher Ausbeute, aber mit einem verbesser-

ten Enantiomerenüberschuß von 80% ee. Im Vergleich mit dem zuvor beschriebenen

Protokoll mit [Rh(acac)(C2H4)2] als Katalysator-Vorläufer sind die hier erreichten

Enantioselektivitäten jedoch deutlich geringer, so daß dieser Ansatz nicht weiterverfolgt

wurde.

4.4 SYNTESE DER PHOSPHIN-OLEFIN KOMPLEXE126

Aufgrund des erfolgreichen Einsatzes von Phosphin-Olefinen als Liganden in der

asymmetrischen Katalyse durch HAYASHI, GRÜTZMACHER und WILDHALM93–95 wurden

weitere, zum Teil planar-chirale Phosphin-Olefine 93a, 143, 144a,b und 145b,c synthe-

tisiert (Schema 53). Erste Untersuchungen von ŠT PNI KA zeigen, daß planar-chirale

Ferrocenylphosphin-Olefine 93a–c zweizähnig an Übergansmetalle koordinieren (vgl.

Kapitel 2.3, S. 31).96

4 HAUPTTEIL

61

Fe PPh2

(Sp)-93a

Re PPh2

(Sp)-143

OCCO

CO

Fe PPh2

rac-144a

Fe PPh2

144b 145b

Fe

PPh2

Fe

PPh2

145c

Schema 53. Neue Phosphin-Olefin-Komplexe mit Ferrocen- bzw. Cyrhetren-Rückgrat.

Die Synthese des planar-chiralen Ferrocens (Sp)-93a wurde kürzlich von ŠT PNI KA ver-

öffentlicht.96 Die Einführung der planaren Chiralität wurde in diesem Fall mit Hilfe des

chiralen Acetals 146 erreicht – eine Methode, die von KAGAN 1993 entwickelt wurde.127

Fe PPh2Fe

(S,S)-146 (Sp)-93a

O

O

HOMe

Wittig-OlefinierungFe

OPPh2

(Sp)-147

Schema 54. Synthese des Phosphin-Olefins 93a nach ŠT PNI KA.96

Ein alternativer, kürzerer Zugang ist dagegen ausgehend von käuflichem, enantiomeren-

reinem UGI's Amin (R)-148 möglich (Schema 55): Nach diastereoselektiver ortho-

Lithiierung und Einführung des Phosphins nach KUMADA128,* wurde das Phosphin-Olefin

93a nach Acylierung des Amins (R,Sp)-149 mit 1-Chlorethylchlorformiat und an-

schließender Eliminierung mit KOtBu in 60% Ausbeute erhalten.

Fe PPh2Fe

NMe2

Fe

NMe2PPh2

tBuLi, Et2O0 °C, 1 h;

ClPPh20 °C, 1 h

82%

(2 Äquiv.)THF, RT, 2 h;

tBuOK (5 Äquiv.)RT, 14 h

60%(R)-148 (R,Sp)-149 (Sp)-93a

O

Cl

Cl

O

Schema 55. Zweistufiger Zugang zum Phosphin-Olefin 93a.

* Für verbesserte Reaktionsbedingungen und höhere Ausbeuten siehe Ref. 128b.

4 HAUPTTEIL

62

In ähnlicher Weise wurde auch das Cyrhetren 143 synthetisiert (Schema 56). In diesem

Fall wurde Cyrhetren 98a mit 1-Chlorethylchlorformiat acyliert, und nach Entfernen des

Lösungsmittels sowie des überschüssigen Reagenzes das Zwischenprodukt erneut in THF

gelöst und in Gegenwart von KOtBu zum Vinylcyrhetren (Sp)-143 eliminiert.

ReOC

COCO

PPh2ReOC

COCO

PPh2

NMe2

2) KOtBu (6 Äquiv.)THF, RT, 24 h

46%

O

Cl

Cl

O

(2.1 Äquiv.)1)

(R,Sp)-98a (Sp)-143

THF, –30 °C RT, 2 h

Schema 56. Zugang zum Phosphin-Olefin 143.

Die Synthese der Phosphin-Olefine 144a,b und 145b,c gelang ausgehend von Diphenyl-

phosphinylferrocen 150 (Schema 57).129 Phosphinoxide können als ortho-dirigierende

Gruppen agieren und daher bildet sich in Gegenwart von Diisopropylaminomagnesium-

bromid die ortho-metallierte Spezies 151.129a

Fe Fe MgBr

Ph2P [Pd(dppf)Cl2] (5 Mol-%)

R OTf (152)

THF, 60 °C

a

Fe

R

PPh2

O

OFe R

PPh2

OPPh2

O

b c

153a,b 154b,c

Fe

R

Fe R

PPh2 PPh2

144a,b 145b,c

150

HSiCl3 (7.5 Äquiv.)Et3N (7.5 Äquiv.)

Toluol, 90 °C

iPr2NMgBr

THF

R =

151

Schema 57. Synthese der Phosphin-Olefine 144a,b und 145b,c.

In Gegenwart der Triflate 152 und Pd(dppf)Cl2 als Katalysator konnte diese Grignard-

Verbindung in einer Kreuzkupplung in die 1,2-disubstituierten bzw. 1,1'-disubstituierten

Ferrocene umgewandelt werden. Im Fall des Cyclohexenyltriflats 152a wurde aus-

schließlich das 1,2-disubstituierte, planar-chirale Ferrocen rac-153a gebildet (Tabelle 17,

Eintrag 1). Bei Einsatz des von Menthon abgeleiteten enantiomerenreinen Triflats 153b

bildete sich jedoch hauptsächlich das 1,1'-disubstituierte Ferrocen 154b (28%) neben

wenig 1,2-disubstituiertem Ferrocen 153b (4%, Eintrag 2). Letzteres konnte jedoch fast

4 HAUPTTEIL

63

diastereomerenrein isoliert werden (dr > 15:1). Das vom Campher abgeleitete Triflat 152c

ließ sich unter diesen Bedingungen mit der Ferrocenyl-Grignard-Verbindung 151 in etwa

gleichen Teilen zu den Phosphinoxiden 153c und 154c in 67% Gesamtausbeute umsetzen

(Eintrag 3). Das Diastereomerenverhältnis war im Falle des Ferrocenylphosphinoxids

153c jedoch gering (dr ~1.5:1), und die Diastereomere ließen sich durch Säulen-

chromatographie nicht trennen.

Tabelle 17. Isolierte Ausbeute der Phosphinoxide 153 und 154sowie der Phosphin-Olefine 144 und 145.

Ausbeute (%) Eintrag Triflat

153 154 144 145

1 152a 29 [a] 53 (26)[b]

2 152b 4[c] 28 58 68

3 152c 30[d] 37 n.d.[e] 70[a] Nicht detektiert. [b] Der Wert in Klammern bezieht sich auf die Ausbeute an reisoliertem Edukt. [c] dr >15:1. [d] Diastereomerengemisch (dr 1.5:1). [e] n.d. = Reaktion nicht durchgeführt.

Im zweiten Schritt wurden die isolierten Phosphinoxide 153a,b und 154b,c mit HSiCl3

und Et3N bei 90 °C in Toluol zu den Phosphinen 144a,b und 145b,c in 53 70% Ausbeute

reduziert (Tabelle 17, Einträge 1–3). Die Reduktion des Phosphinoxides 153a war jedoch

nach 40 h noch unvollständig und 26% Edukt wurden reisoliert. Ein effizienterer Zugang

zum Phosphin-Olefin 145b wurde durch eine NEGISHI-Kreuzkupplung zwischen dem

Bromferrocen 155 und dem Triflat 152b erreicht. Nach Reduktion zum Phosphin wurde

145b in 39% Ausbeute über zwei Stufen erhalten (Schema 58).

Fe

FePPh2

O PPh2

145b155

1) nBuLi (1.05 Äquiv.); ZnCl2 (1.2 Äquiv.)[Pd(PPh3)4] (5 Mol-%), 152b (1.2 Äquiv.)THF, 65 °C

2) HSiCl3 (5 Äquiv.), Et3N (7.5 Äquiv.)Toluol, 90 °C

39% (über zwei Stufen)

Br

Schema 58. Effizienterer Zugang zu Phosphin-Olefin 145b.

4 HAUPTTEIL

64

4.5 PHOSPHIN-OLEFINE IN DER HAYASHI-MIYAURA-REAKTION126

Phosphin-Olefine stellen eine neuartige Ligandenklasse dar, die kürzlich erstmalig An-

wendung in der asymmetrischen Katalyse fand (siehe Kapitel 2.3). Insbesondere in der

Rhodium-katalysierten asymmetrischen 1,4-Additon an aktivierte Olefine wurden diese

Liganden erfolgreich eingesetzt. Daher wurde nun die Eignung der in Kapitel 4.4 (S. 60)

beschriebenen Phosphin-Olefine 93a, 143, 144 und 145 mit Ferrocen- bzw. Cyrhetren-

Rückgrat als Liganden in der HAYASHI-MIYAURA-Reaktion geprüft. Die Rhodium-

Komplexe mit den planar-chiralen Phosphin-Olefin-Liganden 144a und 144b

katalysierten die 1,4-Addition von Phenylboronsäure (17a) an Cyclohexenon (18a) je-

doch nicht. Nach 17–20 h bei 100 °C wurde kein Umsatz festgestellt (Tabelle 18,

Einträge 1 und 2). Bei Einsatz der 1,1'-substituierten Ferrocenylphosphin-Olefine 145b

und 145c wurde das Produkt 19aa zwar in mäßigen Ausbeuten erhalten, aber der

Enantiomerenüberschuß lag jeweils unter 10% ee (Einträge 3 und 4). Das planar-chirale

Ferrocen 93a hingegen war recht effektiv in dieser Reaktion, so daß das Keton 19aa nach

14 h in exzellenter Ausbeute und mit vielversprechenden 53% ee isoliert werden konnte.

Womöglich verhindern sterische Effekte bei den höher substituierten Olefinen der Ver-

bindungen 144a und 144b die Koordination des Olefins am Rhodium, woduch die

katalytische Aktivität der Rhodium-Komplexe herabgesetzt wird. Daher wurde ein

anderes Liganden-Rückgrat mit dem Cyrhetren 143 gewählt. In diesem Fall wird das

Produkt in hoher Ausbeute und mit 71% ee gebildet, was im Vergleich zum analogen

Ferrocen 93a eine deutliche Verbesserung darstellt.

Tabelle 18. Evaluierung der Phosphin-Olefin-Liganden in der HAYASHI-MIYAURA-Reaktion.

19aa

O[Rh(acac)(C2H4)2]

(34a, 3 Mol-%)Ligand (3.3 Mol-%)

PhB(OH)2 (17a, 6 Äquiv.)

Dioxan/H2O 10:1100 °C

O

Ph18a

Eintrag Ligand Zeit (h) Ausbeute (%) ee (%)[a]

1 rac-144a 17 0

2 144b 20 0

3 145b 20 31 9 (S)

4 145c 13 22 7 (R)

5 (Sp)-93a 14 96 53 (S)

6 (Sp)-143 20 86 71 (S)[a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt.

4 HAUPTTEIL

65

4.6 RHODIUM-KATALYSIERTE ASYMMETRISCHE INTERMOLEKU-LARE HYDROACYLIERUNG130,*

Die Rhodium-katalysierte Hydroacylierung ist – wie in Kapitel 2.1.2 beschrieben – eine

wichtige C C-Verknüpfungsreaktion, die unter vollständiger Atomökonomie verläuft.

Während für die intramolekulare Hydroacylierung schon in den 80er Jahren effektive

Katalysatoren zur enantioselektiven Synthese chiraler Cyclopentanone entwickelt

wurden, ist eine entsprechende intermolekulare Hydroacylierung bisher nicht beschrieben

worden. TANAKA und SUEMUNE berichteten im Jahr 2005 über eine Hydroacylierung

zwischen Salicylaldehyd (61a) und Norbornenen 62, in der die entsprechenden Ketone 63

bzw. 64 in Gegenwart des WILKINSON-Katalysators 12 diastereoselektiv gebildet werden

(Schema 59).60

exo-63a>99%, ausschließlich exo

endo-64a>99%, endo/exo 25:1

OH O

OOH

O

OH

H

H

[RhCl(PPh3)3] (12, 20 Mol-%)K3PO4 (20 Mol-%)DCE, 80 °C, 5 h

[RhCl(PPh3)3] (12, 20 Mol-%)DCE, 80 °C, 24 72 h

(6 Äquiv.)61a 62a

(6 Äquiv.)62b

Schema 59. Intermolekulare Hydroacylierung nach TANAKA und SUEMUNE.60

4.6.1 Erste Untersuchungen

Diese Modell-Reaktionen wurden für die Entwicklung enantioselektiver Katalysator-

Systeme für die intermolekulare Hydroacylierung gewählt. Dazu wurde zunächst nach

einem geeigneten Katalysator-Vorläufer gesucht, der labile Liganden am Rhodium ent-

hält, die leicht durch Phosphin-Liganden ausgetauscht werden können. Verschiedene

Rhodium(I)-Komplexe wurden in Kombination mit einigen achiralen Phosphinen auf ihre

katalytische Aktivität in der Rhodium-katalysierten intermolekularen Hydroacylierung

* Teile dieses Kapitels wurden bereits veröffentlicht; siehe Ref. 130.

4 HAUPTTEIL

66

von Norbornen (62b, Tabelle 19) bzw. Norbornadien (62a, Tabelle 20) mit Salicyl-

aldehyd (61a) untersucht.

Zunächst wurde [RhCl(C2H4)2]2 mit verschiedenen Phosphinen getestet. Im Fall von Ph3P

wurde das gewünschte Produkt exo-63a nach 62 h bei 80 °C in moderaten 40% Ausbeute,

aber mit sehr hohem Diastereomerenüberschuß erhalten (Tabelle 19, Eintrag 1). Wurde

jedoch der zweizähnige Ligand 1,1'-Bis(diphenylphosphino)ferrocen (dppf) eingesetzt,

wurde kein (Eintrag 2) bzw. in Gegenwart von AgClO4 nur geringer Umsatz festgestellt

(Eintrag 3).* Entsprechend war auch der Einsatz von rac-BINAP (6) selbst in Gegenwart

von AgClO4 erfolglos (Eintrag 4). Der kationische Rhodium-Komplex [Rh(nbd)2]BF4

lieferte in Gegenwart von Ph3P das Keton exo-63a nach 115 h in hoher Ausbeute und mit

guter Diastereoselektivität (Eintrag 5), allerdings versagte das System ebenfalls, wenn der

zweizähnige Ligand dppf anstatt Ph3P eingesetzt wurde (Eintrag 6).

Tabelle 19. Einfluß der Katalysator-Vorläufer und Phosphine in der intermolekularen Hydro-acylierung von Norbornen (62b) mit Salicylaldehyd (61a).

Additiv (20 Mol-%)80 °C, DCE

OH O OOH

H

[Rh] (20 Mol-%)Ligand (20 60 Mol-%)

exo-63a61a 62b(6 Äquiv.)

Eintrag Rh-Quelle Ligand

(Mol-%)Additiv

Zeit(h)

Umsatz(%)

Ausbeute(%)

dr[a]

exo/endo

1[b] [RhCl(C2H4)2]2 Ph3P (60) – 62 n.d. 40 98:2

2[b] [RhCl(C2H4)2]2 dppf (20) – 115 <5 n. b. n. b.

3[b] [RhCl(C2H4)2]2 dppf (20) AgClO4 115 22 n. b. >95:5

4[b] [RhCl(C2H4)2]2

rac-BINAP(6, 20)

AgClO4 37 <5 n. b. n. b.

5 [Rh(nbd)2]BF4 Ph3P (60) – 115 100 95 97:3

6 [Rh(nbd)2]BF4 dppf (20) – 115 15 n. b. >95:5

7[Rh(acac)(C2H4)2]

(34a)dppf (20) – 115 88 57 >99:1

8[Rh(acac)(C2H4)2]

(34a)S-Phos

(60)K3PO4 62 n. b. 34 >95:5

[a] Bestimmt durch 1H-NMR; [b] 10 Mol-% [RhCl(C2H4)2]2 wurde eingesetzt.

* In Gegenwart von AgClO4 bildet sich vermutlich festes AgCl und ein kationischer Rhodium(I)-Komplex. Dies kann in einigen Fällen zu Reaktivitätssteigerungen in der Hydroacylierung führen, wie von TANAKA und SUEMUNE gezeigt wurde; siehe Ref. 60 und 74b.

4 HAUPTTEIL

67

Darüber hinaus wurde [Rh(acac)(C2H4)2] (34a) als Katalysator-Vorläufer in Kombination

mit dppf untersucht. Hier wurde das Produkt exo-63a in guter Ausbeute und exzellenter

Diastereoselektivität gebildet (Eintrag 7). Jedoch war der Einsatz des sterisch anspruchs-

vollen Phosphins S-Phos mit diesem Katalysator-Vorläufer weniger effektiv (Eintrag 8).

Im Fall der Reaktion des Salicylaldehyds (61a) mit Norbornadien (62a) wurde generell

eine höhere Reaktivität aufgrund der größeren Ringspannung im Norbornadien beo-

bachtet. Mit [Rh(nbd)2]BF4 in Gegenwart von dppf und K3PO4 als Additiv wurde voll-

ständiger Umsatz nach 3 Tagen erreicht.* Jedoch erhielt man ein Gemisch der exo/endo-

Diastereomere 64a im Verhältnis 77:23 (Tabelle 20, Eintrag 1).

Tabelle 20. Einfluß der Katalysator-Vorläufer und Phosphine in der intermolekularen Hydro-acylierung von Norbornadien (62a) mit Salicylaldehyd (61a).

Additiv (20 Mol-%)DCE, 80 °C

OH O OOH

H

[Rh] (20 Mol-%)Ligand (20 60 Mol-%)

64a61a 62a(6 Äquiv.)

Eintrag Rh-Quelle Ligand

(Mol-%)Additiv

Zeit(h)

Umsatz(%)

Ausbeute(%)

dr[a]

exo/endo

1 [Rh(nbd)2]BF4 dppf (20) K3PO4 70 100 65 77:23

2[Rh(acac)(C2H4)2]

(34a)dppf (20) – 47 100 97 70:30

3[Rh(acac)(C2H4)2]

(34a)dppf (20) K3PO4 70 100 50 85:15

4[Rh(acac)(C2H4)2]

(34a)PCy3 (40) K3PO4 90 70 n. b. 50:50

5[b] [Rh(acac)(C2H4)2](34a)

– – 20 100 n. b. 54:46

[a] Bestimmt durch 1H-NMR; [b] 5 Mol-% [Rh(acac)(C2H4)2]2 wurde eingesetzt.

Ein ähnliches Ergebnis wurde mit [Rh(acac)(C2H4)2] (34a) und dppf erzielt, jedoch in

exzellenter Ausbeute und in Abwesenheit des Additivs (Eintrag 2). Wurde bei diesem

System K3PO4 zugesetzt, erhöhte sich das Diastereomerenverhältnis zugunsten des exo-

Isomers 64a, jedoch sank die Ausbeute deutlich (Eintrag 3). Der Unterschied im Dia-

stereomerenverhältnis liegt vermutlich an einer langsamen, basenkatalysierten Epi-

merisierung des Produkts 64a in Gegenwart von K3PO4 (siehe auch Tabelle 23, Einträge

* SUEMUNE hat beobachtet, daß der Zusatz von anorganischen Basen, wie z. B. K3PO4, die Reaktion beschleunigt (vgl. Ref. 60). Dabei wurde vermutet, daß dies durch Deprotonierung des Phenols geschehe, welches eine stärkere, chelatartige Koordination des Substrats begünstige (vgl. Kapitel 2.1.4.2 und Abb. 8, S. 23).

4 HAUPTTEIL

68

1 und 2, S. 74).* Die Verwendung des elektronenreichen, sterisch anspruchsvollen Cy3P

in Kombination mit dem Katalysator-Vorläufer 34a war weniger effektiv und lieferte das

Produkt 64a als Diastereomerengemisch im Verhältnis 1:1 (Eintrag 4). Erwähnenswert ist

in diesem Zusammenhang, daß [Rh(acac)(C2H4)2] (34a) die Reaktion selbst katalysiert

und mit 5 Mol-% vollständiger Umsatz nach 20 h erreicht ist (Eintrag 5). Die Diastereo-

selektivität ist dagegen sehr gering.

Aus diesen ersten Untersuchungen ist [Rh(acac)(C2H4)2] (34a) als geeignetster

Katalysator-Vorläufer hervorgegangen und wurde daraufhin mit verschiedenen, chiralen

Phosphinen in der enantioselektiven intermolekularen Hydroacylierung eingesetzt (Abb.

17). Zunächst wurde die Reaktion von Norbornen (62b) mit Salicylaldehyden 61 in

Gegenwart von 20 Mol-% Katalysator untersucht (Tabelle 21).

O

OPh2P

Ph2PNH HN

OO

PPh2 Ph2P

(R,R)-47DIOP

(R,R)-156TROST Ligand

(S)-26a

(S)-26b

O

OP NR2

R = Me

R = iPr

PPh2

PPh2

(R)-6BINAP

PPh2 N

O

(R)-159

PPh2

PPh2

(R,R)-53Chiraphos

PPh2N

O

(S,Sp,Rp)-160

N

O

PPh2

(S,Rp,Sp)-160

N

O

PPh2

PPh2

O

N

(S,Sp,Rp)-161 (S,Rp,Sp)-161

PPh2

PPh2

(R,R)-157Norphos

MonoPhos

Ph2P N SO

PhMe

(S)-158

Abb. 17. Chirale Liganden für die enantioselektive Hydroacylierung (1).

Das Diphosphin DIOP (51) stellte sich als wenig effektiv in der Reaktion von Salicyl-

aldehyd (61a) mit Norbornen (62b) heraus: Nach 45 h lag die Ausbeute bei 20% und der

Enantiomerenüberschuß des exo-Isomers 63a bei 11% (Tabelle 21, Eintrag 1). Der Um-

satz blieb auch mit dem TROST Liganden 156 gering, aber der Enantiomerenüberschuß

des Produkts exo-63a lag bei 20% ee (Eintrag 2). Der Einsatz des einzähnigen Liganden

* Dies wurde auch von SUEMUNE berichtet; siehe Ref. 60.

4 HAUPTTEIL

69

MonoPhos (26a) lieferte das Keton 63a in besserer Ausbeute und Diastereoselektivität,

jedoch war die Enantioselektivität auch hier recht niedrig (18% ee, Eintrag 3). Das

sterisch anspruchsvollere MonoPhos-Derivat (S)-26b* hingegen war weniger effektiv,

sowohl in Hinblick auf den Umsatz als auch die Enantioselektiviät (Eintrag 4).131 Inter-

essanterweise war der Katalysator, der aus [Rh(cod)Cl]2 und (S)-MonoPhos (S)-26a ge-

bildet wurde, sehr aktiv und lieferte das Produkt in 90% Ausbeute, jedoch als Racemat

(Eintrag 5). Weitere Salicylaldehyde 61b und 61c wurden in Gegenwart von

[Rh(acac)(C2H4)2] (34a) und (S)-MonoPhos (S)-26a getestet.

Tabelle 21. Asymmetrische intermolekulare Hydroacylierung von Norbornen (62b) mit Salicyl-aldehyden 61a-d.

K3PO4 (20 Mol-%)DCE, 80 °C

XH O OOH

H

[Rh(acac)(C2H4)2](34a, 20 Mol-%)

Ligand (20 40 Mol-%)

R R61a dR = H, X = OR = 3,5-Cl2, X = OR = 5-NO2, X = OR = 3,5-Br2, X = NH

exo-63a dabcd

62b(6 Äquiv.)

Eintrag SubstratLigand

(Mol-%)Zeit(h)

Umsatz(%)

Ausbeute(%)

dr[a]

exo/endoee[b]

(%, exo)

1 61a (R,R)-51(20)

45 n. b. 20 95:5 11 ( )

2 61a (R,R)-156(20)

62 35 34 95:5 20 ( )

3 61a (S)-26a(40)

65 n. b. 50 98:2 18 ( )

4 61a (S)-26b(40)

62 33 n. b. 98:2 3 ( )

5[c] 61a (S)-26a(40)

23 100 90 >99:1 rac

6 61b (S)-26a(40)

23 100 70 >99:1 7 ( )

7 61c (S)-26a(40)

14 100 69 98:2 6 ( )

8 61d (S)-26a(40)

43 <5 n. b. n. b. n. b.

[a] Bestimmt durch 1H-NMR; [b] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an DAICEL

CHIRALCEL Säulen bestimmt; [c] [Rh(cod)Cl]2 (10 Mol-%) wurde eingesetzt.

* Zur Synthese des Phosphoramidits 26b siehe Ref. 131.

4 HAUPTTEIL

70

Dabei wurden die entsprechenden Produkte zwar in guten Ausbeuten und mit hohen

Diastereoselektiviäten gebildet, aber mit geringen Enantiomerenüberschüssen (Einträge 6

und 7). Der Aminobenzaldehyd 61d reagierte unter diesen Bedingungen dagegen nicht

(Eintrag 8).

Des Weiteren wurden chirale Liganden in der Reaktion von Norbornadien (62a) mit

Salicyladehyd (61a) untersucht (Tabelle 22). Hier waren in der Regel 5 Mol-% des

Katalysators ausreichend, um vollen Umsatz nach 1–2 Tagen zu erreichen. Die Rhodium-

Komplexe mit dem TROST Liganden 156, BINAP (6), Chiraphos (47), Norphos (157),

dem Sulfoximin 158112,132,* oder dem Oxazolinyl-Phosphin 159 katalysierten die Reaktion

meist zu vollem Umsatz nach 17–86 h, jedoch wurde das Keton 64a in diesen Fällen mit

geringer Diastereo- und Enantioselektivität gebildet (bis zu 21% ee des endo-Diastereo-

mers 64a, Tabelle 22, Einträge 1–5). Mit Norphos (157) war zudem kaum Umsatz zu beo-

bachten (Eintrag 4). Die [2.2]Paracyclophan-basierten Oxazolinyl-Liganden (S,Sp,Rp)-

160, (S,Rp,Sp)-160, (S,Sp,Rp)-161 und (S,Rp,Sp)-161 wurden ebenfalls getestet, da der

strukurell ähnliche Ligand 159 in dieser Reaktion recht aktiv war.133,† Während die

pseudo-geminalen, diastereomeren Liganden (S,Sp,Rp)-160, (S,Rp,Sp)-160 fast quantitative

Ausbeuten innerhalb von 17 19 h lieferten (Einträge 7 und 8), wurde im Fall der dia-

stereomeren ortho-substituierten [2.2]Paracyclophan-Liganden (S,Sp,Rp)-161 und

(S,Rp,Sp)-161 jedoch eine weitaus geringere katalytische Aktivität festgestellt (Einträge 9

und 10); Die Diastereo- und Enantioselektivitäten dieser [2.2]Paracyclophan-Liganden

waren ebenfalls gering.

Tabelle 22. Asymmetrische intermolekulare Hydroacylierung mit Norbornadien (62a).

DCE, 80 °C

OH O[Rh(acac)(C2H4)2]

(34a, 5 Mol-%)Ligand (5.5 Mol-%)

OOH

H

64a61a 62a(6 Äquiv.)

Eintrag Ligand Additiv Zeit(h)

Umsatz(%)

Ausbeute(%)

dr[a]

exo/endoee[b]

(%, endo)

1 (R,R)-156 44 92 84 57:43 10 (+)

2 (R)-6 28 66 61 55:45 rac

3 (R,R)-47 86 95 89 58:42 8 (+)

4 (R,R)-157 67 20 19 77:23 21 (+)

* Das Sulfoximin 158 wurde freundlicherweise von Dr. C. Mößner zur Verfügung gestellt. † Die Liganden 160 und 161 wurden freundlicherweise von Dr. D. K. Whelligan zur Verfügung

gestellt.

4 HAUPTTEIL

71

Eintrag Ligand AdditivZeit(h)

Umsatz(%)

Ausbeute(%)

dr[a]

exo/endoee[b]

(%, endo)

5 (S)-158 17 100 91 56:44 rac

6[c,d] (R)-159 K3PO4 19 100 77 46:54 19 (+)

7 (S,Sp,Rp)-160 17 100 98 54:46 7 (+)

8 (S,Rp,Sp)-160 19 100 99 56:44 9 (+)

9 (S,Sp,Rp)-161 47 31 31 38:62 15 (+)

10 (S,Rp,Sp)-161 46 58 54 50:50 6 (+)

11[c,e] (S)-26a K3PO4 13 100 98 7:93 35 (+)

12[f] (S)-26a K3PO4 17 100 93 5:95 37 (+) [a] Bestimmt durch 1H-NMR; [b] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an DAICEL CHIRALCEL Säulen bestimmt; [c] 20 Mol-% [Rh(acac)(C2H4)2];

[d] 20 Mol-% Ligand. [e] 40 Mol-% Ligand; [f] Die Reaktion wurde mit [Rh(nbd)2]BF4 (20 Mol-%) und (S)-26a (40 Mol-%) bei Raumtemperatur durchgeführt.

Wurde jedoch der einzähnige Ligand MonoPhos (S)-26a eingesetzt, wurde hauptsächlich

das endo-Diastereomer endo-64a in fast quantitativer Ausbeute nach nur 13 h Reaktions-

zeit erhalten (Eintrag 11). Hierbei konnte ein Enantiomerenüberschuß von 35% des endo-

Isomers 64a erreicht werden. Die gleiche Reaktion unter Einsatz von [Rh(nbd)2]BF4 als

Katalysator-Vorläufer verlief sogar bei Raumtemperatur vollständig mit einer leicht

besseren Diastereoselektivität und 37% ee des Ketons endo-64a.

4.6.2 Phosporamidite und Phosphite

Die Ergebnisse dieses ersten Sceenings der in Abb. 18 gezeigten Liganden und insbeson-

dere die vielversprechende Aktivität des MonoPhos-Liganden 26a wurden zum Anlaß

genommen, den Einfluß dieses Liganden und weiterer Phosphoramidite dieses Typs ge-

nauer zu untersuchen. Mit Ausnahme des Phosphoramidits 26f wurden dazu eine Reihe

substituierter Phosphoramidite 26 und Phosphite 162 nach Literaturvorschriften herge-

stellt (Abb. 18).134 Die Struktur der Liganden wurde dabei durch Modifikation der Substi-

tuenten am Stickstoff bzw. Sauerstoff sowie der chiralen Rückgrate variiert.

4 HAUPTTEIL

72

OP

ONR2

R'

R'

OP

OOR

O

O O

OP NMe2

Ph Ph

Ph Ph

OP

OiPrO2CNEt2

iPrO2C

(S)-26a(S,R,R)-26c(S,S,S)-26c

(R)-26d(R)-26e(R)-26f(R)-26g(R)-26h(R)-26i

R = Me, R' = HR = (R)-CHMePh, R' = HR = (S)-CHMePh, R' = HR = Me, R' = MeR = Me, R' = PhR = Me, R' = 4-CF3PhNR2 = piperidyl, R' = HNR2 = morpholinyl, R' = HR = Et, R' = PPh2

(R,R)-26j (R,R)-26k

(S)-162a(S,S)-162b(S,R)-162b

R = iPrR = (S)-CHMePhR = (R)-CHMePh

OP

ONMe2

(S)-26l

Abb. 18. Einzähnige Phosphoramidit- und Phosphit-Liganden für die enantioselektive Hydro-

acylierung (2).

Die dreistufige Synthese des neuen Phosphoramidits 26f wurde in Analogie zu der Vor-

schrift für die SUZUKI-Kupplung von BINOL-Derivaten nach CHONG134a sowie der Vor-

schrift für die Synthese von Phosphoramiditen nach FERINGA131b durchgeführt (Schema

60). Ausgehend vom Dibrom-BINOL-Derivat (R)-163134a wurde das geschützte BINOL

(R)-164 in einer SUZUKI-Kupplung mit 4-(Trifluormethyl)-phenylboronsäure in guter

Ausbeute erhalten. Hydrolyse des MOM-Acetals mit Amberlyst 15 lieferte quantitativ das

BINOL (R)-165, das in einer Eintopf-Reaktion mit PCl3 und Me2NH zum Phosphoramidit

(R)-26f umgesetzt wurde und nach säulenchromatographischer Reinigung in moderaten

Ausbeuten erhalten wurde.

Mit MonoPhos 26a konnte die Katalysatorbeladung auf 1 Mol-% gesenkt werden, ohne

signifikanten Einfluß auf die Enantioselektivität auszuüben (Tabelle 23, Eintrag 1).

Jedoch war das Diastereomerenverhältnis des Produkts 64a deutlich geringer (vgl.

Tabelle 22, Einträge 11 und 12). Dies liegt vermutlich an einer langsamen, basen-

katalysierten Epimerisierung, da unter diesen Reaktionsbedingungen nach 90 h das exo-

Isomer des Ketons 64a überwog (Eintrag 2). Überraschenderweise verlief die Reaktion in

Abwesenheit einer Base sogar deutlich schneller und mit höherer Diastereoselektivität, so

daß nach 1 h 87% des Ketons endo-64a mit 35% ee isoliert wurden (Eintrag 3, vgl.

Tabelle 22, Einträge 11 und 12).

4 HAUPTTEIL

73

OMOMOMOM

(R)-163

Br

Br

CF3

CF3

OMOMOMOM

(R)-164

OHOH

CF3

CF3

(R)-165

O

OP NMe2

CF3

CF3

(R)-26f

[Pd(PPh3)4] (10 Mol-%)4-CF3Ph-B(OH)2 (3.5 Äquiv.)

Na2CO3 (2 M in H2O, 5.2 Äquiv.)

DME, Rückf luß, 10 h86%

Amberlyst 15THF/H2O (1:1), Rückf luß, 19 h

>99%

PCl3 (1 Äquiv.)Et3N (7 Äquiv.)

Me2NH (1 Äquiv.)

THF, 0 °C RT, 21 h44%

Schema 60. Synthese des Phosphoramidits (R)-26f.

Bei Durchführung der Reaktion bei Raumtemperatur wurden sogar 46% ee erreicht

(Eintrag 4). Waren sterisch anspruchsvollere Substituenten mit zusätzlichen Chiralitäts-

zentren am Stickstoff gebunden [Phosphoramidite (Sa,R,R)-26c und (Sa,S,S)-26c], wurde

vollständiger Umsatz innerhalb von 20 h erreicht, jedoch mit deutlich geringeren

Diastereo- und Enantioselektivitäten (Einträge 5 und 6). Ähnliche Ergebnisse erhielt man

mit den Phosphoramiditen PipPhos (26g) und MorfPhos (26h), jedoch war die

Diastereoselektivität in Abwesenheit von K3PO4 deutlich besser (Einträge 7 und 8). Daher

wurde nun der Effekt von Substituenten in ortho-Position der BINOL-Rückgrate

untersucht. Das 3,3'-Dimethyl-MonoPhos-Derivat 26d war ebenfalls sehr aktiv in dieser

Reaktion und das endo-Diastereomer des Produkts endo-64a wies einen Enantiomeren-

überschuß von 32% ee auf (Eintrag 9). Wurde [Rh(cod)2]BF4 anstatt 34a als Katalysator-

Vorläufer eingesetzt, erhielt man das Keton endo-64a mit besserer Diastereoselektivität

und einem ee von 41% (Eintrag 10). Obwohl mit dem Phosphoramidit (R)-26d das

entgegengesetzt axial-chirale Rückgrat (R)-BINOL verglichen mit (S)-MonoPhos (S)-26a

zum Einsatz kam, wurde das Hydroacylierungsprodukt 64a mit gleicher absoluter

Konfiguration gebildet. Ein ähnlicher Effekt der spiegelbildlichen Selektivitäten von

BINAP und 3,3'-substituierten BINAP-Derivaten wurde kürzlich von KEAY bei deren

Einsatz in HECK-MIZOROKI-Reaktionen beschrieben.135

4 HAUPTTEIL

74

Tabelle 23. Asymmetrische Hydroacylierung mit einzähnigen Phosphoramidit- und Phosphit-Liganden.

DCE, 80 °C

OH OH

[Rh(acac)(C2H4)2] (34a)Ligand

endo-64a

O

OH61a 62a

(6 Äquiv.)

Eintrag[Rh]

(Mol-%)Ligand

(Mol-%)Additiv

(20 Mol-%)Zeit(h)

Umsatz(%)

Ausbeute(%)

dr[a]

exo/endoee[b]

(%, endo)

1 1 (S)-26a (2) K3PO4 18 100 95 35:65 33 (+)

2 1 (S)-26a (2) K3PO4 90 100 90 62:38 n. b.

3 5 (S)-26a (10) 1 100 87 2:98 35 (+)

4[c] 20 (S)-26a (40) K3PO4 19 70 44 17:83 46 (+)

5 20 (Sa,R,R)-26c

(40)K3PO4 20 100 81 57:43 6 ( )

6 20 (Sa,S,S)-26c

(40)K3PO4 15 100 93 56:44 19 (+)

7 5 (R)-26g (10) 2 100 99 3:97 13 ( )

8 5 (R)-26h (10) 2 100 96 4:96 10 (+)

9 20 (R)-26d (40) K3PO4 5 100 96 45:55 32 (+)

10[d] 20 (R)-26d (40) K3PO4 19 95 73 14:86 41 (+)

11 5 (R)-26e (10) 14 98 91 30:70 18 (+)

12 5 (R)-26f (10) 39 66 59 26:74 10 (+)

13 5 (R)-26i (5.5) 17 <5 n. b. n. b. n. b.

14 5 (S)-26l (10) 0.5 100 96 5:95 39 (+)

15 5 (S)-162a

(10)3.5 100 98 19:81 5 (+)

16 5 (S,S)-162b

(10)1.2 100 99 3:97 13 (+)

4 HAUPTTEIL

75

Eintrag[Rh]

(Mol-%)Ligand

(Mol-%)Additiv

(20 Mol-%)Zeit(h)

Umsatz(%)

Ausbeute(%)

dr[a]

exo/endoee[b]

(%, endo)

17 5 (S,R)-162b

(10)1.2 100 99 4:96 10 ( )

18 5 (R,R)-26j

(10)4 95 95 48:52

13 (+) [34 (+)][e]

19 5 (R,R)-26k

(10)1.5 96 93 1:99 44 ( )

[a] Bestimmt durch 1H-NMR; [b] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an DAICEL

CHIRALCEL Säulen bestimmt; [c] Die Reaktion wurde bei Raumtemperatur durchgeführt; [d] [Rh(nbd)2]BF4

wurde benutzt; [e] Enantiomerenüberschuß des exo-Diastereomers, bestimmt nach Hydrierung zu exo-63adurch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL OD-H Säule.

Aromatische Substituenten am BINOL-Rückgrat bei den Phosphoramiditen 26e und 26f

warden dagegen deutlich weniger effektiv (Einträge 11 und 12). Die Einführung weiterer

koordinierender Gruppen am BINOL-Gerüst durch Diphenylphosphanyl-Substituenten im

Phosphoramidit 26i war ineffektiv. Mit diesem Ligand wurde kein Umsatz nach 17 h

festgestellt (Eintrag 13). Der Einsatz von H8-MonoPhos (26l), einem partiell hydrierten

MonoPhos-Derivat, wurde das Produkt endo-64a nach nur 30 min in 96% Ausbeute,

hoher Diastereoselektivität und mit 39% ee erhalten (Eintrag 14). Damit ist dieses Derivat

etwas selektiver als MonoPhos (26a). Neben Phosphoramiditen wurden auch die ent-

sprechenden Phosphite (S)-162a, (S,S)-162b und (S,R)-162b in dieser Reaktion unter-

sucht. Dabei ist das Phosphit 162a jedoch wenig selektiv, obwohl eine hohe Ausbeute des

Ketons 64a erreicht wird. Die Rhodium-Komplexe mit den Phosphiten (S,S)-162b und

(S,R)-162b sind sehr aktiv und diastereoseletiv zugunsten des endo-Isomers von 64a,

jedoch ist auch hier die Enantioselektivität gering (Einträge 16 und 17). Daher wurden

nun Phosphoramidite mit einem anderen chiralen Rückgrat getestet. Das TADDOL-

Derivat 26j war jedoch wenig selektiv (Eintrag 18). Interessanterweise wurde hierbei das

exo-Diastereomer exo-64a in einem deutlich höheren Enantiomerenüberschuß von 34%

ee gebildet als das endo-Isomer (13% ee). Das Phosphoramidit 26k, abgeleitet von Diiso-

propyltartrat, war selektiver als MonoPhos (26a): Das Produkt endo-10a wurde nahezu

diastereomerenrein und mit bis dato höchstem Enantiomerenüberschuß von 44% ee ge-

bildet (Eintrag 19).

Als nächstes wurden substituierte Salicylaldehyde in Gegenwart des

[Rh(acac)(C2H4)2]/26a-Katalysator-Systems umgesetzt, um die Anwendungsbreite zu

veranschaulichen. Elektronenarme Salicylaldehyde 61b und 61c wurden innerhalb von 30

min mit hohen Ausbeuten und Diastereoselektivitäten in die entsprechenden Ketone 64b

und 64c umgewandelt (Tabelle 24, Einträge 1 und 2). Dabei wurden die endo-Diastereo-

mere mit 42% bzw. 37% ee gebildet. Interessanterweise wurden die Minderdiastereomere

exo-64b und exo-64c mit deutlich höheren Enantiomerenüberschüssen von 72% bzw.

4 HAUPTTEIL

76

74% ee isoliert. Wurde die Reaktion mit [Rh(nbd)2]BF4 bei Raumtemperatur durchge-

führt, erhielt man das exo-Isomer sogar mit ausgezeichneten 94% ee (Eintrag 3). Zusätz-

lich konnte auch 2-Aminobenzaldehyd 61d in der Hydroacylierung zu dem entsprechen-

den Aminoketon 64d umgesetzt werden, wobei das Hauptdiastereomer endo-64d mit 41%

ee gebildet wurde (Eintrag 4). Dieser Enantiomerernüberschuß ist mit denen der ent-

prechenden 2-Hydroxyketone 64a–c vergleichbar und zeigt, daß auch andere Substrate,

die eine chelatisierende Donor-Gruppe enthalten, umgesetzt werden können. Die

elektronenreicheren Aldehyde 61e–h konnten ebenfalls in exzellenten Ausbeuten und

Diastereoselektivitäten in die entsprechenden Ketone 64e–h transformiert werden

(Einträge 5–7). Dabei wurden Enantioselektiviäten zwischen 11% und 54% ee erreicht.

Auffällig ist, daß sich anhand dieser Ergebnisse kein durchgehender Trend auf die

Enantioselektivität ableiten läßt,* der durch elektronische Effekte der Substituenten am

Salicylaldehyd 61 hervorgerufen werden könnte.136 Des Weiteren reagierten

2-Pyridincarbaldehyd (166) und 2-Anisaldehyd (167) gar nicht unter diesen Reaktions-

bedingungen (Einträge 9 und 10). Daraus läßt sich schließen, daß ein acides Proton in

ortho-Stellung wichtig für die Reaktivität ist. Zum einen stabilisiert das Phenol das Acyl-

Rhodium-Intermediat durch chelatisierende Koordination am Rhodium (siehe Kapitel

2.1.2.1, S. 15).

Tabelle 24. Verschiedene Aldehyde in der endo-selektiven Hydroacylierung in Gegenwart von (S)-MonoPhos (26a).

DCE, 80 °C

XH OH[Rh(acac)(C2H4)2]

(34a, 5 Mol-%)(S)-MonoPhos (26a, 10 Mol-%)

endo-64b h

O

XH

61b hX = O, NH

RR62a

(6 Äquiv.)

Eintrag Aldehyd Zeit(h)

Umsatz(%)

Ausbeute(%)

dr[a]

exo/endoee[b]

(%, endo)ee[b]

(%, exo)

1

OH O

Cl

Cl

61b 0.5 100 97 9:91 42 (+) 72 (–)

2

OH O

NO2

61c 0.5 100 81 5:95 37 (+) 74 ( )

3[c,d] 61c 13 100 97 9:91 40 (+) 94 ( )

* Etwa durch lineare Freie Energie-Beziehungen in einem HAMMETT-Plot, siehe Ref. 136.

4 HAUPTTEIL

77

Eintrag Aldehyd Zeit(h)

Umsatz(%)

Ausbeute(%)

dr[a]

exo/endoee[b]

(%, endo)ee[b]

(%, exo)

4[d,e]

NH2 O

Br

Br

61d 14 100 92 5:95 41 (+) n. b.

5 OH

O

61e 0.7 100 99 3:97 32 (+) n. b.

6

OH O

Me

61f 1 100 99 2:98 11 (+) n. b.

7[f]

OH O

tBu

tBu

61g 19 100 92 4:96 35 (+) n. b.

8 HO

OH O

61h 1 100 98 5:95 54 (+) n. b.

9[e] N

O

166 39 <5 n. b. n. b. n. b. n. b.

10[e]OMe O

167 39 <5 n. b. n. b. n. b. n. b.

[a] Bestimmt durch 1H-NMR; [b] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an DAICEL

CHIRALCEL Säulen bestimmt; [c] Die Reaktion wurde mit [Rh(nbd)2]BF4 (20 Mol-%) und MonoPhos (S)-26a (40 Mol-%) bei RT durchgeführt; [d] K3PO4 (20 Mol-%) hinzugefügt; [e] 20 Mol-% Katalysator; [f] [Rh(dpm)(cod)] (34b, 5 Mol-%) wurde eingesetzt.

Zum anderen könnte aber eine Wasserstoff-Brücke zwischen dem Aldehyd-Sauerstoff

und dem Wasserstoff-Donor in ortho-Position (OH oder NH2) zur Stabilisierung des

Acyl-Rhodium-Intermediats 168 beitragen und so eine Decarbonylierung unterdrücken

(Abb. 19).* Auf der anderen Seite sind -Sulfanylaldehyde 68, die keinen Wasserstoff-

Donor enthalten, ebenfalls in der intermolekularen Hydroacylierung einsetzbar (siehe

Kapitel 2.1.4.2, S. 22).76

X

[Rh]

OH

168X = O, NH

RS O

H

68

Abb. 19. Alternative Stabilisierung des Acyl-Rhodium-Intermediats in der intermolekularen

Hydroacylierung.

* Dies wurde von Ji Min Lee (Korea Advanced Institute of Science and Technology, Korea) während einer Konferenz in Aachen im Februar 2007 vorgeschlagen.

4 HAUPTTEIL

78

Neben Norbornen und Norbornadien ließ sich auch 1,4-Epoxy-1,4-dihydronaphthalin

(169) unter diesen Reaktionbedingungen zum Keton 170 umsetzen (Schema 61). Das

Produkt wurde jedoch ohne jegliche Enantioselektivität gebildet. Interessanterweise

wurde unter diesen Bedingungen die Sauerstoffbrücke nicht geöffnet. Dies war in der

Palladium-katalysierten alkylierenden Ringöffnung von LAUTENS beobachtet worden.105

Die Reaktion verläuft vielmehr in Analogie zur Hydroalkenylierung bzw. Hydro-

arylierung von Norbornenen und 7-Oxanorbornenen nach HAYASHI137 und FIAUD.138

K3PO4 (20 Mol-%)80 °C, DCE, 3 h

OH O[Rh(acac)(C2H4)2](34a, 20 Mol-%)

(S)-26a (40 Mol-%)

exo-17075%, rac

O

OH

HOO

61a 169(6 Äquiv.)

Schema 61. 1,4-Epoxy-1,4-dihydronaphthalin als Substrat in der Hydroacylierung.

HAYASHI berichtete kürzlich über die Verbesserung der Enantioselektivitäten in der

Rhodium-katalysierten allylischen Substitution durch Modifikation des Acetylacetonato-

Liganden des Katalysator-Vorläufers.139 In weiteren Experimenten wurde daher der Ein-

fluß der Substituenten am Acetylacetonato-Liganden im Vorläufer-Komplex untersucht.

Dazu wurden die Komplexe 34b–d hergestellt (Abb. 20).

R R

OORh

34b34c34d

OORh

34a R = tBuR = PhR = CF3

Abb. 20. Weitere Rhodium-Verbindungen als Katalysator-Vorläufer.

Für die Synthese dieser Rhodium-Komplexe 34b–d wurden ausgehend von den Di-

ketonen 171b–d zunächst die Natrium-Salze 172b–d nach einer Vorschrift von SADLER

dargestellt (Schema 62).140 Diese wurden anschließend in Analogie zur Synthese von

[Rh(acac)(coe)2] nach VARSHAVSKY mit [Rh(cod)Cl]2 zu den entsprechenden Komplexen

34b–d in hohen Ausbeuten umgesetzt.141

Es wird angenommen, daß im Laufe der Vorreaktion des Phosphoramidits mit dem

Rhodium-Komplex 34 zum aktiven Katalysator die olefinischen Liganden durch die

Phosphor-Donoren substituiert werden – in Einklang mit PEARSONS HSAB-Konzept.142

4 HAUPTTEIL

79

R R

OO

171b dR R

OO

Na

172b d R R

OORh

34b dR = tBuR = PhR = CF3

bcd

NaOMeMeOH [Rh(cod)Cl]2 (0.5 Äquiv.)

Benzol, 80 °C, 1 h89–99%

Schema 62. Synthese der Rhodium-Komplexe 34b-d.

Wurde Komplex 34b, der neben cod einen sterisch anspruchsvollen Dipivaloylmethanato-

Liganden enthält, als Katalysator-Vorläufer in der asymmetrischen Hydroacylierung von

Norbornadien (62a) mit Salicylaldehyd (61a) eingesetzt, erhielt man das Keton endo-64a

ebenfalls mit hoher Diastereoselektivität nach 1.5 h Reaktionszeit in fast quantitativer

Ausbeute und 47% ee (Tabelle 25, Eintrag 2). Damit ist dieses Katalysator-System selek-

tiver als das [Rh(acac)(C2H4)2]/26a-System (Eintrag 1). Die Enantioselektivität ließ sich

durch Erniedrigung der Reaktionstemperatur auf Raumtemperatur jedoch nicht signifikant

erhöhen (Eintrag 3).

Tabelle 25. Einfluß der Substituenten des Acetylacetonato-Liganden an den Katalysator-Vor-läufern 34 auf die Selektivität der Hydroacylierung.

DCE, 80 °C

OH OH

[Rh] (5 Mol-%)(S)-MonoPhos (26a, 10 Mol-%)

endo-64a

O

OH

61a 62a(6 Äquiv.)

Eintrag Rh-Quelle Zeit(h)

Umsatz(%)

Ausbeute(%)

dr[a]

exo/endoee[b]

(%, endo)

1[Rh(acac)(C2H4)2]

(34a)1 100 87 2:98 35 (+)

2[Rh(dpm)(cod)]

(34b)1.5 100 99 <2:98 47 (+)

3[c] [Rh(dpm)(cod)](34b)

67 60 56 <2:98 48 (+)

4[Rh(dbm)(cod)]

(34c)1.5 100 99 2:98 43 (+)

5[Rh(hfac)(cod)]

(34d)22 57 54 7:93 29 (+)

[a] Bestimmt durch 1H-NMR; [b] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an DAICEL

CHIRALCEL Säulen bestimmt; [c] Die Reaktion wurde bei Raumtemperatur durchgeführt.

Ref. 140

4 HAUPTTEIL

80

Im Falle des Dibenzoylmethanato-Komplexes 34c waren Reaktivität und Selektivität

ähnlich gut, allerdings war die Enantioseketivität mit 43% etwas niedriger (Eintrag 4).

Andererseits wirkten sich elektronenziehende Substituenten wie der fluorierte Acetyl-

acetonato-Ligand im Komplex 34d negativ sowohl auf Reaktivität als auch Selektivität

des Katalysators aus. Der Umsatz war auch nach 22 h nicht vollständig und das Keton

endo-64a wies einen geringeren Enantiomerenüberschuß von 29% ee auf (Eintrag 5).

4.6.3 Solvias-Liganden

Da zum einen zweizähnige Liganden die Bildung der exo-Diastereomere des Ketons 64a

begünstigen (vgl. Tabelle 20 und Tabelle 22) und andererseits die Enantiomerenüber-

schüsse der exo-Diastereomere deutlich höher lagen als die entsprechenden endo-Dia-

stereomere von 64a (vgl. Tabelle 23, Eintrag 18 und Tabelle 24, Einträge 1–3), wurden

weitere zweizähnige, chirale Phosphin-Liganden in der asymmetrischen intermolekularen

Hydroacylierung getestet. Freundlicherweise wurden hierfür die Phosphin-Liganden 173–

179 aus dem Solvias-Ligand-Kit von der Solvias AG zur Verfügung gestellt (Abb. 21).

FePR'2

Me

PR2 Fe

PR'2Me

PR2

Fe

Ph

PR2

NMe2

PR2Ph

Me2N

Josiphos Walphos

Mandyphos

PH HP

MeHO

Me

OH

Me OH

HO

Me

2 TfO

Rophos

Fe

Me2N

PR2

R'2P

Fe

HO

PPh2

Ph2P

Taniaphos Taniaphos

173a173b173c173d

R = Ph, R' = CyR = Ph, R' = t-BuR = Cy, R' = CyR = Ph, R' = 3,5-xylyl

175a175b175c175d175e175f175g

R = Ph, R' = 3,5-CF3PhR = Ph, R' = PhR = Ph, R' = CyR = 3,5-Me2-4-MeOPh, R' = 3,5-CF3PhR = Ph, R' = 3,5-xylylR = Cy, R' = 3,5-CF3PhR = 3,5-xylyl, R' = 3,5-xylyl

176a176b

R = PhR = Cy

PPh2

MeN

OO

NMe

PPh2

Solphos

178a178b178c

R = PhR = CyR = 3,5-Me2-4-MeOPh

177 179

174

Abb. 21. Chirale Liganden für die enantioselektive Hydroacylierung

aus dem Solvias-Ligand-Kit (3).

4 HAUPTTEIL

81

Die Rhodium-Katalysatoren wurden in situ aus [Rh(acac)(C2H4)2] (34a) und den Diphos-

phinen 173–179 hergestellt und in der Reaktion von Norbornadien (62a) mit

Salicylaldehyd (61a) evaluiert (Tabelle 26). Die Diphosphine der Josiphos-Familie 173a–

d zeigten nur geringe Aktivitäten; beide Diastereomere wurden zu fast gleichen Teilen

gebildet und wiesen nur geringe Enantiomerenüberschüsse auf (Tabelle 26, Einträge 1–4).

Auch Solphos (174) war wenig selektiv, jedoch wurde das Produkt nach 5 Tagen in hohen

Ausbeuten isoliert (Eintrag 5). Die Diphosphine der Walphos-Familie (175a–g) hingegen

waren recht aktiv in der Hydroacylierung. Der Rhodium-Komplex mit Walphos 175a

bildete das Keton exo-64a in hoher Ausbeute und exzellenter Diastereoselektivität

(Eintrag 6). Zudem wies das Keton einen Enantiomerenüberschuß von vielversprechen-

den 46% ee auf. Der Einsatz von Walphos 175b lieferte das Keton exo-64a mit etwas

geringerer Diastereoselektivität, dafür aber mit höherer Enantioselektivität (52% ee,

Eintrag 7). Zudem wurde das Minderdiastereomer endo-64a mit einem geringeren ee von

25% isoliert. Walphos 175c mit einem Dicyclohexyl-substituierten Phosphin war deutlich

weniger reaktiv (Eintrag 8). Wurde hingegen Walphos 175d eingesetzt, das einerseits

stark elektronenschiebende, aromatische Substituenten an einem Phosphin und anderer-

seits stark elektronenziehende, aromatische Substituenten am anderen Phosphin aufweist,

konnte schon in weniger als einer Stunde vollständiger Umsatz beobachtet werden

(Eintrag 9). Zwar wurde das Keton exo-64a nahezu diasteromerenrein in exzellenter Aus-

beute gebildet, der Enantiomerenüberschuß lag jedoch nur bei 35% ee. Bei Raum-

temperatur verlief die Reaktion mit diesem Katalysator-System sehr langsam und die

Enantioselektivität konnte nicht gesteigert werden (Eintrag 10). Mit dem Xylyl-substitu-

ierten Walphos 175e wurde das Produkt exo-64a in moderaten Ausbeuten, aber mit ver-

gleichsweise hoher Enantioselektivität (63% ee) erhalten (Eintrag 11). Der Enantio-

merenüberschuß des Minderdiastereomers endo-64a war wiederum deutlich niedriger.

Enthielten beide Phosphine Xylyl-Substituenten (Walphos 175g) war die Enantio-

selektivität noch geringer (46% ee, Eintrag 13). Im Fall des Walphos Liganden 175f

kehrte sich die Enantioselektivität sogar zugunsten des ( )-Enantiomers um, obwohl nur

die Substitution an den Phosphinen, nicht aber die Absolutkonfiguration des Liganden

gegenüber den anderen Walphos-Liganden differierte (Eintrag 12). Dies deutet auf einen

starken Einfluß elektronischer Effekte auf die Enantioselektivität hin.

4 HAUPTTEIL

82

Tabelle 26. Intermolekulare Hydroacylierung unter Verwendung von Solvias Liganden (Abb. 21) in der Synthese des Ketons exo-64a ausgehend von Salicylaldehyd (61a) und Norbornadien (62a).

DCE, 80 °C

OH O [Rh(acac)(C2H4)2](34a, 5 Mol-%)

Diphosphin (5.5 Mol-%)

exo-64a

O

H

OH

61a 62a(6 Äquiv.)

Eintrag Ligand Zeit(h)

Umsatz(%)

Ausbeute(%)

dr[b]

exo/endoee[c]

(%, exo)ee[d]

(%, endo)

1 173a 14 39 22 58:42 3 ( ) 4 (+)

2 173b 14 24 23 60:40 n. b. 4 (+)

3 173c 60 25 25 56:44 n. b. 4 (+)

4 173d 60 29 29 59:41 n. b. rac

5 174 116 100 93 66:34 n. b. 8 (+)

6 175a 22 100 90 >98:2 46 (+) n. b.

7 175b 21 82 77 94:6 52 (+) 25 (+)

8 175c 21 30 26 72:28 33 (+) 3 ( )

9 175d 1 100 99 98:2 35 (+) n.b.

10[e] 175d 66 25 25 88:12 32 (+) n. b.

11 175e 19 70 67 94:6 63 (+) 22 (+)

12 175f 43 44 35 70:30 20 ( ) 8 (+)

13 175g 43 70 70 87:13 43 (+) 11 (+)

14 176a 43 39 33 87:13 18 ( ) 9 (+)

15 176b 48 33 23 72:28 24 ( ) 4 (+)

16[f] 177 24 25 23 57:43 rac rac

17 178a 92 63 55 >98:2 27 ( ) n. b.

18 178b 13 82 76 84:16 62 ( ) 9 (+)

19 178c 18 100 99 98:2 48 ( ) n. b.

20 179 18 100 99 78:22 46 ( ) 19 (+) [a] Reaktionsbedingungen: [Rh(acac)(C2H4)2] (34a, 5 Mol-%), Ligand (5.5 Mol-%), 62a (6 Äquiv.), 61a (0.20 mmol, 1 Äquiv.), DCE, 80 °C; [b] Bestimmt durch 1H-NMR; [c] Der Enantiomerenüber-schuß wurde im Anschluß an die Hydrierung des Produktes exo-64a zu exo-21a durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt; [d] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL AD-H Säule bestimmt; [e] Die Reaktion wurde bei Raumtemperatur durchgeführt; [f] K3PO4 (20 Mol-%) wurde zugefügt.

4 HAUPTTEIL

83

Die Diphosphine 176a und 176b der Mandyphos-Familie lieferten zwar das exo-Dia-

stereomer als Hauptprodukt, jedoch mit geringer Enantioselektivität (Einträge 14–15).

Des Weiteren war der Umsatz auch nach 43–48 h unvollständig. Auch der Einsatz des

Trifluormethylsulfonsäure-Addukts von Rohphos (177) lieferte das Produkt nur als

Racemat (Eintrag 16). Dabei wurde K3PO4 zur Neutralisation der Säure zugesetzt. Neben

der Walphos-Familie erwiesen sich auch die Diphoshphine 178a–c und 179 der

Taniaphos-Familie als geeignete Liganden in der intermolekularen Hydroacylierung.

Zwar wurde das Keton exo-64a bei Einsatz von Taniaphos 178a nur in mäßiger Ausbeute

und geringem Enantiomerenüberschuß isoliert, dafür war die Diastereoselektivität aber

sehr hoch (Eintrag 17). Der Einsatz von Taniaphos 178b induzierte einen hohen Enantio-

merenüberschuß im Produkt der Hydroacylierung (62% ee), die Diastereoselektiviät des

Katalysators war jedoch geringer gegenüber 178a (Eintrag 18). Enthielt das Diphosphin

jeweils elektronenreiche, aromatische Substituenten (Taniaphos 178c) wurde voll-

ständiger Umsatz nach 18 h erreicht (Eintrag 19). Das Produkt exo-64a wurde mit hoher

Diastereoselektivität und mäßiger Enantioselektivität gebildet. Schließlich wurde noch

das Taniaphos-Derivat 179 in der Hydroacylierung eingesetzt, das statt einer Amin- eine

Alkohol-Funktion und zusätzlich die entgegengesetzte absolute Konfiguration am

Carbinol-Stereozentrum aufweist. Dabei wurde das Produkt in hoher Ausbeute und mit

moderater Diastereo- und Enantioselektivität gebildet (Eintrag 20). Interessanterweise

hatte das Carbinol-Stereozentrum wenig Einfluß auf die Enantioselektivität, da das

Hauptenantiomer von exo-64a die gleiche absolute Konfiguration wie bei Einsatz der

anderen Diphosphine der Taniaphos-Familie aufwies.

Sowohl Vertreter der Walphos- als auch der Taniaphos-Familie erwiesen sich demnach

als geeignete Liganden für die asymmetrische intermolekulare Hydroacylierung von

Norbornadien (62a). Daher wurden diese Liganden nun auch in der Reaktion substitu-

ierter Salicylaldehyde mit Norbornadien (62a) eingesetzt, um die generelle Anwendbar-

keit der Katalysator-Systeme zu bestimmen. Es zeigte sich, daß in der Reaktion von

3,5-Dichlorsalicylaldehyd (61b) mit 62a sowohl Walphos 175e als auch Taniaphos 178b

das entsprechende Produkt 64b zwar in guten Ausbeuten, aber ohne Diastereo- und

Enantioselektivität bildeten (Tabelle 27, Einträge 1 und 2). Dies ist überraschend, da in

der entsprechenden Reaktion mit Salicylaldehyd 63% bzw. 62% ee erreicht worden waren

(vgl. Tabelle 26, Einträge 11 und 18). Auf der anderen Seite lieferte der Komplex mit

Walphos 175d das Keton exo-64b in hoher Ausbeute und mit beachtlichen 80% ee nach

nur 30 min (Eintrag 3). Eine ähnliche Beobachtung wurde in der Reaktion mit 5-

Nitrosalicylaldehyd (61c) gemacht: Während der Rhodium-Komplex mit dem Liganden

Taniaphos 178b das Produkt 64c mit geringer Enantioselektivität und als äquimolares

Diastereomerengemisch lieferte (Eintrag 4), erhielt man exo-64c bei Einsatz von Walphos

175d diastereomerenrein und mit 82% ee innerhalb von 30 min (Eintrag 5).

4 HAUPTTEIL

84

Tabelle 27. Verschiedene Aldehyde in der exo-selektiven Hydroacylierung in Gegenwart von Walphos- bzw. Taniaphos-Liganden.

DCE, 80 °C

OH O [Rh(acac)(C2H4)2](34a, 5 Mol-%)

Diphosphin (5.5 Mol-%)

exo-64R

O

H

OH

R61 62a(6 Äquiv.)

Eintrag Substrat Ligand Zeit(h)

Ausbeute(%)

dr[a]

exo/endoee[b]

(%, exo)ee[b]

(%, endo)

1

OH O

Cl

Cl

61b 175e 5 78 59:41 rac rac

2 61b 178b 0.7 92 59:41 rac rac

3 61b 175d 0.5 94 96:4 80 (+) 9 (–)

4

OH O

NO2

61c 178b 1.5 62 50:50 11 (–) 7 (+)

5 61c 175d 0.5 95 >99:1 82 (+) n. b.

6OH O

HO 61h 175e 41 29 66:33 17 (+) n. b.

7 61h 175d 1.0 99 99:1 55 (+) n. b. [a] Bestimmt durch 1H-NMR; [b] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an DAICEL

CHIRALCEL Säulen bestimmt.

Ebenso wurde das Keton 64h in Gegenwart von Walphos 175e nur mit geringem

Enantiomerenüberschuß gebildet (Eintrag 6), aber in Gegenwart von Walphos 175d

quantitativ und mit deutlich höheren 55% ee (Eintrag 7).

Demnach scheint Salicylaldehyd 61a nicht das optimale Testsubstrat für die inter-

molekulare Hydroacylierung zu sein, um aus den Ergebnissen des Screenings eine reprä-

sentative Aussage über die Effektivität des Katalysator-Systems auf andere substituierte

Salicylaldehyde machen zu können.

Ein anderer Trend läßt sich jedoch anhand der durchgeführten Experimente ableiten.

Während einzähnige Liganden in der Reaktion mit Norbornadien (62a) bevorzugt die

endo-Diastereomere endo-64 liefern, führt der Einsatz zweizähniger Diphosphin-

Liganden meist selektiv zu den exo-Diastereomeren exo-64. Möglicherweise liegt der

Grund für diese Selektiviät darin, daß im Falle der zweizähnigen Liganden eine zusätz-

liche Koordinationsstelle am Rhodium (verglichen mit einzähnigen Liganden) besetzt ist

und so Norbornadien (62a) nur mit einer der beiden Doppelbindungen am Rhodium

4 HAUPTTEIL

85

koordinieren kann. Dies geschieht dann mit dem sterisch weniger gehinderten

exo-Halbraum der Doppelbindung, ähnlich der Koordination von Norbornen (62b) in

Abb. 8 auf S. 23. Diese Art der Koordination führt dann bevorzugt zur Bildung des

exo-Diastereomers exo-64. Darüber hinaus könnte der Einsatz zweizähniger und sterisch

anspruchsvoller Liganden die Koordination des Diens 62a am Rhodium gänzlich ver-

hindern, und damit die Insertion der Doppelbindung in die Rh C-Bindung intermolekular

von der sterisch weniger gehinderten exo-Seite erfolgen.

4.6.4 Weitere Phosphoramidite und Phosphortriamide*

Weiterhin wurden die QUINAPHOS-Derivate 180, 181 und 186,143 die neuartigen

Phosphortriamide 182–185 und die Phosphoramidite 187 und 188 auf ihre Eignung in der

asymmetrischen intermolekularen Hydroacylierung getestet (Abb. 22).

NR

OP

OCl

**

O

OP

OP

O

N

O

CO2Me

*

*

(Rax)-188(Sax)-188

NTs

P

TsN

N N PNPh

NR2n

R = nBuR = nBuR = 1-Naphthyl

(Rax,S)-180(Rax,R)-180(Rax,S)-181

n = 1n = 2

(R,R)-182(R,R)-183

NR2 = piperidylNR2 = N[(R)-CH(Me)Ph]2

(S)-184(S,R)-185

OH

OH* = BINOL

N

OP

OPPh2

(Rax,S)-186

*

O

OP N

Ph

Ph2P

*

(R)-187

Abb. 22. Weitere Phosphoramidite und Phosphortriamide in der intermolekularen Hydro-

acylierung.

Ein in situ gebildeter Rhodium-Komplex aus [Rh(acac)(C2H4)2] (34a) und dem ein-

zähnigen Phosphoramidit (Rax,S)-180, einem Mitglied der QUINAPHOS-Familie,

katalysierte die Reaktion von Norbornadien (62a) mit Salicyladehyd (61a) nur sehr lang-

sam. Die Ausbeute des Ketons 64a lag nach 22 h Reaktionszeit bei 23% (Tabelle 28,

Eintrag 1). Jedoch wurde bevorzugt und in hoher Diastereoselektivität das endo-Dia-

* Die in diesem Kapitel beschriebenen Phosphoramidit- und Phosphortriamid-Liganden 180–188wurden freundlicherweise vom Arbeitskreis Prof. Dr. Leitner, Institut für Technische Chemie und Makromolekulare Chemie der RWTH Aachen, zur Verfügung gestellt.

4 HAUPTTEIL

86

stereomer endo-64a mit beachtlichen 52% ee erhalten. Dies ist der höchste Enantio-

merenüberschuß, der für dieses Diastereomer des Ketons 64a bisher erreicht wurde. Zur

Steigerung des Umsatzes wurden auch [Rh(nbd)2]BF4 und [Rh(dpm)(cod)] (34b) als

Katalysatorvorläufer mit dem Phosphoramidit (Rax,S)-180 eingesetzt, jedoch konnte in

diesen Fällen auch nach 46 h kein Umsatz festgestellt werden (Einträge 2 und 3).

Dennoch wurde dieses vielversprechende erste Ergebnis zum Anlaß genommen, weitere

Liganden der QUINAPHOS-Familie zu untersuchen. Das Diastereomer (Rax,R)-180 war

deutlich weniger effektiv, da das Keton 64a als Diastereomerengemisch gebildet wurde,

wovon das exo-Diastereomer exo-64a racemisch war und das endo-Diasteromer endo-64a

einen sehr geringen ee aufwies (Eintrag 4). Das 2-(1'-Naphthyl)-1,2-dihydrochinolin-

Derivat (Rax,R)-181 hatte ebenfalls geringen Einfluß auf die Diastereo- und Enantio-

selektiviät (Eintrag 5). Zudem war der Umsatz nach 22 h gering. Und leider war auch

QUINAPHOS (Rax,S)-186 ineffektiv in dieser Reaktion (Eintrag 10).

Die Rodium-Katalysatoren mit den neuartigen Phosphortriamiden 182–185 lieferten das

Produkt 64a zwar zumeist in hohen Ausbeuten, aber auch hier waren weder Diastereo-

noch Enantioselektivitäten zu beobachten (Einträge 6–9).

In Gegenwart des zweizähnigen Phosphin-Phosphoramidit-Liganden (R)-187 verlief die

Reaktion sehr langsam, und nach 46 h Reaktionszeit wurde nur 11% Umsatz festgestellt

(Eintrag 11). Jedoch wurde hier bevorzugt das exo-Diastereomer gebildet (dr = 84:16),

das 8% ee aufwies. Wurde der zweizähnige, von (S)-Hydroxyprolin abgeleitete

Phosphoramidit-Phosphit-Ligand (Rax)-188 zusammen mit [Rh(acac)(C2H4)2] (34a) in der

asymmetrischen Hydroacylierung von Norbornadien (62a) mit Salicylaldehyd (61a)

eingesetzt, konnte Keton 64a zwar nur in niedriger Ausbeute, jedoch auch hier

hauptsächlich in Form des exo-Diastereomers isoliert werden, dessen

Enantiomerenüberschuß auf bemerkenswerte 84% ee bestimmt wurde (Eintrag 12). Damit

ist der Ligand (Rax)-188 für dieses Substrat-Paar deutlich selektiver als die Diphosphine

der Taniaphos- und Walphos-Familien (vgl. Kapitel 4.6.3, S. 80). Der reaktivere

5-Nitrosalicylaldehyd (61c) ließ sich unter diesen Bedingungen innerhalb von 2 h

vollständig zum Keton exo-64c umsetzen. Dabei wurde das Produkt sowohl mit einem

hohen Diastereomerenverhältnis zugunsten des exo-Isomers als auch mit einem hohen

Enantiomerenüberschuß von 75% ee isoliert (Schema 63). Das Diastereomer (Sax)-188

des Phosphoramidt-Phosphit-Liganden (Rax)-188 war hingegen ineffektiv (Tabelle 28,

Eintrag 13).

4 HAUPTTEIL

87

Tabelle 28. Einsatz der Phosphoramidit- und Phosphortriamid-Liganden 180–188 in der asymmetrischen intermolekularen Hydroacylierung.

DCE, 80 °C

OH O H[Rh(acac)(C2H4)2](34a, 5 Mol-%)

Ligand (10 Mol-%)O

OH61a 62a

(6 Äquiv.)endo-64a

H

OOH

exo-64a

Eintrag Ligand Zeit (h)Ausbeute

(%)dr[a]

exo/endoee[b]

(%, exo)ee[c]

(%, endo)

1 (Rax,S)-180 22 23 5:95 n. b. 52 ( )

2[d] (Rax,S)-180 46 <2[f] n. b. n. b. n. b.

3[e] (Rax,S)-180 46 <2[f] n. b. n. b. n. b.

4 (Rax,R)-180 22 88 53:47 rac 5 ( )

5 (Rax,S)-181 22 22 55:45 6 ( ) 15 ( )

6 (R,R)-182 6 94 50:50 rac 9 ( )

7 (R,R)-183 6 99 54:46 6 ( ) 6 ( )

8 (S)-184 18 22 41:59 n. b. rac

9 (S,R)-185 19 93 41:59 rac 7 (+)

10 (Rax,S)-186 46 <5[f] 50:50 n. b. n. b.

11 (R)-187 46 11[f] 84:16 8 (+) n. b.

12 (Rax)-188 46 28 87:13 84 (+) n. b.

13 (Sax)-188 46 <5[f] 33:67 n. b. n. b.

[a] Bestimmt durch 1H-NMR; [b] Enantiomerenüberschuß des exo-Diastereomers, bestimmt nach Hydrierung zu exo-63a durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL OD-H Säule; [c] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL AD-H Säule bestimmt; [d] [Rh(nbd)2]BF4 (5 Mol-%) wurde eingesetzt; [e] [Rh(dpm)(cod)] (34b, 5 Mol-%) wurde eingesetzt; [f] Umsatz.

4 HAUPTTEIL

88

DCE, 80 °C, 2 h

dr 93:7 (exo/endo)

OH O

H

[Rh(acac)(C2H4)2](34a, 5 Mol-%)

(Rax)-188 (10 Mol-%)

NO261c

62a

exo-64c85%, 75% ee (exo)

OOH

NO2

Schema 63. Asymmetrische intermolekulare Hydroacylierung unter Verwendung des Phosphor-

amidit-Phosphit-Liganden (Rax)-188.

4.6.5 Azyklische Diene

TANAKA und SUEMUNE berichteten bereits im Jahr 2003 über eine Rhodium-katalysierte

intermolekulare Hydroacylierung von azyklischen Dienen mit Salicylaldehyden.59 Dabei

wurde meist selektiv nur eine Doppelbindung hydroacyliert, und als Hauptprodukt wurde

das verzweigte Regioisomer iso-66 als Racemat erhalten (vgl. S. 24). Die azyklischen

1,5-Hexadiene 65a und 65b wurden daher ebenfalls in Gegenwart der oben entwickelten

enantioselektiven Katalysator-Systeme mit Salicylaldehyd (61a) umgesetzt (Tabelle 29).

Der Einsatz des Katalysator-Systems 34a/26a in der Reaktion des Diens 65a mit Salicyl-

aldehyd (61a) lieferte nach 20 h bei 80 °C die Produkte iso-66a und linear-66a in guter

Ausbeute. Jedoch wurde das lineare Regioisomer linear-66a im Überschuß gebildet

(iso/linear 27:73) und der Enantiomerenüberschuß des Minderisomers lag bei 14% ee

(Tabelle 29, Eintrag 1). Ein ähnliches Ergebnis wurde mit [Rh(nbd)2]BF4 als Katalysator-

Vorläufer erzielt (Eintrag 2). Des Weiteren wurde der in der Hydroacylierung sehr aktive

Walphos-Ligand 175d in dieser Reaktion bei Raumtemperatur getestet, jedoch war der

Umsatz nach 19 h unvollständig und die Regioselektivität erneut zugunsten des linearen

Isomers linear-66a (Eintrag 3). Der Enantiomerenüberschuß des Minderisomers iso-66a

lag hier bei 16% ee. 1,5-Hexadien (65b) war etwas reaktiver als das Dien 65a. Daher ver-

lief die Reaktion in Gegenwart des 34a/26a-Katalysator-Systems auch bei Raum-

temperatur und diesmal wurde bevorzugt das verzweigte Regioisomer iso-66b gebildet

(Eintrag 4). Der Enantiomerenüberschuß war jedoch gering.

4 HAUPTTEIL

89

Tabelle 29. Asymmetrische Hydroacylierung von 1,5-Hexadienen 65 mit Salicylaldehyd (61a).

65a65b

R

R = MeR = H

OH O

61aOH O R OH O

R

iso-66aiso-66b

R = MeR = H

l inear-66alinear -66b

R = MeR = H

[Rh(acac)(C2H4)2](34a, 5 Mol-%)

Ligand (5.5–10 Mol-%)

DCEiso l inear

EintragLigand

(Mol-%)Zeit(h)

T(°C)

Dien ProduktAusbeute

(%)iso/linear[a] ee[b]

(%, iso)

1 (S)-26a (10) 20 80 65a 66a 94 27:73 14

2[c] (S)-26a (10) 24 80 65a 66a 98 20:80 7

3 175d (5.5) 19 RT 65a 66a 35 23:77 16

4 (S)-26a (10) 96 RT 65b 66b 30 64:33 4

[a] Bestimmt durch 1H-NMR; [b] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL OB-H Säule bestimmt; [c] [Rh(nbd)2]BF4 (5 Mol-%) wurde eingesetzt.

5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK

91

5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK

Im Rahmen dieser Arbeit wurden eine Reihe neuartiger Cyrhetrene 87 und 104 vom

AaPhos-Typ synthetisiert (siehe Kapitel 4.1). Dazu wurde ausgehend von Acetylcyrhetren

108c das zentral chirale Stereozentrum durch CBS-Reduktion und die planare Chiralität

durch eine diastereoselektive ortho-Lithiierung des 1-(Dimethylamino)ethylcyrhetrens 96

festgelegt (Abb. 23).

ReOCCO

COPPh2

OR

R = HR = Me

ReOCCO

COPR'2

PR2

R = Ph, R' = PhR = tBu, R' = PhR = Ph, R' = 3,5-XylR = 3,5-Xyl, R' = PhR = Cy, R' = Ph (AaPhos)

(Sp)-104a(Sp)-104b

(R,Sp)-87a(R,Sp)-87b(R,Sp)-87c(R,Sp)-87d(R,Sp)-87eReOC

COCO

NMe2

ReOCCO

CO

O

108c (R)-96

Abb. 23. Planar-chirale Cyrhetrene 87 und 104 für die asymmetrische Katalyse.

Die so erhaltenen Cyrhetrene wurden im Anschluß in einer Reihe von asymmetrischen

Katalysen auf ihre Effektivität untersucht, um die Anwendungsbreite dieses Ligandentyps

zu bestimmen (siehe Kapitel 4.3.1). In vielen Fällen wurden gute Enantioselektivitäten

erreicht, z. B. in der Rhodium-katalysierten Hydroborierung von Styrol (64% ee), in der

Ruthenium-katalysierten Hydrierung des -Ketoesters 131 (68% ee) oder in der

Palladium-katalysierten allylischen Aminierung (bis zu 82% ee). Insbesondere stellten

sich aber die AaPhos-Derivate 87 zum einen als wirksam in der Rhodium-katalysierten

1,4-Addition an , -ungesättigte Ketone und Ester heraus (Schema 64, siehe Kapitel

4.3.3). In diesen Reaktionen wurden die Addukte mit bis zu 97% ee in meist hohen Aus-

beuten erhalten. Zum anderen bewirkten diese Liganden im Komplex mit Rhodium

effektiv die enantioselektive Hydrierung von -Arylenamiden mit bis zu 93% ee (Schema

64, siehe Kapitel 4.3.2).

5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK

92

[Rh(acac)(C2H4)2] (34a, 3 Mol-%)Ligand 87 oder 104 (3.1 Mol-%)

ArB(OH)2 (17, 5 Äquiv.)

Dioxan/H2O (10:1)100 °C

bis zu 97% ee

Ar

[Rh(cod)2]BF4 (1 Mol-%)Ligand 87 (1.1 Mol-%)

H2 (5–10 bar)

EtOAc, RT

HN

O

Ar

HN

O

bis zu 93% ee

X

O

( )n

X

O

( )n Ar

R'' R''

X = CH2, On = 0 2

Schema 64. Rhodium-katalysierte asymmetrische 1,4-Additionen und Rhodium-katalysierte

Hydrierung von Enamiden.

Weiterhin wurden die auf Cyrhetren bzw. Ferrocen basierenden, enantiomerenreinen

Phosphin-Olefin-Liganden 143, 93a, 144a und 145 hergestellt (Abb. 24, siehe Kapitel

4.4). Die Einführung der Doppelbindung wurde bei den terminalen Olefinen 143 und 93a

durch Elininierung der entsprechenden Dimethylamin-Vorläufer, bei den Ferrocenen 144

und 145 durch eine Palladium-katalysierte Kupplung der entsprechenden Ferrocenyl-

Gringnard-Verbindungen mit den Enoltriflaten 152 erreicht. Bei deren Einsatz in der

Rhodium-katalysierten 1,4-Addition von Phenylboronsäure (17a) an Cyclohexenon (18a)

wurden Enantioselektivitäten bis zu 71% ee erreicht (siehe Kapitel 4.5).

ReOC

OC COPPh2

Fe PPh2

Fe

PPh2

Fe

PPh2

(Sp)-143 144b 145b 145c

Fe PPh2

(Sp)-93a

Abb. 24. Phosphin-Olefin-Komplexe.

In weiterführenden Untersuchungen zur Verbesserung der Enantioselektivität sollten nun

weitere Vertreter synthetisiert werden. Da die Koordination des Olefins am Metallion

durch Substituenten am Olefin erschwert wird, empfiehlt es sich, die Phosphin-Substi-

tuenten der Komplexe 143 und 93a zu variieren und dabei auch P-chirogene Ver-

bindungen zu berücksichtigen (Abb. 25).

5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK

93

M PPh

Me

M = Re(CO)3, FeCp

Abb. 25. Beispiele P-chirogener, planar-chiraler Phosphin-Olefin-Komplexe.

Neben der Synthese neuartiger Liganden wurde ebenfalls die Entwicklung einer

asymmetrischen, intermolekularen Hydroacylierung verfolgt (siehe Kapitel 4.6). Dabei

wurden sowohl eine Reihe von zweizähnigen Diphosphinen als auch zahlreiche ein-

zähnige Phosporamidit- und Phosphit-Liganden untersucht. In der Reaktion von

Norbornadien (62a) mit Salicylaldehyden konnte je nach eingesetztem Liganden das

endo- oder das exo-Produkt 64 selektiv und in hohen Ausbeuten hergestellt werden

(Schema 65). Der Einsatz zweizähniger Liganden, wie zum Beispiel vom Taniaphos- oder

Walphos-Typ, führte vorzugsweise zum exo-Isomer der Ketone 64 (dr 19:1 bis >50:1),

die mit bis zu 82% ee generiert wurden. Wurden dagegen einzähnige Phosphoramidit-

oder Phosphit-Liganden eingesetzt, bildete sich hauptsächlich das endo-Isomer (dr 10:1

bis 50:1) in hohen Ausbeuten und mit bis zu 54% ee.

OH O

OOH

O

OH

[Rh] (5 Mol-%)Phosphoramidit oderPhosphit (10 Mol-%)

DCE, 80 °C

[Rh(acac)(C2H4)2] (5 Mol-%)Diphosphin (5.5 Mol-%)

DCE, 80 °C

endo-64bis zu 54% ee

Minderdiastereomerexo-64: bis zu 94% ee

exo-64bis zu 82% ee

H

H

O

OP NMe2

Fe

PR'2Me

PR2

175Walphos

(S)-26aMonoPhos

Rn

RnRn

R = Cl, Me, tBu, NO2

Schema 65. Rodium-katalysierte asymmetrische intermolekulare Hydroacylierung.

Darüber hinaus konnten auch andere Substrate unter diesen Bedingungen eingesetzt

werden. Die Reaktion von Norbornen (62b) mit verschiedenen Salicylaldehyden 61

resultierte in der diastereoselektiven Bildung der Ketone exo-63, die mit bis zu 20% ee

erhalten wurden (Abb. 26).

5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK

94

OOH

HR

exo-63bis zu 20% ee

exo-17075%, rac

O

OH

HO

H

endo-64d92%, 41% ee

O

NH2

Br

Br

OH O R

iso-66aiso-66b

R = MeR = H

bis zu 16% ee

Abb. 26. Weitere zugängliche Verbindungen durch intermolekulare Hydroacylierung.

In der Reaktion mit 1,4-Epoxy-1,4-dihydronaphthalin (169) wurde das Keton exo-170

zwar als einziges Diastereomer, jedoch als Racemat gebildet. Neben Salicylaldehyden

reagierte auch 2-Aminobenzaldehyd 61d mit Norbornadien (62a) in hohen Ausbeuten

zum Keton endo-64d mit 41% ee. Schließlich waren auch die azyklischen Diene 65 ein-

setzbar, wobei neben den linearen Regioisomeren auch die -verzweigten Ketone iso-66a

und iso-66b mit bis zu 16% ee gebildet wurden. Hier gilt es nun, in weiteren Experi-

menten die kürzlich beschriebenen Additiv-Effekte von Nitrilen und NaOAc zu unter-

suchen75 und das Substratspektrum der asymmetrischen intermolekularen Hydro-

acylierung auf Acrylamide auszuweiten, die kürzlich erfolgreich mit Aldehyden umge-

setzt wurden.78

NnBu

OP

OCl

*

O

OP

OP

O

N

O

CO2Me

*

*

(Rax)-188(Rax,S)-180

OH

OH* = BINOL

endo-64a: 23%, 52% ee exo-64a: 28%, 84% ee

Abb. 27. Vielversprechende Ergebnisse des Phosphoramidits QUINAPHOS 180 und des

Phosphoramidit-Phosphits 188 in der intermolekularen Hydroacylierung.

5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK

95

In weiteren Experimenten wurde gezeigt, daß der Einsatz von einzähnigen QUINAPHOS-

Liganden in der asymmetrischen intermolekularen Hydroacylierung den höchsten

Enantiomerenüberschuß im endo-Diastereomer endo-64a von 52% ee induziert und der

zweizähnige Phosphoramidit-Phosphit-Ligand 188 die höchste bisher erreichte Enantio-

selektivität in der entprechenden exo-selektiven Hydroacylierung zum Keton exo-64a von

84% ee erreicht (Abb. 27, Kapitel 4.6.4).

Zur weiteren Optimierung dieser ersten Ergebnisse sollten weitere Derivate dieser Ver-

bindungen untersucht werden. Durch Variation des 2-Butyl-Substituenten am 1,2-

Dihydrochinolin bzw. Variation des chiralen BINOL-Fragments im einzähnigen

Phosphoramidit 180 sollten Derivate einfach zugänglich sein (Abb. 28). Dabei sind

3,3'-disubstituierte BINOL-Derivate oder andere chirale Diole denkbar. Das gleiche gilt

für die BINOL-Fragmente im Phosphoramidit-Phosphit 188, und zusätzlich kann der

Methylester z. B. zu einem sterisch anspruchsvollen tert-Butylester variiert werden.

Andererseits bietet sich auch die Möglichkeit zur Umwandlung des Esters in geschützte

primäre, sekundäre oder tertiäre Alkohole an.

NR

OP

OCl

* 3,3'-Disubstituierte BINOLeTartrate

TADDOLateC2-Symmetrische 1,2-Diole

AlkylAlkenyl

Aryl

O

OP

OP

O

N

O

R'

**

–CO2R–CR2OSiR'3

Abb. 28. Variationsmöglichkeiten der Liganden 180 und 188.

6 EXPERIMENTELLER TEIL

97

6 EXPERIMENTELLER TEIL

6.1 ALLGEMEINES

6.1.1 Allgemeine Arbeitstechniken

Alle Reaktionen mit hydrolyse- oder sauerstoffempfindlichen Reagenzien wurden mit der

Standard-Schlenk-Technik unter Argon durchgeführt. Hierzu wurde die evakuierte

Reaktionsapparatur mit einer Heißluftfön ausgeheizt und nach Abkühlen auf Raum-

temperatur mit Argon geflutet.144 Spritzen und Kanülen wurden bei 70 °C getrocknet und

vor Gebrauch mit Argon gespült. Die bei Arbeiten im Vakuum angegebenen Drücke ent-

sprechen den Enddrücken der verwendeten Pumpen; sie sind nicht um den in den

Vakuumleitungen auftretenden Druckverlust korrigiert. Siedetemperaturen sind ebenfalls

nicht korrigiert. Luftempfindliche Verbindungen wurden zumeist in einer Glovebox der

Firma MBRAUN gehandhabt und aufbewahrt.

6.1.2 Reinigung und Trocknung von Lösungsmitteln145

Folgende absolute Lösungsmittel für Reaktionen wurden jeweils frisch destilliert:

CH2Cl2: Erhitzen unter Rückfluss über Calciumhydrid und Destillation unter Stick-

stoff.

Et2O: Vortrocknung über Kaliumhydroxid, Filtration über basischem Aluminium-

oxid und Erhitzen unter Rückfluss über Natrium/Benzophenon-Ketylradikal

und Destillation unter Stickstoff.

THF: Vortrocknung über Kaliumhydroxid, Filtration über basischem Aluminium-

oxid und Erhitzen unter Rückfluss über Natrium/Benzophenon-Ketylradikal

und Destillation unter Stickstoff.

Toluol: Erhitzen unter Rückfluss über Natrium und Destillation unter Stickstoff.

Weitere Lösungsmittel wurden kommerziell in absoluter bzw. HPLC-Reinheit bezogen.

Die Lösungsmittel für die Säulenchromatographie wurden vor Benutzung über folgenden

Trockenmitteln unter Feuchtigkeitsausschluß an der Luft destilliert: Pentan (CaH2),

Cyclohexan (CaH2), EtOAc (CaCl2), EtOH (NaOEt), Toluol (KOH) und CH2Cl2 (CaH2).

6 EXPERIMENTELLER TEIL

98

6.1.3 Nach Literaturvorschriften hergestellte Verbindungen

Bis( 4-1,5-cyclooctadien)-di-μ-hydroxo-dirhodium [Rh(cod)OH]2146

(11bS)-N,N-Diisopropyldinaphtho[2,1-d:1',2'-f][1,3,2]dioxaphosphepin-4-amin

(26b)147

(11bS)-N,N-Bis(1-phenylethyl)dinaphtho[2,1-d:1',2'-f][1,3,2]dioxaphosphepin-4-

amin [(S,R,R)-26c bzw. (S,S,S)-26c]147

(11bR)-N,N,2,6-Tetramethyldinaphtho[2,1-d:1',2'-f][1,3,2]dioxaphosphepin-4-

amin [(R)-26d]147

(11bR)-N,N-Dimethyl-2,6-diphenyldinaphtho[2,1-d:1',2'-

f][1,3,2]dioxaphosphepin-4-amin [(R)-26e]147

1-((11bR)-Dinaphtho[2,1-d:1',2'-f][1,3,2]dioxaphosphepin-4-yl)piperidin

[(R)-26g]148

4-((11bR)-Dinaphtho[2,1-d:1',2'-f][1,3,2]dioxaphosphepin-4-yl)morpholin

[(R)-26h]148

(11bR)-2,6-Bis(diphenylphosphino)-N,N-diethyldinaphtho[2,1-d:1',2'-

f][1,3,2]dioxaphosphepin-4-amin [(R)-26i]149

(3aR,8aR)-N,N,2,2-Tetramethyl-4,4,8,8-tetraphenyltetrahydro-[1,3]dioxolo[4,5-

e][1,3,2]dioxaphosphepin-6-amin [(R,R)-26j]150

(4R,5R)-2-(Diethylamino)-1,3,2-dioxaphospholan-4,5-dicarbonsäurediisopropyl-

ester [(R,R)-26k]151

(E)-1,3-Diphenylallylacetat (79)152

(R,Sp)-2-(1-Dicyclohexylphosphinoethyl)diphenylphosphinocyrhetren

[(R,Sp)-87e]87

(R)-1-Dimethylaminoethylcyrhetren [(R)-96]153

Chlor-bis(3,5-dimethylphenyl)phosphin (97a)154

Chlor-bis[3,5-bis(trifluormethyl)phenyl]phosphin (97b)155

Brom-bis(5-methyl-2-furanyl)phosphin (97c)156

(R,Sp)-2-(1-Dimethylaminoethyl)diphenylphosphinocyrhetren [(R,Sp)-98a]87

Bis(3,5-xylyl)phosphin (99c)157

5-Cyclopentadienylrhenium(I)tricarbonyl (107)99

(S)-1-Methyl-3,3-diphenylhexahydropyrrolo[1,2-c][1,3,2]oxazaborol [(S)-109]100c

Cyclohex-2-enylacetat (118)158

(E)-4-Methoxy-N-(1-phenylethyliden)anilin (127)159

(Z)-Methyl-3-amino-3-(4-fluorphenyl)acrylat (133)115

N-(1-Phenylvinyl)acetamid (136a)121b

6 EXPERIMENTELLER TEIL

99

N-[1-(4-Chlorphenyl)vinyl]acetamid (136b)121b

N-[1-(4-Methoxyphenyl)vinyl]acetamid (136c)121b

N-[1-(4-Trifluormethyl)vinyl]acetamid (136d)121a

N-[1-(4-Tolylprop-1-enyl)acetamid (136e)121a

N-(1-Phenylprop-1-enyl)acetamid (136f)121a

N-(1H-Inden-3-yl)acetamid (136g)121b

N-(3,3-Dimethylbut-1-en-2-yl)acetamid (136h)121b

(R,Sp)-N,N-Dimethyl-1-[2-(diphenylphosphino)ferrocenyl]ethylamin

[(R,Sp)-149]128a

Diphenylphosphorylferrocen (150)129a

Cyclohexenyltrifluormethansulfonat (152a)160

(3R,6S)-6-Isopropyl-3-methylcyclohex-1-enyltrifluormethansulfonat (152b)160

(1S,4S)-1,7,7-Trimethylbicyclo[2.2.1]hept-2-en-2-yltrifluormethansulfonat

(152c)160

(11bS)-4-Isopropoxydinaphtho[2,1-d:1',2'-f][1,3,2]dioxaphosphepin

[(R)-162a]134g-j

(11bS)-4-(1-Phenylethoxy)dinaphtho[2,1-d:1',2'-f][1,3,2]dioxaphosphepin

[(S,S)-162b und (S,R)-162b]134g–j

(R)-3,3'-Dibrom-2,2'-bis(methoxymethoxy)-1,1'-binaphthyl [(R)-163]134a

Natrium-2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptandionat (172b)140

Natrium-1,3-diphenyl-1,3-propandionat (172c)140

Natrium-1,1,1,5,5,5-hexafluoracetylacetonat (172d)140

1,1'-Dibromferrocen (189)161

6.1.4 Analytik

Die Daten der Kernresonanzspektroskopie werden wie folgt angegeben: Verschiebung

(ppm), Multiplizität (s = Singulett, d = Dublett, t = Triplett, q = Quartett, m = Multiplett,

mc = symmetrisches Multiplett, br = verbreitertes Signal), Kopplungskonstanten J (Hz)

und Zuordnung.

1H-NMR-Spektren wurden auf einem VARIAN MERCURY 300 (300 MHz) oder VARIAN

INOVA 400 (400 MHz) Spektrometer aufgenommen. Die chemischen Verschiebungen

sind in ppm relativ zu Tetramethylsilan ( = 0 ppm) angegeben oder wurden auf das

Signal des nichtdeuterierten Restgehalts des jeweiligen Lösungsmittels als internem

6 EXPERIMENTELLER TEIL

100

Standard kalibriert: CDCl3 ( = 7.26 ppm), Benzol-d6 ( = 7.16 ppm), DMSO-d6 ( = 2.50

ppm), CH2Cl2 ( = 5.32 ppm).162

13C-NMR-Spektren wurden auf einem VARIAN MERCURY 300 (75 MHz) oder VARIAN

INOVA 400 (100 MHz) Spektrometer aufgenommen. Die chemischen Verschiebungen

sind in ppm relativ zu Tetramethylsilan ( = 0 ppm) angegeben oder wurden auf das

Signal des nichtdeuterierten Restgehalts des jeweiligen Lösungsmittels als internem

Standard kalibriert: CDCl3 ( = 77.1 ppm), Benzol-d6 ( = 128.1 ppm), DMSO-d6 ( =

39.5 ppm), CH2Cl2 ( = 54.0 ppm).162 Die Zuordnung der Signale erfolgte mittels DEPT-

bzw. APT-Spektren.

31P-NMR-Spektren wurden auf einem VARIAN MERCURY 300 (121 MHz) oder VARIAN

INOVA 400 (162 MHz) Spektrometer aufgenommen. Die chemischen Verschiebungen

sind in ppm relativ zu 85%iger H3PO4 ( = 0 ppm) als externem Standard angegeben.

19F-NMR-Spektren wurden auf einem VARIAN INOVA 400 (282 MHz) Spektrometer auf-

genommen. Die chemischen Verschiebungen sind in ppm relativ zu CFCl3 ( = 0 ppm)

als externem Standard angegeben.

IR-Spektren wurden auf einem PERKIN ELMER PE 1760FT oder einem PERKIN ELMER PE

1720X Spektrometer aufgenommen. Die Proben wurden kapillar, als Lösung in CHCl3

oder als KBr-Pressling gemessen. Die Lage der Absorptionsbanden ist in Wellenzahlen

(cm-1) angegeben. Es sind ausschließlich die stärksten Banden aufgeführt.

Massenspektren wurden als Elektronenstoß-Ionisationsspektren (EI) auf einem VARIAN

MAT 212 Massenspektrometer und hochaufgelöste Massenspektren (HRMS) auf einem

FINNIGAN MAT 95 Massenspektrometer aufgenommen. Alle Angaben werden in

atomaren Masseneinheiten pro Elementarladung m/z, die Intensitäten in % bezüglich des

intensivsten Signals angegeben. Die HRMS-Daten geben den Mittelwert von drei Mes-

sungen wieder.

Elementaranalysen wurden im Mikroanalytischen Laboratorium des Instituts für

Organische Chemie der RWTH Aachen mit einem CHN-RAPID der Firma HERAEUS

durchgeführt. Die berechneten und gefundenen Werte sind in Massenprozent angegeben.

Polarimetrie: Optische Drehwerte wurden mit einem PERKIN ELMER PE-241 Polarimeter

gemessen. Die Messungen wurden mit monochromatischer Strahlung der Wellenlänge

6 EXPERIMENTELLER TEIL

101

= 589 nm (D-Linie des Natriumdampfspektrums) in einer 1 mL Küvette (Länge d = 1 dm)

durchgeführt. Die Konzentration c ist in g/100 mL angegeben. Der Drehwert wurde nach

folgender Formel berechnet:

gemD

100[ ]T

d c

Schmelzpunkte wurden in offenen Kapillaren mit dem Gerät BÜCHI Melting Point B-540

gemessen.

6.1.5 Chromatographie

Dünnschichtchromatographie (DC) wurde auf Kieselgel 60 Aluminiumfertigplatten der

Firma MERCK bzw. auf Alugram Alox N Fertigplatten der Firma MACHEREY-NAGEL mit

Fluoreszenzindikator F254 durchgeführt. Die Detektion erfolgte neben der Fluoreszenz-

löschung bei = 254 nm durch kurzes Eintauchen in eine Entwicklerlösung aus 5%

Molybdatophosphorsäure in Ethanol oder aus 2.5 g Ce(SO4)2, 6.25 g Molybdato-

phosphorsäure, 15 mL H2SO4 (96% in H2O) und 230 mL H2O und anschließendem

Erwärmen mit dem Heißluftfön.

Säulenchromatographie wurde an Kieselgel 60 der Firma MERCK (Korngröße

40 63 m 230–400 mesh ASTM) oder an neutralem Aluminiumoxid mit einem Über-

druck von 0.2–0.4 bar durchgeführt.163

Analytische HPLC: Enantiomerenüberschüsse wurden mittels HPLC an einem System

der Firma GYNKOTEK (jetzt DIONEX), bestehend aus Autosampler (GINA 50), UV/Vis-

Detektor (UVD 170S), Säulenthermostaten (STH585), Gradientenpumpe (M 480G) und

Degasser (DG 503) bzw. an dem Komplettsystem HP 1100 der Firma AGILENT

TECHNOLOGIES bestimmt. Als chirale, stationäre Phase wurden Säulen der Firma CHIRAL

TECHNOLOGIES (früher DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES LTD.) verwendet (250 mm x

4.6 mm).

6.1.6 Stereochemische Konventionen

Die stereochemische Nomenklatur erfolgt nach den CAHN-INGOLD-PRELOG-Regeln.164

Stereodeskriptoren zur Bezeichnung der planaren Chiralität wurden entsprechend den

Vorschlägen von SCHLÖGL wiedergegeben.165 Absolutkonfigurationen und relative Konfi-

gurationen stereogener Verbindungen werden nach den Vorschlägen von MAEHR

graphisch dargestellt.166

6 EXPERIMENTELLER TEIL

102

6.2 SYNTHESE- UND ARBEITSVORSCHRIFTEN

6.2.1 Synthese der planar-chiralen Cyrhetrene 98–104

6.2.1.1 Repräsentative Arbeitsvorschrift zur ortho-Funktionalisierung von

(1-Dimethylaminoethyl)cyrhetren 96: (R,Sp)-2-(1’-N,N-Dimethyl-

aminoethyl)-[bis(3”,5”-dimethylphenyl)phosphino]cyrhetren [(R,Sp)-

98b]

ReOCOC CO

P

Me

NMe2

98b

Me

Me 2

Die Reaktion wurde unter Verwendung einer leicht modifizierten Vorschrift durchge-

führt.87 nBuLi (1.07 mL einer 1.6 M Lösung in Hexan, 1.71 mmol, 1.1 Äquiv.) wurde zu

einer Lösung von (R)-1-Dimethylaminoethylcyrhetren [(R)-96] (634 mg, 1.56 mmol, 1.0

Äquiv.) in Et2O (16 mL) bei 20 °C zugetropft. Die gelbe Reaktionsmischung wurde 25

min zwischen 17 und 20 °C gerührt. Eine Lösung von Chlor-bis(3,5-dimethyl-

phenyl)phosphin (97a, 648 mg, 2.34 mmol, 1.5 Äquiv.) in Et2O (9 mL) wurde dann bei

25 °C hinzugefügt, und man ließ die Reaktion innerhalb von 2 h auf Raumtemperatur

aufwärmen. Man quenchte mit ges. wäßr. NaHCO3-Lösung (15 mL) und extrahierte die

wäßr. Phase mit Et2O (2 x 20 mL). Die vereinigten organischen Phasen wurden über

MgSO4 getrocknet. Nach Filtration und Entfernen des Lösungsmittels im Vakuum wurde

das Rohprodukt per Flash-Chromatographie gereinigt (neutrales Al2O3, Pentan/Et2O/Et3N

100:3:1 100:7:1 100:17:1) und man erhielt das Hauptdiastereomer (R,Sp)-98b als

farblosen Feststoff (617 mg, 61%).

Schmelzpunkt: 128–130 °C

[ ]D22 = 118 (c = 0.65, CHCl3)

1H-NMR (300 MHz, C6D6):

= 0.82 (d, J = 6.8 Hz, 3H, CH3), 1.72 [s, 6H, N(CH3)2], 2.07 (s, 6H, 2 x ArCH3), 2.12 (s,

6H, 2 x ArCH3), 4.20 (dq, J = 6.8, 3.1 Hz, 1H, CH), 4.39 (t, J = 2.7 Hz, 1H, Cp-H), 4.85

(mc, 1H, Cp-H), 5.04 (mc, 1H, Cp-H), 6.72 (s, 1H, Ar-H), 6.76 (s, 1H, Ar-H), 7.04 (s, 1H,

Ar-H), 7.07 (s, 1H, Ar-H), 7.35 (s, 1H, Ar-H), 7.38 (s, 1H, Ar-H)

6 EXPERIMENTELLER TEIL

103

13C-NMR (75 MHz, C6D6):

= 8.3 (CH3), 21.26 (NCH3), 21.31 (NCH3), 38.8 (4C, ArCH3), 55.7 (d, J = 7.0 Hz, CH),

78.9 (Cp-CH), 85.8 (Cp-CH), 94.4 (d, J = 6.2 Hz, Cp-CH), 98.9 (d, J = 24.7 Hz, Cp-C),

119.5 (d, J = 21.7 Hz, Cp-C), 130.0 (Ar-CH), 130.6 (d, J = 19.5 Hz, 2C, Ar-CH), 131.3

(Ar-CH), 132.8 (d, J = 20.7 Hz, 2C, Ar-CH), 137.15 (d, J = 7.2 Hz, 2C, Ar-C), 137.3 (d, J

= 9.4 Hz, Ar-C), 138.2 (d, J = 7.6 Hz, 2C, Ar-C), 139.0 (d, J = 8.5 Hz, Ar-C), 194.5 (3C,

CO)31P-NMR (121 MHz, C6D6):

= 24.77 (s)

IR (KBr):

= 2972, 2939, 2778, 2361, 2341, 2017, 1919, 1583, 1457, 1263, 1036, 931, 848, 692,

601, 510

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 647 (M+, 100), 645 [(M 2)+, 57], 632 [(M CH3)+, 28], 576

[(M CH(Me)(NCH3)2)+, 85], 574 [(M CH(Me)(NCH3)2 2)+, 76], 518 (25)

Elementaranalyse (C28H31NO3PRe):

Ber.: C 52.00, H 4.83, N 2.17

Gef.: C 52.02, H 4.50, N 2.21

6.2.1.2 (R,Sp)-2-(1’-N,N-Dimethylaminoethyl)-{bis[3”,5”-bis(trifluoromethyl)-

phenyl]phosphino}cyrhetren [(R,Sp)-98c]

ReOCOC CO

P

Me

NMe2

98c

CF3

CF3 2

Gemäß Abschnitt 6.2.1.1 (Ansatzgröße 1.48 mmol) erhielt man mit Chlor-bis[3,5-

bis(trifluormethyl)phenyl]phosphin (97b, 1.09 g, 2.21 mmol, 1.5 Äquiv.) und an-

schließender Reinigung des Rohprodukts per Flash-Chromatographie (neutrales Al2O3,

Pentan/Et2O/Et3N 90:10:1 80:20:1) das Hauptdiastereomer des Cyrhetrens (R,Sp)-98c

als farblosen Feststoff (614 mg, 48%).

Schmelzpunkt: 52–54 °C

[ ]D23 = 100 (c = 1.15, CHCl3)

6 EXPERIMENTELLER TEIL

104

1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 1.12 (d, J = 6.7 Hz, 3H, CH3), 1.91 [s, 6H, N(CH3)2], 4.12 (dq, J = 6.7, 3.0 Hz, 1H,

CH), 5.09 (s, 1H, Cp-H), 5.27 (t, J = 2.5 Hz, 1H, Cp-H), 5.60 (s, 1H, Cp-H), 7.74 (s, 1H,

Ar-H), 7.76 (s, 1H, Ar-H), 7.85–7.91 (m, 4H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):

= 6.9 (CH3), 38.5 (2C, N(CH3)2), 55.6 (d, J = 6.9 Hz, CH), 80.9 (Cp-CH), 85.9 (d, J =

3.2 Hz, Cp-CH), 91.5 (d, J = 19.0 Hz, Cp-C), 92.7 (d, J = 7.2 Hz, Cp-CH), 120.7 (d, J =

23.9 Hz, Cp-C), 122.5 (Ar-CH), 122.94 (q, J = 273.2 Hz, 2C, CF3), 123.15 (q, J = 273.1

Hz, 2C, CF3), 124.0 (Ar-CH), 131.54 (qd, J = 33.4, 5.8 Hz, 2C, Ar-C), überlagert durch

131.68 (d, J = 18.3 Hz, 2C, Ar-CH), 132.3 (qd, J = 33.5, 7.4 Hz, 2C, Ar-C), 134.3 (d, J =

20.9 Hz, 2C, Ar-CH), 139.7 (d, J = 14.9 Hz, Ar-CH), 141.4 (d, J = 15.3 Hz, Ar-C), 192.3

(3C, CO) 31P-NMR (121 MHz, CDCl3):

= 23.75 (s) 31F-NMR (282 MHz, CDCl3):

= 63.1 (s), 63.0 (s)

IR (CHCl3):

= 2975, 2940, 2869, 2830, 2787, 2029, 1936, 1356, 1280, 1185, 1135, 900, 762, 706,

683, 607, 510

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 863 (M+, 36), 861 [(M 2)+, 18], 848 [(M CH3)+, 92], 846 [(M CH3 2)+, 47],

792 [(M CH3 2CO)+, 26], 790 [(M CH3 2CO 2)+, 16], 377 (49), 375 (36), 72 (100)

Elementaranalyse (C28H19NO3PRe):

Ber.: C 38.99, H 2.22, N 1.62

Gef.: C 39.16, H 2.45, N 1.62

6.2.1.3 (R,Sp)-2-(1’-N,N-Dimethylaminoethyl)-[bis(5”-methylfuran-2”-yl)-

phosphino]cyrhetren [(R,Sp)-98d]

ReOCOC CO

P

Me

NMe2

98d2

OMe

Gemäß Abschnitt 6.2.1.1 (Ansatzgröße 0.492 mmol) erhielt man mit Brombis(5-methyl-

furan-2-yl)phosphin (97c, 188 mg, 0.689 mmol, 1.4 Äquiv.) und anschließender Reini-

gung des Rohprodukts per Flash-Chromatographie (neutrales Al2O3, Pentan/Et2O/Et3N

6 EXPERIMENTELLER TEIL

105

90:10:1 75:25:1) das Hauptdiastereomer des Cyrhetrens (R,Sp)-98d als farblosen Fest-

stoff (237 mg, 80%).

Schmelzpunkt: 88–92 °C

[ ]D23 = – (c = 0.46, CHCl3)

1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 1.11 (d, J = 6.8 Hz, 3H, CH3), 2.00 [s, 6H, N(CH3)2], 2.30 (s, 3H, ArCH3), 2.34 (s,

3H, ArCH3), 4.00 (dq, J = 6.7, 2.4 Hz, 1H, CH), 5.14–5.22 (m, 1H, Ar-H), 5.28–5.38 (m,

1H, Ar-H), 5.86–6.03 (m, 3H, Cp-H), 6.50–6.59 (m, 1H, Ar-H), 6.65–6.68 (m, 1H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):

= 10.2 (CH3), 13.9 (2C, ArCH3), 39.2 [2C, N(CH3)2], 55.3 (d, J = 5.1 Hz, CH), 80.7

(Cp-CH), 83.6 (Cp-CH), 93.9 (d, J = 10.1 Hz, Cp-C), 94.2 (d, J = 6.2 Hz, Cp-CH), 106.76

(d, J = 5.8 Hz, Ar-CH), überlagert durch 106.84 (d, J = 6.9 Hz, Ar-CH), 118.6 (d, J =

24.1 Hz, Cp-C), 120.1 (d, J = 24.8 Hz, Ar-CH), 122.4 (d, J = 28.9 Hz, Ar-CH), 149.4 (d,

J = 7.6 Hz, Ar-C), 150.1 (d, J = 5.3 Hz, Ar-C), 156.2 (Ar-C), 157.4 (Ar-C), 193.8 (3C,

CO)31P-NMR (162 MHz, CDCl3):

= 75.90 (s)

IR (CHCl3):

= 2928, 2860, 2019, 1921, 1592, 1488, 1448, 1017, 789, 599, 503

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 599 (M+, 31), 597 [(M–2)+, 17], 517 [(M-C5H5O)+, 75], 515 [(M-2-C5H5O)+,

45], 502 [(M-CH3-C5H5O)+, 100], 500 [(M-2-CH3-C5H5O)+, 63], 474 (28), 472 (41), 470

(30), 444 (26), 72 (58)

HRMS (C22H23NO5PRe):

Ber.: 599.0871

Gef.: 599.0869

6.2.1.4 Repräsentative Arbeitsvorschrift zur Synthese der Boran-geschützten

Diphosphine 100a–d: (R,Sp)-2-(1’-Diphenylphosphinoethyl)diphenyl-

phosphinocyrhetren, bis-Boran Addukt [(R,Sp)-100a]

ReOCOC CO

PPh2

Me

PPh2

BH3

BH3

100a

6 EXPERIMENTELLER TEIL

106

1-Chlorethylchlorformiat (137 mg, 128 μL, 0.960 mmol, 2.1 Äquiv.) wurde tropfenweise

zu einer Lösung von (R,Sp)-2-(1-Dimethylaminoethyl)diphenylphosphinocyrhetren

[(R,Sp)-98a, 270 mg, 0.457 mmol, 1.0 Äquiv.] in THF (13 mL) bei 40 °C gegeben. Man

ließ die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur aufwärmen und anschließend 2 h

rühren. Man fügte dann Diphenylphosphin (213 mg, 0.200 mL, 1.14 mmol, 2.5 Äquiv.)

und TlPF6 (400 mg, 1.14 mmol, 2.5 Äquiv.) der dunkelroten Lösung hinzu und ließ 3 h

rühren. Man gab BH3·SMe2 (5.7 mL einer 2 M Lösung in THF, 11.4 mmol, 25 Äquiv.)

hinzu und ließ über Nacht weiterrühren. Das überschüssige Boran und das Lösungsmittel

wurden im Vakuum entfernt und der Rückstand wurde in Et2O (20 mL) suspendiert. Nach

Filtration und Einengen im Vakuum wurde das Rohprodukt per Flash-Chromatographie

gereinigt (Kieselgel, Pentan/EtOAc 4:1 3:1) und man erhielt das bis-Boran Addukt

100a als farblosen Schaum (268 mg, 77%).

Schmelzpunkt: 88 91 °C

[ ]D24 = 3.7 (c = 0.25, CHCl3)

1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 0.40 1.90 (br s, 6H, 2 x BH3), 1.41 (dd, J = 14.9, 7.2 Hz, 3H, CH3), 4.91 (mc, 1H,

CH), 5.21 (t, J = 2.9 Hz, Cp-H), 5.30 (mc, 1H, Cp-H), 6.13 (mc, 1H, Cp-H), 6.85 (mc, 2H,

Ph-H), 7.00 (mc, 1H, Ph-H), 7.25-7.46 (m, 15H, Ph-H), 7.90 (mc, 2H, Ph-H) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):

= 26.3 (CH3), 26.6 (d, J = 4.3 Hz, CH), 79.9 (d, J = 5.1 Hz, Cp-CH), 87.7 (dd, J = 51.4,

2.8 Hz, Cp-C), 91.2 (dd, J = 7.1, 3.5 Hz, Cp-CH), 94.0 (d, J = 1.5 Hz, Cp-CH), 119.8 (dd,

J = 15.6, 7.7 Hz, Cp-C), 127.1–129.0 (10C, 2 x Ph-C, 8 x Ph-CH), 130.4-133.3 (2 x Ph-C,

12 x Ph-CH), 191.4 (3C, CO) 31P-NMR (162 MHz, CDCl3):

= 9.62 (br s), 29.79 (br s)

IR (CHCl3):

= 2962, 2397, 2028, 1936, 1484, 1437, 1105, 1066, 756, 697, 608, 506

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 760 (M+, 1), 745 ((M CH3)+, 100), 743 ((M CH3 2)+, 67), 704 ((M 2CO)+,

51), 702 ((M 2CO 2)+, 27), 520 (43), 518 (43)

Elementaranalyse (C34H33B2O3P2Re):

Ber.: C 53.77, H 4.38

Gef.: C 53.76, H 4.68

6 EXPERIMENTELLER TEIL

107

6.2.1.5 (R,Sp)-2-(1’-Di-tert-butylphosphinoethyl)diphenylphosphino-

cyrhetren, bis-Boran Addukt [(R,Sp)-100b]

ReOCOC CO

PPh2

Me

P(tBu)2

100b

BH3

BH3

Gemäß Abschnitt 6.2.1.4 erhielt man mit 98a (Ansatzgröße 0.340 mmol) und Di-tert-

butylphosphin (0.154 mL, 124 mg, 0.847 mmol, 2.5 Äquiv.) nach Reinigung des Roh-

produkts per Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 9:1 4:1) das bis-Boran

Addukt 100b als farblosen Schaum (161 mg, 66%).

Schmelzpunkt: 249–252 °C (Zers.)

[ ]D24 = 20.2 (c = 1.00, CHCl3)

1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 0.15–0.70 (br s, 3H, BH3), 0.93 (d, J = 12.8 Hz, 9H, C(CH3)3), 1.10–1.80 (br s, 3H,

BH3), 1.41 (d, J = 12.7 Hz, 9H, C(CH3)3), 1.88 (dd, J = 9.0, 8.1 Hz, 3H, CH3), 3.73 (mc,

1H, CH), 5.01 (s, 1H, Cp-H) 5.16 (t, J = 2.9 Hz, 1H, Cp-H), 6.00 (s, 1H, Cp-H), 7.40–

7.59 (m, 8H, Ph-H), 7.86 (mc, 2H, Ph-H) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):

= 27.0 (d, J = 21.3 Hz, CH), 27.7 (3C, C(CH3)3), 29.7 (3C, C(CH3)3), 30.8 (d, J = 3.7

Hz, CH3), 34.3 (d, J = 6.4 Hz, C(CH3)3), 34.6 (C(CH3)3), 78.8 (d, J = 5.1 Hz, Cp-CH),

89.2 (dd, J = 54.5, 5.8 Hz, Cp-C), 92.7 (Cp-CH), 94.7 (dd, J = 6.0, 3.1 Hz, Cp-CH), 122.9

(dd, J = 13.3, 6.5 Hz, Cp-C), 126.6 (d, J = 57.0 Hz, Ph-C), 128.6 (d, J = 10.5 Hz, 2C, Ph-

CH), 128.8 (d, J = 10.4 Hz, 2C, Ph-CH), 129.6 (d, J = 62.4 Hz, Ph-C), 131.5 (Ph-CH),

131.9 (Ph-CH), 132.9 (d, J = 9.7 Hz, 2C, Ph-CH), 133.6 (d, J = 9.9 Hz, 2C, Ph-CH),

192.1 (3C, CO) 31P-NMR (162 MHz, CDCl3):

= 11.08 (br s), 58.20 (br s)

IR (KBr):

= 2961, 2921, 2391, 2029, 1931, 1475, 1437, 1100, 1071, 810, 742, 696, 604, 504

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 720 (M+, 3), 718 [(M 2)+, 5], 705 [(M CH3)+, 100], 703 [(M CH3 2)+, 60],

664 [(M 2CO)+, 39], 662 [(M 2CO 2)+, 22], 649 [(M 2CO CH3)+, 27], 647

[(M 2CO CH3 2)+, 25]

Elementaranalyse (C30H41B2O3P2Re):

Ber.: C 50.08, H 5.74

Gef.: C 49.69, H 6.07

6 EXPERIMENTELLER TEIL

108

6.2.1.6 (R,Sp)-2-(1’-Diphenylphosphinoethyl)-[bis(3”,5”-dimethylphenyl)-

phosphino]cyrhetren, bis-Boran Addukt [(R,Sp)-100c]

ReOCOC CO

P

Me

PPh2

100c

Me

Me 2

BH3

BH3

Gemäß Abschnitt 6.2.1.4 erhielt man mit 98b (Ansatzgröße 0.235 mmol) nach Reinigung

des Rohprodukts per Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 9:1 4:1) das bis-

Boran Addukt 100c als farblosen Schaum (153 mg, 80%).

Schmelzpunkt: 58–61 °C

[ ]D23 = 12.0 (c = 0.88, CHCl3)

1H-NMR (400 MHz, C6D6):

= 1.10–2.80 (br s, 6H, 2 x BH3), 1.61 (dd, J = 14.4, 7.2 Hz, 3H, CH3), 1.95 (s, 6H, 2 x

Ar-CH3), 1.99 (s, 6H, 2 x Ar-CH3), 4.36 (d, J = 2.9 Hz, 1H, Cp-H), 5.00 (mc, 1H, Cp-H),

5.39 (mc, 1H, CH), 6.08 (mc, 1H, Cp-H), 6.51 (mc, 3H, Ph-H), 6.64 (s, 1H, Ar-H), 6.68 (s,

1H, Ar-H), 6.96 (mc, 3H, Ph-H), 7.20 (s, 1H, Ar-H), 7.23 (s, 1H, Ar-H), 7.40 (s, 1H, Ar-

H), 7.43 (s, 1H, Ar-H), 7.71 (mc, 2H, Ph-H), 8.11 (mc, 2H, Ph-H) 13C-NMR (75 MHz, C6D6):

= 14.0 (CH3), 21.1 (2C, Ar-CH3), 21.3 (2C, Ar-CH3), 26.9 (dd, J = 17.1, 13.6 Hz, CH),

79.7 (d, J = 4.8 Hz, Cp-CH), 89.6 (d, J = 49.5 Hz, Cp-C), 91.6 (Cp-CH), 94.5 (Cp-CH),

120.7 (dd, J = 15.2, 8.1 Hz, Cp-C), 127.8–134.6 (20C, 16 x Ar-CH, 4 x Ar-C), 138.4 (d, J

= 11.1 Hz, 2C, Ar-C), 138.6 (d, J = 11.1 Hz, 2C, Ar-C), 192.5 (3C, CO) 31P-NMR (121 MHz, C6D6):

= 9.20 (br s), 30.60 (br s)

IR (KBr):

= 3407, 2926, 2854, 2361, 2343, 2026, 1931, 1597, 1488, 1441, 1378, 1265, 1106,

1061, 848, 750, 690, 606, 507

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 816 (M+, 1), 801 ((M CH3)+, 100), 799 ((M CH3 2)+, 53), 760 ((M 2CO)+,

45), 758 ((M 2CO 2)+, 29), 576 (46), 574 (35)

Elementaranalyse (C38H41B2O3P2Re):

Ber.: C 55.97, H 5.07

Gef.: C 56.00, H 5.25

6 EXPERIMENTELLER TEIL

109

6.2.1.7 (R,Sp)-2-{1’-[bis(3”,5”-Dimethylphenyl)phosphino]ethyl}diphenyl-

phosphinocyrhetren, bis-Boran Addukt [(R,Sp)-100d]

ReOCOC CO

PPh2

Me

P

BH3

BH3

100d

Me

Me 2

Gemäß Abschnitt 6.2.1.4 erhielt man mit 98d (Ansatzgröße 0.508 mmol) nach Reinigung

des Rohprodukts per Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 9:1) das bis-

Boran Addukt 100d als farblosen Schaum (282 mg, 68%).

Schmelzpunkt: 69–70 °C

[ ]D22 = +1.1 (c = 0.81, CHCl3)

1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 0.20–2.20 (br m, 6H, 2 x BH3), 1.43 (dd, J = 14.7, 7.1 Hz, 3H, CH3), 2.02 (s, 6H, Ar-

CH3), 2.38 (s, 6H, Ar-CH3), 4.89 (dq, J = 14.3, 7.2 Hz, 1H, CH), 5.29 (t, J = 2.8 Hz, 1H,

Cp-H), 5.33–5.39 (m, 1H, Cp-H), 6.20 (s, 1H, Cp-H), 6.64 (s, 1H, Ar-H), 7.05 (s, 1H, Ar-

H), 7.09 (s, 1H, Ar-H), 7.12–7.33 (m, 6H, Ar-H), 7.33–7.51 (m, 5H), 7.55 (s, 1H, Ar-H),

7.59 (s, 1H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):

= 21.1 (2C, ArCH3), 21.5 (2C, ArCH3), 26.5 (CH3), 26.6 (d, J = 30.7 Hz, CH), 79.9 (d,

J = 4.9 Hz, Cp-CH), 87.6 (d, J = 51.1 Hz, Cp-C), 91.3 (br s, Cp-CH), 94.2 (Cp-CH),

120.4 (dd, J = 15.5, 7.6 Hz, Cp-C), 126.6, 127.1, 127.4, 127.8, 128.0, 128.4, 128.5, 128.6,

128.7, 130.6, 130.7, 138.80, 130.82, 130.9, 131.1, 131.6, 131.8, 131.9, 132.3, 132.4,

133.5, 134.0, 134.9 (20C, 16 x Ar-CH, 4 x Ar-C), 137.6 (d, J = 10.6 Hz, 2C, Ar-C), 138.6

(d, J = 10.4 Hz, 2C, Ar-C), 191.7 (3C, CO) 31P-NMR (121 MHz, CDCl3):

= 10.46 (br s), 29.08 (br s)

IR (KBr):

= 3855, 3745, 2923, 2362, 2027, 1931, 1436, 1133, 1060, 847, 738, 690, 601, 504

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 801 [(M–CH3)+, 100], 799 [(M–CH3–2)+, 73], 760 [(M–2CO)+, 35], 758 [(M–

2CO-2)+, 25], 684 (16), 682 (11), 575 (38), 573 (24), 520 (40), 518 (37), 463 (33), 461

(38), 385 (21), 383 (26)

Elementaranalyse (C38H41B2O3P2Re):

Ber.: C 55.97, H 5.07

Gef.: C 56.06, H 4.83

6 EXPERIMENTELLER TEIL

110

6.2.1.8 Repräsentative Arbeitsvorschrift zur Synthese der P,O-Liganden 104a

und 104b: (R,Sp)-2-(1’-Hydroxyethyl)diphenylphosphino-cyrhetren

[(R,Sp)-104a]

ReOCOC CO

PPh2

Me

OH

104a

Chlorameisensäureethylester (48.0 mg, 42.0 μL, 0.437 mmol, 2.0 Äquiv.) wurde tropfen-

weise zu einer Lösung von (R,Sp)-2-(1-Dimethylaminoethyl)diphenylphosphino-cyrhetren

[(R,Sp)-98a, 129 mg, 218 μmol, 1.0 Äquiv.] in THF (2 mL) bei 40 °C gegeben. Die

Reaktionsmischung ließ man auf Raumtemperatur aufwärmen und anschließend wurde

6.5 h gerührt. Zu der roten Lösung gab man entgastes Wasser (2.00 g, 2.00 mL, 111

mmol, 550 Äquiv.) und ließ eine weitere Stunde rühren. Dann wurde mit Wasser (4 mL)

verdünnt, mit Et2O (3 x 10 mL) extrahiert und über MgSO4 getrocknet. Nach Filtration

und Einengen im Vakuum wurde der Rückstand per Flash-Chromatographie gereinigt

(deaktiviertes Kieselgel (Et3N), Pentan/EtOAc 9:1), und man erhielt das Hauptdiastereo-

mer (R,Sp)-104a als farblosen Feststoff (78 mg, 63%).

Schmelzpunkt: 108–111 °C

[ ]D23 = 129 (c = 0.45, CHCl3)

1H-NMR (400 MHz, C6D6):

= 1.32 (d, J = 6.9 Hz, 3H, CH3), 1.39 (s, OH), 4.24 (t, J = 2.7 Hz, 1H, Cp-H), 4.68 (dd,

J = 2.7, 1.7 Hz, 1H, Cp-H), 4.92 (mc, 1H, Cp-H), 5.21 (qd, J = 6.8, 4.1 Hz, 1H, CH),

7.02–7.19 (m, 6H, Ph-H), 7.31 (mc, 2H, Ph-H), 7.46 (mc, 2H, Ph-H) 13C-NMR (100 MHz, C6D6):

= 25.1 (CH3), 50.1 (d, J = 12.3 Hz, CH), 80.5 (Cp-CH), 86.6 (d, J = 2.3 Hz, Cp-CH),

93.9 (d, J = 5.3 Hz, Cp-CH), 97.5 (d, J = 24.4 Hz, Cp-C), 116.0 (d, J = 23.6 Hz, Cp-C),

128.5 (d, J = 6.9 Hz, 2C, Ph-CH), 128.89 (Ph-CH), 128.93 (d, J = 7.6 Hz, 2C, Ph-CH),

129.9 (Ph-CH), 133.1 (d, J = 18.3 Hz, 2C, Ph-CH), 134.8 (d, J = 21.4 Hz, 2C, Ph-CH),

136.5 (d, J = 8.4 Hz, Ph-C), 137.5 (d, J = 8.6 Hz, Ph-C), 193.2 (3C, CO) 31P-NMR (162 MHz, C6D6):

= 27.38 (s)

IR (KBr):

= 3675, 3445, 3390, 2931, 2026, 1922, 1430, 1230, 1166, 1091, 1035, 827, 742, 694,

595, 502

6 EXPERIMENTELLER TEIL

111

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 546 [(M H2O)+, 43], 544 [(M H2O 2)+, 29], 518 [(M H2O CO)+, 57], 516

[(M H2O CO 2)+, 36], 462 [(M H2O 3CO)+, 100], 382 (36), 230 (43)

Elementaranalyse (C22H18O4PRe):

Ber.: C 46.89, H 3.22

Gef.: C 46.59, H 3.62

6.2.1.9 (R,Sp)-2-(1’-Methoxyethyl)diphenylphosphinocyrhetren [(R,Sp)-104b]

ReOCOC CO

PPh2

Me

OMe

104b

Gemäß Abschnitt 6.2.1.8 erhielt man mit (R,Sp)-98a (Ansatzgröße 0.188 mmol) und

MeOH (2 mL) sowie anschließender Reinigung per Flash-Chromatographie (Kieselgel,

Pentan/EtOAc 19:1 9:1) die Verbindung (R,Sp)-104b als farblosen Feststoff (40 mg,

37%).

Schmelzpunkt: 114–117 °C

[ ]D23 = 126 (c = 0.44, CHCl3)

1H-NMR (400 MHz, C6D6):

= 1.13 (d, J = 6.4 Hz, 3H, CH3), 2.73 (s, 3H, OCH3), 4.30 (t, J = 2.7 Hz, 1H, Cp-H),

4.43 (qd, J = 6.4, 3.0 Hz, 1H, CH), 4.65 (mc, 1H, Cp-H), 5.02 (mc, 1H, Cp-H), 7.01–7.10

(m, 6H, Ph-H), 7.27–7.32 (m, 2H, Ph-H), 7.48–7.52 (m, 2H, Ph-H) 13C-NMR (100 MHz, C6D6):

= 18.6 (CH3), 56.0 (OCH3), 71.7 (d, J = 7.9 Hz, Cp-CH), 80.3 (CH), 86.8 (d, J = 2.9 Hz,

Cp-CH), 93.3 (d, J = 5.9 Hz, Cp-CH), 97.7 (d, J = 23.0 Hz, Cp-C), 116.9 (d, J = 22.9 Hz,

Cp-C), 128.4 (d, J = 6.1 Hz, 2C, Ph-CH), 128.6 (Ph-CH), 128.9 (d, J = 7.6 Hz, 2C, Ph-

CH), 129.8 (Ph-CH), 132.9 (d, J = 18.3 Hz, 2C, Ph-CH), 135.0 (d, J = 20.8 Hz, 2C, Ph-

CH), 136.4 (d, J = 9.2 Hz, Ph-C), 138.5 (d, J = 9.9 Hz, Ph-C), 193.9 (3C, CO) 31P-NMR (121 MHz, C6D6):

= 24.50 (s)

IR (KBr):

= 3452, 3416, 3371, 2978, 2930, 2020, 1920, 1431, 1242, 1177, 1091, 749, 696, 597,

500

6 EXPERIMENTELLER TEIL

112

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 578 (M+, 51), 576 [(M 2)+, 33], 563 [(M CH3)+, 100], 561 [(M CH3 2)+, 60],

550 [(M CO)+, 55], 548 [(M CO 2)+, 35], 520 (25), 518 (35), 462 (68)

Elementaranalyse (C23H20O4PRe):

Ber.: C 47.83, H 3.49

Gef.: C 48.19, H 3.60

6.2.1.10 Repräsentative Arbeitsvorschrift zur Entschützung der Diphosphin-

bis-Boran Addukte 100a–d: (R,Sp)-2-(1’-Diphenylphosphinoethyl)-

diphenylphosphinocyrhetren [(R,Sp)-87a]

ReOCOC CO

PPh2

Me

PPh2

87a

Die Reaktion wurde unter Verwendung einer leicht modifizierten Vorschrift durchge-

führt.87 HBF4·OMe2 (0.780 mL, 1.01 g, 7.57 mmol, 25 Äquiv.) wurde bei 40 °C zu einer

Lösung des bis-Boran Addukts (R,Sp)-100a (230 mg, 0.303 mmol) in CH2Cl2 (4 mL) ge-

tropft, und man ließ anschließend bei Raumtemperatur über Nacht rühren. Die Reaktion

wurde mit entgaster ges. wäßr. NaHCO3-Lösung (5 mL) gequencht und eine Stunde

kräftig gerührt. Die wäßr. Phase wurde mit CH2Cl2 (2 x 8 mL) extrahiert, und die ver-

einigten organischen Phasen über MgSO4 getrocknet. Das Lösungsmittel wurde im

Vakuum entfernt und der Rückstand per Flash-Chromatographie unter N2-Atmosphäre

gereinigt (neutrales Al2O3, Pentan/EtOAc 9:1) und man erhielt Diphosphin 87a als farb-

losen Schaum (177 mg, 80%).

Schmelzpunkt: 142–144 °C (Zers.)

[ ]D20 = 171 (c = 0.46, CHCl3)

1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 1.18 (dd, J = 7.0, 5.4 Hz, 3H, CH3), 3.98 (mc, 1H, CH), 4.85 (br s, 1H, Cp-H), 5.03 (t,

J = 2.7 Hz, 1H, Cp-H), 5.33 (mc, 1H, Cp-H), 7.23–7.30 (m, 5H, Ph-H), 7.31–7.50 (m,

15H, Ph-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):

= 18.6 (CH3), 29.4 (dd, J = 21.5, 11.1 Hz, CH), 79.3 (Cp-CH), 86.7 (Cp-CH), 93.2 (d, J

= 5.1 Hz, Cp-CH), 96.2 (dd, J = 22.2, 19.6 Hz, Cp-C), 121.4 (dd, J = 25.3, 22.9 Hz, Cp-

C), 127.7, 128.00, 128.10, 128.17, 128.31, 128.38, 128.49, 128.59 (Ph-CH), 129.6 (d, J =

6 EXPERIMENTELLER TEIL

113

26.7 Hz, Ph-CH), 131.5 (d, J = 15.4 Hz, Ar-CH), 133.1 (dd, J = 18.4, 2.1 Hz, Ar-CH),

133.6 (d, J = 21.7 Hz, Ar-C), 134.4 (d, J = 21.2 Hz, Ar-CH), 135.8 (d, J = 21.7 Hz, Ar-

CH), 136.9 (d, J = 18.6 Hz, Ar-C), 137.5 (d, J = 7.2 Hz, Ar-C), 138.2 (d, J = 7.4 Hz, Ar-

C), 193.5 (3C, CO) 31P-NMR (121 MHz, CDCl3):

= 29.76 (d, J = 22.9 Hz), 10.51 (d, J = 23.0 Hz)

IR (KBr):

= 3059, 2020, 1922, 1479, 1432, 1375, 1164, 1091, 1032, 743, 695, 602, 505, 466

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 732 (M+, 6), 730 [(M 2)+, 3], 704 [(M CO)+, 100], 702 [(M CO 2)+, 57], 676

[(M 2CO)+, 19], 674 [(M 2CO 2)+, 15], 519 (38), 461 (24)

Elementaranalyse (C34H27O3P2Re):

Ber.: C 55.81, H 3.72

Gef.: C 55.55, H 4.08

6.2.1.11 (R,Sp)-2-(1’-Di-tert-butylphosphinoethyl)diphenylphosphino-

cyrhetren [(R,Sp)-100b]

ReOCOC CO

PPh2

Me

P(tBu)2

87b

Gemäß Abschnitt 6.2.1.10 erhielt man mit (R,Sp)-100c (80 mg, 0.11 mmol) und an-

schließender Reinigung per Flash-Chromatographie (neutrales Al2O3, Pentan/Et2O 9:1)

unter Argon das Diphosphin 87c als farblosen Schaum (60 mg, 78%). In diesem Fall

wurden alle Operationen unter einer Argonatmosphäre durchgeführt.

Schmelzpunkt: 145–147 °C (Zers.)

[ ]D24 = 177 (c = 0.28, CHCl3)

1H-NMR (300 MHz, C6D6):

= 0.96 (d, J = 10.7 Hz, 9H, C(CH3)3), 1.12 (d, J = 10.8 Hz, 9H, C(CH3)3), 1.41 (dd, J =

7.3, 2.6 Hz, 3H, CHCH3), 3.66 (br q, J = 7.2 Hz, 1H, CH), 4.36 (td, J = 2.7, 0.9 Hz, 1H,

Cp-H), 4.82 (mc, 1H, Cp-H), 5.04 (dd, J = 2.9, 1.7 Hz, 1H, Cp-H), 7.02–7.13 (m, 6H, Ph-

H), 7.35–7.41 (m, 2H, Ph-H), 7.51–7.57 (m, 2H, Ph-H)

6 EXPERIMENTELLER TEIL

114

13C-NMR (75 MHz, C6D6):

= 17.8 (CH3), 29.8 (dd, J = 36.4, 5.5 Hz, CH), 31.5 (d, J = 13.5 Hz, 3C, C(CH3)3), 31.6

(d, J = 14.7 Hz, 3C, C(CH3)3), 34.3 (d, J = 5.3 Hz, C(CH3)3), 34.7 (d, J = 10.7 Hz,

C(CH3)3), 78.9 (Cp-CH), 86.9 (Cp-CH), 94.8 d, J = 6.3 Hz, Cp-CH), 96.8 (d, J = 15.7 Hz,

Cp-C), 121.1 (d, J = 19.2 Hz, Cp-C), 127.7–129.4 (3C, 3 x Ph-CH), 128.8 (d, J = 7.7 Hz,

2C, Ph-CH), 129.5 (Ph-CH), 133.4 (dd, J = 17.9, 3.2 Hz, 2C, Ph-CH), 135.3 (d, J = 21.9

Hz, 2C, Ph-CH), 139.3 (d, J = 8.5 Hz, Ph-C), 139.7 (d, J = 9.4 Hz, Ph-C), 194.5 (3C, CO) 31P-NMR (121 MHz, C6D6):

= 29.49 (d, J = 55.1 Hz), 51.64 (d, J = 55.0 Hz)

IR (KBr):

= 2942, 2863, 2391, 2021, 1911, 1473, 1435, 1038, 810, 744, 697, 603, 506

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 692 (M+, 2), 690 [(M 2)+, 2], 635 [(M tBu)+, 100], 633 [(M tBu 2)+, 59], 579

[(M tBu 2CO)+, 21], 577 [(M tBu 2CO 2)+, 12]

Elementaranalyse (C30H35O3P2Re):

Ber.: C 52.09, H 5.10

Gef.: C 52.36, H 5.43

6.2.1.12 (R,Sp)-2-(1’-Diphenylphosphinoethyl)-[bis(3”,5”-dimethylphenyl)-

phosphino]cyrhetren [(R,Sp)-87c]

ReOCOC CO

P

Me

PPh2

87c

Me

Me 2

Gemäß Abschnitt 6.2.1.10 erhielt man mit (R,Sp)-100c (125 mg, 0.153 mmol) und an-

schließender Reinigung per Flash-Chromatographie (neutrales Al2O3, Pentan/Et2O 9:1)

unter N2 das Diphosphin 87c als farblosen Schaum (84 mg, 70%).

Schmelzpunkt: 76–79 °C (Zers.)

[ ]D22 = 205 (c = 0.25, CHCl3)

1H-NMR (300 MHz, C6D6):

= 1.19 (dd, J = 7.0, 5.1 Hz, 3H, CH3), 2.08 (s, 6H, 2 x ArCH3), 2.13 (s, 6H, 2 x ArCH3),

4.24 (mc, 1H, CH), 4.33 (t, J = 2.7 Hz, 1H, Cp-H), 4.50 (br s, 1H, Cp-H), 5.21 (mc, 1H,

Cp-H), 6.70 (s, 1H, Ar-H), 6.79 (s, 1H, Ar-H), 6.89–6.91 (m, 3H, Ph-H), 7.03–7.13 (m,

6 EXPERIMENTELLER TEIL

115

3H, Ph-H), 7.16–7.22 (m, 2H, Ph-H), 7.26 (s, 1H, Ar-H), 7.29 (s, 1H, Ar-H), 7.35–7.41

(m, 2H, Ph-H), 7.43 (s, 1H, Ar-H), 7.46 (s, 1H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, C6D6):

= 18.3 (CH3), 21.3 (2C, ArCH3), 21.4 (2C, ArCH3), 29.8 (dd, J = 21.6, 9.8 Hz, CH),

79.3 (Cp-CH), 86.6 (Cp-CH), 93.8 (d, J = 4.4 Hz, Cp-CH), 97.6 (d, J = 25.0 Hz, Cp-C),

121.6 (d, J = 24.3 Hz, Cp-C), 128.6 (d, J = 4.2 Hz, 2C, Ar-CH), 129.8 (2C, Ar-CH),

130.6 (2C, Ar-CH), 131.4 (2C, Ar-CH), 131.5 (2C, Ar-CH), 131.7 (2C, Ar-CH), 132.7 (d,

J = 21.2 Hz, 2C, Ar-CH), 134.7 (d, J = 22.6 Hz, 2C, Ar-CH), 136.2 (d, J = 22.0 Hz, 2C,

Ar-CH), 137.3 (d, J = 19.0 Hz, 2C, Ar-C), 137.6 (d, J = 6.9 Hz, Ar-C), 137.8 (d, J = 6.7

Hz, Ar-C), 138.4 (d, J = 8.3 Hz, Ar-C), 138.6 (d, J = 8.4 Hz, Ar-C), 194.4 (3C, CO) 31P-NMR (121 MHz, C6D6):

= 28.69 (d, J = 25.3 Hz), 10.84 (d, J = 25.2 Hz)

IR (KBr):

= 2020, 1921, 1584, 1435, 1163, 1124, 1038, 848, 743, 694, 599, 505

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 788 (M+, 11), 785 [(M 2)+, 6], 776 (36), 760 [(M CO)+, 100], 758

[(M CO 2)+, 59], 732 [(M 2CO)+, 27], 730 [(M 2CO 2)+, 17], 519 (46), 517 (38)

Elementaranalyse (C38H35O3P2Re):

Ber.: C 57.93, H 4.48

Gef.: C 57.92, H 4.83

6.2.1.13 (R,Sp)-2-{1’-[bis(3”,5”-Dimethylphenyl)phosphino]ethyl}diphenyl-

phosphinocyrhetren [(R,Sp)-87d]

ReOCOC CO

PPh2

Me

P

87d

Me

Me 2

Gemäß Abschnitt 6.2.1.10 erhielt man mit (R,Sp)-100d (100 mg, 0.126 mmol) und an-

schließender Reinigung per Flash-Chromatographie (neutrales Al2O3, Pentan/Et2O 9:1)

unter Argon das Diphosphin 87d als farblosen Schaum (67 mg, 68%).

Schmelzpunkt: 139–142 °C (Zers.)

[ ]D23 = –143 (c = 1.1, CHCl3)

6 EXPERIMENTELLER TEIL

116

1H-NMR (300 MHz, C6D6):

= 1.37 (dd, J = 6.7, 6.2 Hz, 3H, CH3), 1.92 (s, 6H, 2 x ArCH3), 2.07 (s, 6H, 2 x ArCH3),

4.29–4.43 (m, 2H, Cp-CH, CH), 4.64–4.73 (m, 1H, Cp-CH), 5.01 (dd, J = 2.7, 1.6 Hz,

1H, Cp-CH), 6.56 (s, 1H, Ar-CH), 6.79 (s, 1H, Ar-CH), 6.97–7.23 (m, 10H, Ar-CH), 7.41

(dt, J = 8.0, 1.3 Hz, 2H, Ar-CH), 7.57 (dt, J = 8.1, 1.7 Hz, 2H, Ar-CH) 13C-NMR (75 MHz, C6D6):

= 19.1 (CH3), 21.2 (6C, 4 x ArCH3), 29.7 (dd, J = 21.0, 10.3 Hz, CH), 79.6 (Cp-CH),

86.8 (d, J = 3.9 Hz, Cp-CH), 93.6 (d, J = 5.0 Hz, Cp-CH), 96.9 (dd, J = 17.5, 15.4 Hz,

Cp-C), 122.0 (d, J = 22.5 Hz, Cp-C), 127.9 (Ar-CH), 128.7 (d, J = 10.8 Hz, 2C, Ar-CH),

128.9 (d, J = 7.9 Hz, 2C, Ar-CH), 129.8 (2C, Ar-CH), 130.0 (2C, Ar-CH), 130.2 (Ar-

CH), 131.6 (Ar-CH), 133.2 (Ar-CH), 133.5 (Ar-CH), 133.7 (d, J = 21.6 Hz, 2C, Ar-CH),

134.9 (J = 21.7 Hz, 2C, Ar-CH), 136.9 (d, J = 18.5 Hz, 2C, Ar-C), 137.6 (d, J = 7.8 Hz,

2C, Ar-C), 138.0 (d, J = 5.2 Hz, 2C, Ar-C), 138.5 (d, J = 7.3 Hz, 2C, Ar-C). 31P-NMR (121 MHz, C6D6):

= 29.61 (d, J = 25.4 Hz), +11.68 (d, J = 25.4 Hz)

IR (KBr):

= 2019, 1921, 1435, 1038, 845, 744, 695, 610, 505

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 788 (M+, 18), 786 [(M–2)+, 10], 760 [(M–CO)+, 100], 758 [(M–2–CO)+, 64],

732 [(M–2CO)+, 25], 730 [(M–2–2CO)+, 15], 575 [(M–CO–PPh2)+, 60], 573 [(M–2–CO–

PPh2)+, 38], 547 [(M–PXyl2)

+, 16], 546 (16), 518 (14), 461 (17), 459 (11)

Elementaranalyse (C38H35O3P2Re):

Ber.: C 57.93, H 4.48

Gef.: C 57.65, H 4.81

6.2.2 Synthese weiterer Cyrhetren-Derivate

6.2.2.1 Repräsentative Arbeitsvorschrift für die Synthese der Cyrhetrenyl-

ketone: (2-Bromphenyl)cyrhetrenylmethanon (108a)

Re Br

O

OCOC CO

108a

Zu einer Lösung von Cyrhetren 107 (100 mg, 0.298 mmol, 1.0 Äquiv.) in CH2Cl2 (1 mL)

wurden 2-Brombenzoesäurechlorid (78.0 μL, 131 mg, 0.596 mmol, 2.0 Äquiv.) und AlCl3

(80.0 mg, 0.596 mmol, 2.0 Äquiv.) bei 0 °C zugegeben. Die tiefrote Lösung wurde 20 h

6 EXPERIMENTELLER TEIL

117

bei Raumtemperatur gerührt. Unter Eiskühlung wurden Wasser (10 mL) und CH2Cl2 (10

mL) zugegeben. Die wäßr. Phase wurde mit CH2Cl2 (3 x 10 mL) extrahiert. Die ver-

einigten organischen Phasen wurden mit wäßr. NaOH-Lösung (10 Gew%, 10 mL) und

mit Wasser (10 mL) gewaschen und anschließend über MgSO4 getrocknet und filtriert.

Das Lösumgsmittel wurde im Vakuum entfernt und das Rohprodukt per Flash-Chromato-

graphie (Kieselgel, Cyclohexan/EtOAc 9:1) gereinigt. Man erhielt das Keton 108a als

gelben Feststoff (110 mg, 71%).

Schmelzpunkt: 143–144 °C (Zers.) 1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 5.85–5.92 (m, 2H, Cp-H), 5.39–5.47 (m, 2H, Cp-H), 7.58–7.67 (m, 3H, Ar-H), 7.37

(mc, 1H, Ar-H) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):

= 85.5 (2C, Cp-CH), 89.8 (2C, Cp-CH), 94.0 (Cp-C), 118.5 (Ar-C), 127.3 (Ar-CH),

128.7 (Ar-CH), 131.4 (Ar-CH), 133.2 (Ar-CH), 139.6 (Ar-C), 189.9 (CO), 191.2 (3C,

CO)

IR (KBr):

= 2027, 1954, 1918, 1655, 1448, 1365, 1298, 1032, 854, 749, 596, 509

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 520 [(M+2)+, 40], 518 (M+, 65), 516 [(M–2)+, 22], 464 [(M+2–2CO)+, 28], 462

[(M–2CO)+, 44], 436 [(M+2–3CO)+, 58], 434 [(M–3CO)+, 100], 406 (38), 404 (39), 355

(37), 353 (23).

Elementaranalyse (C15H8BrO4Re):

Ber.: C 34.76, H 1.56

Gef.: C 34.73, H 1.92

6.2.2.2 Synthese von Cyrhetrenyl(isopropyl)methanon (108b)

Re

O

OC COCO

108b

Gemäß Abschnitt 6.2.2.1 erhielt man mit ausgehend von 107 (100 mg, 0.298 mmol, 1.0

Äquiv.) und Isobutyrylchlorid (70.1 μL, 71.3 mg, 0.596 mmol, 2.0 Äquiv.) und an-

schließender Reinigung per Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 9:1) das

Keton 108b als farblosen Feststoff (90 mg, 74%).

6 EXPERIMENTELLER TEIL

118

Schmelzpunkt: 73–76 °C 1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.19 (d, J = 6.9 Hz, 6H, CH3), 2.88 (qq, J = 6.9, 6.9 Hz, 1H, CH), 5.40 (t, J = 2.3 Hz,

2H, Cp-H), 5.97 (t J = 2.3 H, 2H, Cp-H) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):

= 19.9 (2C, CH3), 37.1 (CH), 85.3 (2C, Cp-CH), 87.8 (2C, Cp-CH), 94.9 (Cp-C), 191.6

(3C, CO), 199.6 (CO)

IR (KBr): 2025, 1920, 1649, 1466, 1388, 1285, 1042, 834, 601, 517

= MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 406 (M+, 60), [(M–2)+, 45], 350 (27), 348 (13), 335 (100), 333 (58)

Elementaranalyse (C12H11O4Re):

Ber.: C 35.55, H 2.73

Gef.: C 35.41, H 2.95

6.2.2.3 Repräsentative Arbeitsvorschrift für die asymmetrische Reduktion

von Cyrhetrenylketonen: Synthese von (–)-(R)-(2-Bromphenyl)-

cyrhetrenylmethanol (110a)

Re Br

OH

OCOC CO

110a

Zu einer Lösung des CBS-Reagenzes (S)-109 (68 mg, 0.25 mmol, 0.6 Äquiv.) in THF (2

mL) gab man 20% der Lösung des BH3·SMe2-Komplexes (0.7 M in THF, 0.60 mL, 0.44

mmol, 1.05 Äquiv.) zu und kühlte auf 0 °C. Dann gab man mit Hilfe einer Spritzenpumpe

(0.25 mm/min) die restliche Lösung des BH3·SMe2-Komplexes gleichzeitig mit einer

Lösung des Ketons 108a (216 mg, 0.416 mmol, 1.0 Äquiv.) in THF (3.2 mL + 1 mL

Spülen) innerhalb von 2.5 h tropfenweise zu. Man ließ über Nacht bei 0 °C rühren,

quenchte mit MeOH (1 mL) und verdünnte mit Et2O (10 mL) und ges. wäßr. NH4Cl-

Lösung (10 mL). Die wäßr. Phase wurde mit Et2O (3 x 10 mL) extrahiert. Die vereinigten

organischen Phasen wurden über MgSO4 getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel im

Vakuum entfernt. Das Rohprodukt wurde per Flash-Chromatographie (Kieselgel, Cyclo-

hexan/EtOAc 4:1) gereinigt, und man erhielt den Alkohol 110a als farbloses Öl (205 mg,

95%). Das für die HPLC-Analyse hergestellte Racemat rac-110a wurde dagegen als

farbloser Feststoff erhalten (Smp.: 120–122 °C).

6 EXPERIMENTELLER TEIL

119

[ ]D22 = –64.2 (c = 0.30, CHCl3)

1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 2.20 (br s, 1H, OH), 5.17 (dt, J = 2.8, 1.7 Hz, 1H, Cp-H), 5.33–5.26 (m, 2H, Cp-H),

5.64 (td, J = 3.1, 1.7 Hz, 1H, Cp-H), 5.93 (s, 1H, CH), 7.60 (dd, J = 7.8, 1.6 Hz, 1H, Ar-

H), 7.54 (dd, J = 8.0, 1.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.19 (ddd, J = 8.0, 7.4, 1.7 Hz, 1H, Ar-H), 7.40

(dt, J = 7.7, 1.2 Hz, 1H, Ar-H) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):

= 68.5 (CHOH), 81.7 (Cp-CH), 83.8 (Cp-CH), 84.6 (Cp-CH), 85.7 (Cp-CH), 111.1 (Cp-

C), 121.9 (Ar-C), 127.9 (Ar-CH), 128.0 (Ar-CH), 129.8 (Ar-CH), 132.6 (Ar-CH), 141.3

(Ar-C), 193.5 (3C, CO)

IR (KBr):

= 3514, 2024, 1923, 1038, 1018, 757, 598, 512

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 522 [(M+2)+, 38], 520 (M+, 61), 518 [(M–2)+, 23], 466 [(M+2–2CO)+, 30], 464

[(M–2CO)+, 50], 462 [(M–2–2CO)+, 20], 438 [(M+2–3CO)+, 43], 436 [(M–3CO)+, 68],

434 [(M–2–3CO)+, 31], 356 [(M–3CO–HBr)+, 100], 354 [(M–2–3CO-HBr)+, 60], 177

(23).

Elementaranalyse (C15H10BrO4Re):

Ber.: C 34.62, H 1.94

Gef.: C 34.69, H 1.93

HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL

CHIRALCEL OD Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 95:5, 0.5 mL/min, 220 nm, 20 °C, tr =

37.8 min (R), tr = 57.7 min (S): 96% ee (R).

Die stereochemische Zuordnung erfolgte unter Annahme eines mit den Literatur-

beispielen identischen Reaktionsweges.101 Zusätzlich sind die Drehwerte der Alkohole

(R)-1-Hydroxyethylcyrhetren (110c),87 110a und 110b gleichsinnig.

6.2.2.4 Synthese von (–)-(R)-2-Methyl-1-hydroxypropylcyrhetren (110b)

Re

OH

OC COCO

110b

Gemäß Abschnitt 6.2.2.3 erhielt man ausgehend von 108b (67 mg, 0.17 mmol, 1.0

Äquiv.) und 20 h Rühren bei Raumtemperatur nach erfolgter Zugabe sowie Reinigung per

Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 9:1) den Alkohol 110b als farbloses Öl

(59 mg, 88%).

6 EXPERIMENTELLER TEIL

120

[ ]D23 = –17.0 (c = 0.57, CHCl3)

1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 0.94 (d, J = 6.9 Hz, 3H, CH3), 0.98 (d, J = 6.7 Hz, 3H, CH3), 1.49 (d, J = 3.2 Hz, 1H,

OH), 1.85 (dqq, J = 6.9, 6.9, 5.5 Hz, 1H, CH), 4.16 (dd, J = 5.5, 3.2 Hz, CHOH), 5.26 (m,

1H, Cp-H), 5.31 (t, J = 2.0 Hz, 2H, Cp-H), 5.51 (m, 1H, Cp-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):

= 17.9 (CH3), 18.5 (CH3), 35.5 (CH), 73.2 (CH), 82.6 (Cp-CH), 82.7 (Cp-CH), 83.3

(Cp-CH), 83.6 (Cp-CH), 113.6 (Cp-C), 194.0 (3C, CO)

IR (CHCl3):

= 2964, 2021, 1914, 1466, 1388, 1042, 1021, 829, 601, 510

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 408 (M+, 75), 406 [(M–2)+, 44], 365 [(M–iPr)+, 100], 363 [(M–2–iPr)+, 57],

337 [(M–iPr–CO)+, 16], 335 [(M–2–iPr–CO)+, 15], 334 (20), 322 (39), 320 (50), 318 (29)

Elementaranalyse (C12H13O4Re):

Ber.: C 35.37, H 3.22

Gef.: C 35.10, H 3.54

HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL

CHIRALCEL AS Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 95:5, 1.0 mL/min, 220 nm, 20 °C, tr =

8.09 min (R), tr = 9.34 min (R): 85% ee (R).

Die stereochemische Zuordnung erfolgte unter Annahme eines mit den Literatur-

beispielen identischen Reaktionsweges.87,101

6.2.2.5 Synthese von (–)-(R)-1-(2-Bromphenyl)-1-cyrhetrenyl-N,N-dimethyl-

methanamin (113a)

Re Br

NMe2

OCOC CO

113a

Zu einer Lösung von NaI (29 mg, 0.19 mmol, 2.0 Äquiv.) und Alkohol 110a (50 mg, 96

μmol, 1.0 Äquiv, 96% ee) in CH3CN (1.0 mL) gab man bei –40 °C TMSCl (30 μL, 26

mg, 0.23 mmol, 2.4 Äquiv.) unter Ausschluß von Licht zu. Nach 15 min fügte man der

orangeroten Suspension Dimethylamin (40% in Wasser, 49 μL, 44 mg, 0.38 mmol, 4.0

Äquiv.) zu und ließ über Nacht langsam auf 10 °C aufwärmen. Das Lösungsmittel wurde

im Vakuum entfernt und der Rückstand in CH2Cl2 (10 mL) und Wasser (10 mL) aufge-

nommen. Die wäßr. Phase wurde mit CH2Cl2 (3 x 10 mL) extrahiert und die vereinigten

6 EXPERIMENTELLER TEIL

121

organischen Phasen über MgSO4 getrocknet. Nach Filtration wurde das Lösungsmittel im

Vakuum entfernt und der Rückstand per Flash-Chromatographie (neutrales Al2O3,

Pentan/EtOAc 9:1 4:1) gereinigt. Man erhielt das Amin 113a als blaßgelbes Öl (26

mg, 50%).

[ ]D22 = –16.7 (c = 0.22, CHCl3)

1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 2.21 [s, 6H, N(CH3)2], 4.42 (s, 1H, CH), 5.10 (m, 1H, Cp-H), 5.29 (m, 1H, Cp-H),

5.48 (m, 1H, Cp-H), 5.73 (m, 1H, Cp-H), 7.09–7.16 (m, 1H, Ar-H), 7.30–7.36 (m, 1H,

Ar-H), 7.57–7.65 (m, 2H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):

= 44.8 (2C, CH3), 67.5 (CH), 78.8 (Cp-CH), 85.0 (Cp-CH), 86.1 (Cp-CH), 91.7 (Cp-

CH), 107.2 (Cp-C), 124.5 (Ar-C), 127.5 (Ar-CH), 128.5 (Ar-CH), 129.0 (Ar-CH), 133.5

(Ar-CH), 142.2 (Ar-C), 193.2 (3C, CO)

IR (KBr):

= 3059, 2936, 2826, 2783, 2018, 1932, 1905, 1462, 1412, 1266, 1238, 1173, 1039,

1003, 831, 758, 599, 510

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 549 [(M+2)+, 13], 547 (M+, 21), 545 [(M–2)+, 8], 505 [(M+2–NMe2)+, 62], 503

[(M–NMe2)+, 100], 501 [(M–2–NMe2)

+, 38], 447 [(M–NMe2–2CO)+, 7], 421 [(M+2–

NMe2–3CO)+, 24], 420 (25), 419 [(M–NMe2–3CO)+, 42], 417 [(M–2–NMe2–3CO)+, 26],

392 (10)

Elementaranalyse (C17H15BrNO3Re):

Ber.: C 37.30, H 2.76, N 2.56

Gef.: C 37.38, H 2.83, N 2.27

HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL

CHIRALCEL OD Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 95:5, 1.0 mL/min, 230 nm, 20 °C, tr =

9.19 min (R), tr = 25.2 min (S): 88% ee (R).

Die stereochemische Zuordnung erfolgte unter Annahme eines mit den Literatur-

beispielen identischen Reaktionsweges.87

6 EXPERIMENTELLER TEIL

122

6.2.3 Synthese der Phosphin-Olefin-Liganden

6.2.3.1 Repräsentative Arbeitsvorschrift für die Synthese der (Alkenyl-

ferrocenyl)diphenylphospinoxide: [2-(1-Cyclohexenyl)ferrocenyl]-

diphenylphosphinoxid (153a)

Fe PPh2O

rac-153a

In einem Schlenk-Rohr wurde Isopropylamin (418 μL, 302 mg, 2.98 mmol, 4.0 Äquiv.) in

THF (2 mL) gelöst und eine Lösung von EtMgBr (1 M in THF, 2.98 mL, 2.98 mmol, 4.0

Äquiv.) zugegeben. Man erhitzte 3 h unter Rückfluß. Nach Abkühlen auf 0 °C wurde eine

Lösung des Diphenylphosphinylferrocens (150, 575 mg, 1.49 mmol, 2.0 Äquiv.) in THF

(4 mL) tropfenweise hinzu. Man ließ die Suspension 4 h bei Raumtemperatur rühren.

Eine Lösung des Triflats 152a (172 mg, 0.745 mmol, 1.0 Äquiv.) in THF (4 mL) und

[Pd(dppf)Cl2] (27 mg, 37 μmol, 5 Mol-%) wurden hinzugegeben und man erhitzte 15 h

auf 60 °C. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur verdünnte man mit Et2O (10 mL) und

Wasser (10 mL), extrahierte die wäßr. Phase mit Et2O (3 x 10 mL) und trocknete die ver-

einigten organischen Phasen über MgSO4. Nach Filtration und Entfernen des Lösungs-

mittels im Vakuum wurde das Rohprodukt per Flash-Chromatographie (Kieselgel,

Pentan/EtOAc 1:1 1:2 EtOAc) gereinigt, und man erhielt die Titelverbindung rac-

153a als oranges Öl (101 mg, 29%) sowie nicht umgesetztes Diphenylphosphinylferrocen

(150, 446 mg, 77% bezogen auf eingesetztes 150).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.34–1.41 (m, 2H), 1.71–1.95 (m, 4H), 1.97–2.07 (m, 1H), 2.27–2.36 (m, 1H), 3.77

(mc, 1H, Cp-H), 4.28 (mc,1H, Cp-H), 4.35 (s, 5H, Cp), 4.47 (mc, 1H, Cp-H), 6.08 (m, 1H,

CH), 7.35–7.52 (m, 6H, Ar-H), 7.57–7.65 (m, 2H, Ar-H), 7.73–7.78 (m, 2H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):

= 21.8 (CH2), 22.8 (CH2), 25.5 (CH2), 30.1 (CH2), 69.2 (d, J = 11.5 Hz, Cp-CH), 70.3

(5C, Cp), 71.3 (d, J = 9.9 Hz, Cp-CH), 71.7 (d, J = 112.8 Hz, Cp-C), 75.1 (d, J = 15.8 Hz,

Cp-CH), 95.0 (d, J = 10.5 Hz, Cp-C), 127.9 (d, J = 12.0 Hz, 4C, Ar-CH), 128.5 (CH),

131.0 (2C, Ar-CH), 131.5 (d, J = 9.8 Hz, 4C, Ar-CH), 131.7 (C), 133.8 (d, J = 15.2 Hz,

Ar-C), 135.2 (d, J = 15.5 Hz, Ar-C) 31P-NMR (162 MHz, CDCl3):

= +28.78 (s)

6 EXPERIMENTELLER TEIL

123

IR (CHCl3):

= 3434, 2931, 2861, 2361, 2335, 1700, 1651, 1438, 1189, 1160, 1113, 823, 754, 699,

666, 588, 529

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 466 (M+, 100), 398 (16), 273 (21), 265 [(M–Ph2PO)+, 18]

HRMS (C28H27FeOP):

Ber.: 466.1149

Gef.: 466.1149

6.2.3.2 Synthese von (3’R,6’S,Sp)-{2-[6'-isopropyl-3'-methylcyclohex-1-enyl]-

ferrocenyl}diphenylphosphinoxid (153b)

Fe PPh2O

(3'R,6'S)-153b

3'

6'

Gemäß Abschnitt 6.2.3.1 erhielt man ausgehend von 150 (456 mg, 1.18 mmol, 2.0

Äquiv.) und Triflat 152b (169 mg, 0.590 mmol, 1.0 Äquiv.) nach Reinigung per Flash-

Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 1:1 1:2 EtOAc) die 1,2-disubstituierte

Titelverbindung 153b diastereomerenrein als oranges Öl (25 mg, 4%) neben dem 1,1'-

disubstituierten Isomer (45 mg, 7%) und nicht umgesetztem Edukt (304 mg, 67% be-

zogen auf eingesetztes 150).

[ ]D22 = +22.2 (c = 0.30, CHCl3)

1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 0.18 (d, J = 6.9 Hz, 3H, CH3), 0.49 (d, J = 6.8 Hz, 3H, CH3), 0.70–1.18 (m, 2H), 1.08

(d, J = 7.1 Hz, 3H, CH3), 1.42–1.17 (m, 2H), 1.54–1.67 (m, 1H), 1.79–1.94 (m, 1H),

1.97–2.13 (m, 1H), 4.13–4.20 (m, 6H, Cp-H), 4.30–4.36 (m, 1H, Cp-H), 4.36–4.41 (m,

1H, Cp-H), 6.32 (s, 1H, CH), 7.34–7.59 (m, 6H, Ar-H), 7.76 (ddd, J = 11.7, 7.8, 1.3 Hz,

2H, Ar-H), 7.85 (ddd, J = 11.6, 7.5, 1.7 Hz, 2H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):

= 15.6 (CH3), 19.8 (CH3), 21.2 (CH2), 22.1 (CH3), 28.1 (CH), 30.3 (CH2), 31.1 (CH),

43.0 (CH), 68.7 (d, J = 11.1 Hz, Cp-CH), 70.2 (d, J = 113.7 Hz, Cp-C), 70.7 (5C, Cp),

72.9 (d, J = 14.9 Hz, Cp-CH), 75.5 (d, J = 10.4 Hz, Cp-CH), 97.7 (d, J = 10.8 Hz, Cp-C),

128.0 (d, J = 11.8 Hz, 2C, Ar-CH), 128.1 (d, J = 11.9 Hz, 2C, Ar-CH), 131.02 (d, J = 2.5

6 EXPERIMENTELLER TEIL

124

Hz, Ar-CH), 131.10 (d, J = 2.7 Hz, Ar-CH), 131.38 (d, J = 9.4 Hz, 2C, Ar-CH), 131.47

(d, J = 9.2 Hz, 2C, Ar-CH), 134.9 (d, J = 105.0 Hz, Ar-C), 135.0 (d, J = 104.9 Hz, Ar-C),

135.5 (C), 138.0 (CH) 31P-NMR (121 MHz, CDCl3):

= +26.48 (s)

IR (CHCl3):

= 2959, 2866, 2361, 2335, 1438, 1195, 1161, 1113, 822, 756, 700, 527

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 522 (M+, 100), 479 (8), 462 (10), 412 (12), 322 (13), 321 [(M–Ph2PO)+, 21]

HRMS (C32H35FeOP):

Ber.: 522.1775

Gef.: 522.1775

6.2.3.3 Synthese von (3"R,6"S)-{1'-[6"-Isopropyl-3"-methylcyclohex-1-enyl]-

ferrocenyl}-1-diphenylphosphinoxid (154b)

(3''R,6''S)-154b

3'

6'

Fe

PPh2

O

Zu einer Lösung des Bromferrocens 155 (186 mg, 0.400 mmol, 1.0 Äquiv.) in THF (2

mL) wurde bei –78 °C eine Lösung von nBuLi (1.6 M in Hexan, 0.263 mL, 0.420 mmol,

1.05 Äquiv.) gegeben, und man ließ 10 min bei dieser Temperatur rühren. Eine Lösung

von ZnCl2 (1 M in Et2O, 0.476 mL, 0.476 mmol, 1.2 Äquiv.) wurde zugegeben, und man

ließ auf Raumtemperatur aufwärmen. Nach 1 h fügte man eine Lösung von Pd(PPh3)4 (23

mg, 0.020 mmol, 5 Mol-%) und dem Triflat 152b (137 mg, 0.480 mmol, 1.2 Äquiv.) in

THF (2 mL) hinzu und erhitzte 22 h unter Rückfluß. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur

wurde die Lösung mit CH2Cl2 (10 mL) und Wasser (10 mL) verdünnt und die wäßr.

Phase mit CH2Cl2 (3 x 10 mL) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden

über MgSO4 getrocknet, filtriert und im Vakuum eingeengt. Das Rohprodukt wurde per

Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 1:1 1:3 EtOAc) gereinigt und

man erhielt die gewünschte 1,1'-disubstituierte Titelverbindung 154b als oranges Öl (116

mg, 56%) sowie das debromierte Diphenylphosphanylferrocen (150, 68 mg, 44%).

6 EXPERIMENTELLER TEIL

125

[ ]D22 = +119 (c = 0.13, CHCl3)

1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 0.54 (d, J = 6.8 Hz, 3H, CH3), 0.82 (d, J = 7.0 Hz, 3H, CH3), 0.98 (d, J = 7.0 Hz, 3H,

CH3), 1.01–1.09 (m, 1H), 1.29–1.45 (m, 1H), 1.60 (dtd, J = 13.4, 6.7, 3.4 Hz, 1H), 1.68–

1.81 (m, 1H), 1.83–1.96 (m, 1H), 1.96–2-06 (m, 1H), 2.07–2.18 (m, 1H), 4.16 (m, 1H,

Cp-H), 4.19–4.35 (m, 7H, Cp-H), 5.91 (s, 1H, CH), 7.35–7.55 (m, 6H, Ar-H), 7.60–7.76

(m, 4H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):

= 16.7 (CH3), 20.9 (CH3), 21.2 (CH2), 22.5 (CH3), 29.1 (CH), 29.7 (CH2), 30.3 (CH),

41.3 (CH), 68.0 (Cp-CH), 68.8 (Cp-CH), 69.2 (2C, Cp-CH), 72.6 (d, J = 117.5 Hz, Cp-

C), 73.0 (d, J = 12.8 Hz, Cp-CH), 73.8 (d, J = 12.8 Hz, Cp-CH), 74.4 (d, J = 10.2 Hz, Cp-

CH), 74.5 (d, J = 10.2 Hz, Cp-CH), 89.5 (Cp-C), 128.1 (d, J = 11.9 Hz, 4C, Ar-CH),

131.33 (2C, Ar-CH), überlagert durch 131.34 (d, J = 9.4 Hz, 2C, Ar-CH), 131.40 (d, J =

9.7 Hz, 2C, Ar-CH), 133.4 (CH), 134.4 (d, J = 106.1 Hz, Ar-C), 134.6 (d, J = 106.1 Hz,

Ar-C), 136.0 (C) 31P-NMR (121 MHz, CDCl3):

= +26.86 (s)

IR (CHCl3):

= 3853, 3745, 3058, 2956, 2867, 2361, 1558, 1439, 1200, 1169, 1117, 1030, 827, 752,

722, 700, 668, 568, 533

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 522 (M+, 100), 479 (8), 321 [(M–Ph2PO)+, 55], 278 (9), 197 (8), 141 (7)

HRMS (C32H35FeOP):

Ber.: 522.1775

Gef.: 522.1774

6.2.3.4 Synthese von (1"S,4"S)-{1'-[1",7",7"-trimethyl-bicyclo[2.2.1]hept-2"-en-

2"-yl]ferrocenyl}-1-diphenylphosphinoxid (154c)

Fe

PPh2

O

154c

Gemäß Abschnitt 6.2.3.1 erhielt man ausgehend von 150 (181 mg, 0.470 mmol, 2.0

Äquiv.) und Triflat 152c (63 mg, 0.24 mmol, 1.0 Äquiv.) nach Reinigung per Flash-

6 EXPERIMENTELLER TEIL

126

Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 1:1 1:3 EtOAc) die 1,1'-disubstituierte

Titelverbindung als oranges Öl 154c (45 mg, 37%) neben einem inseparablem Dia-

stereomerengemisch des planar-chiralen 1,2-disubstituierten Isomers (34 mg, 28%, dr

~1.5:1) und nicht umgesetzten Edukts (122 mg, 67% bezogen auf eingesetztes 150).

[ ]D22 = –26.7 (c = 0.33, CHCl3)

1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 0.75 (s, 3H, CH3), 0.79 (s, 3H, CH3), 0.84–0.98 (m, 1H), 1.01–1.08 (m, 1H), 1.10 (s,

3H, CH3), 1.51 (ddd, J = 11.9, 8.8, 3.4 Hz, 1H), 1.83 (tdd, J = 12.3, 8.8, 3.6 Hz, 1H), 2.23

(t, J = 3.5 Hz, 1H), 4.25–4.34 (m, 6H, Cp-H), 4.39–4.43 (m, 1H, Cp-H), 5.94 (d, J = 3.3

Hz, 1H), 7.36–7.60 (m, 6H, Ar-H), 7.62–7.76 (m, 4H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):

= 13.1 (CH3), 19.6 (CH3), 19.9 (CH3), 25.6 (CH2), 31.9 (CH2), 51.5 (CH), 54.9 (C),

56.7 (C), 67.0 (Cp-CH), 68.1 (Cp-CH), 69.7 (Cp-CH), 69.9 (Cp-CH), 72.6 (d, J = 108.5

Hz, Cp-C), 72.8 (d, J = 12.9 Hz, Cp-CH), 73.0 (d, J = 12.9 Hz, Cp-CH), 73.3 (d, J = 3.0

Hz, Cp-CH), 73.4 (d, J = 2.8 Hz, Cp-CH), 84.4 (C), 128.1 (d, J = 12.0 Hz, 4C, Ar-CH),

131.0 (CH), 131.39 (d, J = 9.7 Hz, 4C, Ar-CH) überlagert durch 131.40 (d, J = 2.7 Hz,

2C, Ar-CH), 134.47 (d, J = 106.2, Ar-C), 134.52 (d, J = 106.0 Hz, Ar-C), 144.3 (C) 31P-NMR (121 MHz, CDCl3):

= +28.70 (s)

IR (KBr):

= 3436, 3075, 2948, 2870, 1619, 1437, 1379, 1196, 1161, 1111, 1069, 1002, 818, 722,

698, 561, 496

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 520 (M+, 100), 492 [(M–C2H4)+, 15], 427 (7), 411 (7), 319 [(M–Ph2PO)+, 4]

HRMS (C32H33FeOP):

Ber.: 520.1618

Gef.: 520.1617

6 EXPERIMENTELLER TEIL

127

6.2.3.5 Repräsentative Arbeitsvorschrift zur Reduktion der Phosphinoxide

zu Phosphinen: [2-(1-Cyclohexenyl)ferrocenyl]-diphenylphosphin

(rac-144a)

Fe PPh2

rac-144a

Zu einer Lösung des Phosphinoxids rac-153a (53 mg, 0.12 mmol, 1.0 Äquiv.) in Toluol

(2 mL) gab man Et3N (0.12 ml, 86 mg, 0.85 mmol, 7.5 Äquiv.) und HSiCl3 (57 μL, 77

mg, 0.57 mmol, 5.0 Äquiv.) und erhitzte 40 h auf 90 °C. Man quenchte mit ges. wäßr.

NaHCO3-Lösung (10 mL) und extrahierte mit EtOAc (3 x 10 mL). Die vereinigten

organischen Phasen wurden über MgSO4 getrocknet, filtriert und im Vakuum eingeengt.

Das Rohprodukt wurde per Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 4:1 1:1)

gereinigt, und man erhielt die Titelverbindung rac-144a als oranges Öl (27 mg, 53%)

neben nicht umgesetztem Edukt rac-53a (14 mg, 26%).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.48–1.77 (m, 5H), 1.85–1.96 (m, 1H), 1.97–2.09 (m, 1H), 2.29–2.39 (m, 1H), 2.47–

2.57 (m, 1H), 3.64–3.67 (m, 1H), 4.05 (s, 5H, Cp-H), 4.25 (t, J = 2.5 Hz, 1H, Cp-H),

4.45–4.49 (m, 1H, Cp-H), 5.80–5.85 (m, 1H, CH), 7.16–7.27 (m, 5H, Ar-H), 7.34–7.40

(m, 3H, Ar-H), 7.54 (m, 2H, Ar-H) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):

= 22.4 (CH2), 23.2 (CH2), 25.8 (CH2), 29.8 (d, J = 4.7 Hz, CH2), 69.0 (Cp-CH), 69.7 (d,

J = 3.5 Hz, Cp-CH), 69.8 (5C, Cp), 70.7 (d, J = 18.4 Hz, Cp-C), 71.9 (d, J = 3.8 Hz, Cp-

CH), 73.1 (d, J = 9.7 Hz, C), 95.3 (d, J = 20.4 Hz, Cp-C), 125.5 (d, J = 9.6 Hz, Ar-CH),

127.6 (Ar-CH), 127.9 (d, J = 7.3 Hz, 2C, Ar-CH), 128.0 (d, J = 5.7 Hz, 2C, Ar-CH),

128.9 (CH), 132.2 (d, J = 17.9 Hz, 2C, Ar-CH), 135.3 (d, J = 21.4 Hz, 2C, Ar-CH), 138.0

(d, J = 11.1 Hz, Ar-C), 140.1 (d, J = 10.7 Hz, Ar-C) 31P-NMR (162 MHz, CDCl3):

= –19.30 (s)

IR (CHCl3):

= 3746, 3673, 2929, 2855, 2362, 2336, 1699, 1652, 1559, 1541, 1458, 1217, 820, 758,

698, 668

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 450 (M+, 100), 421 (14), 385 [(M–Cp)+, 13], 226 (7)

6 EXPERIMENTELLER TEIL

128

HRMS (C28H27FeP):

Ber.: 450.1200

Gef.: 450.1200

6.2.3.6 Synthese von (3'R,6'S,Sp)-{2-[6'-isopropyl-3'-methylcyclohex-1-enyl]-

ferrocenyl}diphenylphosphin (144b)

Fe PPh2

(3'R,6'S)-144b

3'

6'

Gemäß Abschnitt 6.2.3.5 erhielt man ausgehend von 153b (16 mg, 31 μmol, 1.0 Äquiv.)

nach 46 h bei 90 °C und Reinigung per Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc

4:1) die Titelverbindung 144b als oranges Öl (9 mg, 58%).

[ ]D22 = –137 (c = 0.40, CHCl3)

1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 0.21 (d, J = 6.89 Hz, 3H, CH3), 0.53 (d, J = 6.77 Hz, 3H, CH3), 1.04–1.22 (m, 2H),

1.15 (d, J = 7.0 Hz, 3H, CH3), 1.33–1.49 (m, 2H), 1.66–1.77 (m, 1H), 1.84 (br s, 1H),

2.06–2.20 (m, 1H), 3.93 (s, 1H, Cp-H), 3.96 (s, 5H, Cp), 4.27 (s, 1H, Cp-H), 4.31 (s, 1H,

Cp-H), 6.36 (s, 1H, CH), 7.22–7.25 (m, 3H, Ar-H), 7.28–7.40 (m, 5H, Ar-H), 7.58–7.62

(m, 2H, Ar-H) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):

= 15.7 (CH3), 20.0 (CH3), 21.5 (CH2), 22.5 (CH3), 28.0 (CH), 31.1 (CH2), 31.3 (CH),

44.7 (d, J = 7.2 Hz, CH), 68.0 (Cp-CH), 68.1 (d, J = 6.6 Hz, Cp-C), 69.9 (5C, Cp), 70.7

(d, J = 4.1 Hz, Cp-CH), 73.6 (d, J = 4.3 Hz, Cp-CH), 73.8 (d, J = 12.9 Hz, Cp-C), 127.7

(d, J = 6.0 Hz, 2C, Ar-CH), 127.9 (d, J = 6.2 Hz, 2C, Ar-CH), 128.7 (2C, Ar-CH), 132.6

(d, J = 19.2 Hz, 2C, Ar-CH), 135.0 (d, J = 21.8 Hz, 2C, Ar-CH), 136.0 (C), 137.9 (CH),

138.4 (d, J = 10.8 Hz, Ar-C), 140.1 (d, J = 10. 5 Hz, Ar-C) 31P-NMR (162 MHz, CDCl3):

= –24.24 (s)

IR (CHCl3):

= 3746, 3673, 2361, 2336, 1699, 1652, 1559, 1507, 1457, 1216, 757, 669

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 506 (M+, 36), 463 [(M–iPr)+, 100]

6 EXPERIMENTELLER TEIL

129

HRMS (C32H35FeP):

Ber.: 506.1826

Gef.: 506.1825

6.2.3.7 Synthese von (3"R,6"S)-{1'-[6"-isopropyl-3"-methylcyclohex-1-enyl]-

ferrocenyl}-1-diphenylphosphin (145b)

145b

3'

6'

Fe

PPh2

Gemäß Abschnitt 6.2.3.5 erhielt man ausgehend von 154b (110 mg, 0.211 mmol, 1.0

Äquiv.) nach 23 h bei 90 °C und Reinigung per Flash-Chromatographie (Kieselgel,

Pentan/EtOAc 4:1) das Phosphin 145b als oranges Öl (72 mg, 68%).

[ ]D22 = +290 (c = 0.25, CHCl3)

1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 0.60 (d, J = 6.8 Hz, 3H, CH3), 0.87 (d, J = 7.0 Hz, 3H, CH3), 0.95–1.17 (m, 1H), 1.02

(d, J = 7.0 Hz, 3H, CH3), 1.34–1.48 (m, 1H), 1.66 (dtd, J = 13.4, 6.8, 3.3 Hz, 1H), 1.72–

1.85 (m, 1H), 1.89–2.12 (m, 2H), 2.14–2.25 (m, 1H), 3.89–3.97 (m, 2H, Cp-H), 4.02 (t, J

= 1.9 Hz, 2H, Cp-H), 4.11–4.15 (m, 1H, Cp-H), 4.24 (t, J = 1.8 Hz, 2H, Cp-H), 4.25–4.29

(m, 1H, Cp-H), 5.95 (br s, 1H, CH), 7.28–7.45 (m, 10H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):

= 16.8 (CH3), 20.9 (CH3), 21.3 (CH2), 22.6 (CH3), 29.2 (CH), 29.8 (CH2), 30.3 (CH),

41.4 (CH), 67.6 (Cp-CH), 68.5 (Cp-CH), 68.6 (2C, Cp-CH), 73.3 (d, J = 3.9 Hz, Cp-CH),

73.4 (d, J = 4.0 Hz, Cp-CH), 74.2 (d, J = 14.7 Hz, Cp-CH), 74.4 (d, J = 14.4 Hz, Cp-CH),

75.8 (d, J = 6.0 Hz, Cp-C), 88.8 (Cp-C), 128.0 (d, J = 5.4 Hz, 4C, Ar-CH), 128.4 (2C, Ar-

CH), 133.0 (CH), 133.4 (d, J = 19.3 Hz, 2C, Ar-CH), 133.5 (d, J = 19.4 Hz, 2C, Ar-CH),

136.4 (C), 139.3 (d, J = 10.2 Hz, Ar-C), 139.4 (d, J = 10.2 Hz, Ar-C) 31P-NMR (121 MHz, CDCl3):

= –16.70 (s)

IR (CHCl3):

= 3746, 2956, 2865, 2362, 2336, 1434, 1217, 1161, 1027, 825, 756, 698, 496

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 506 (M+, 100), 463 [(M–iPr)+, 7], 278 (24), 276 (11), 171 (7)

6 EXPERIMENTELLER TEIL

130

HRMS (C32H35FeP):

Ber.: 506.1826

Gef.: 506.1826

6.2.3.8 Synthese von (1"S,4"S)-1-Diphenylphosphanyl-1'-{1",7",7"-trimethyl-

bicyclo[2.2.1]hept-2"-en-2"-yl}ferrocen (145c)

Fe

PPh2

145c

Gemäß Abschnitt 6.2.3.5 erhielt man ausgehend von 154c (25 mg, 48 μmol, 1.0 Äquiv.)

nach 23 h bei 90 °C und Reinigung per Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc

4:1) die 1,1'-disubstituierte Titelverbindung 145c als oranges Öl (17 mg, 70%).

[ ]D22 = –23.6 (c = 0.92, CHCl3)

1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 0.77 (s, 3H, CH3), 0.83 (s, 3H, CH3), 0.89-1.01 (m, 1H), 1.05-1.17 (m, 1H), 1.15 (s,

3H, CH3), 1.44-1.59 (m, 2H), 1.76-1.91 (m, 2H), 2.24 (t, J = 3.4 Hz, 1H), 3.98-4.08 (m,

4H, Cp-H), 4.16-4.21 (m, 1H, Cp-H), 4.21-4.25 (m, 1H, Cp-H), 4.29-4.35 (m, 2H, Cp-H),

5.92 (d, J = 3.3 Hz, 1H, CH), 7.30-7.37 (m, 10H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):

= 13.2 (CH3), 19.6 (CH3), 20.0 (CH3), 25.7 (CH2), 31.9 (CH2), 51.5 (CH), 54.9 (C),

66.6 (Cp-CH), 67.6 (Cp-CH), 69.1 (Cp-CH), 69.3 (Cp-CH), 72.4 (d, J = 3.6 Hz, 2C, Cp-

CH), 73.5 (d, J = 10.7 Hz, Cp-CH), 73.7 (d, J = 10.2 Hz, Cp-CH), 75.8 (d, J = 7.1 Hz,

Cp-CH), 83.6 (Cp-C), 128.1 (d, J = 6.7 Hz, 4C, Ar-CH), 128.4 (2C, Ar-CH), 130.2 (CH),

133.5 (d, J = 19.3 Hz, 4C, Ar-CH), 139.2 (d, J = 10.9 Hz, 2C, Ar-C), 144.8 (C) 31P-NMR (121 MHz, CDCl3):

= –16.84 (s)

IR (CHCl3):

= 3054, 2952, 2871, 1475, 1435, 1384, 1194, 1162, 1100, 1068, 1028, 821, 749, 698,

499

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 504 (M+, 100), 489 (16), 476 [(M–C2H4)+, 11], 461 (16), 435 (61), 276 (22)

HRMS (C32H33FeP):

Ber.: 504.1669

Gef.: 504.1668

6 EXPERIMENTELLER TEIL

131

6.2.3.9 Synthese von 1-Brom-1'-diphenylphosphanylferrocen (155)

Fe

155

PPh2

O

Br

Zu einer Lösung von 1,1'-Dibromferrocen (189, 1.00 g, 2.91 mmol, 1.0 Äquiv.) in THF

(10 mL) wurde bei –78 °C ein Lösung von nBuLi (1.6 M in Hexan, 1.82 mL, 2.91 mmol,

1.0 Äquiv.) zugetropft und 10 min bei dieser Temperatur gerührt. Dann fügte man

Diphenylphosphinsäurechlorid (0.555 mL, 688 mg, 2.91 mmol, 1.0 Äquiv.) bei –78 °C

hinzu, ließ auf Raumtemperatur aufwärmen und ließ 1.5 h rühren. Man quenchte mit

Wasser (10 mL) und extrahierte die wäßr. Phase mit CH2Cl2 (3 x 20 mL). Die vereinigten

organischen Phasen wurden über MgSO4 getrocknet, filtriert und im Vakuum eingeengt.

Das Rohprodukt wurde per Flash-Chromatographie (Kieselgel, EtOAc) gereinigt. Man

erhielt die Titelverbindung 155 als orangen Feststoff (774 mg, 57%).

Schmelzpunkt: 145–147 °C (Lit.:167 144–146 °C) 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 4.21–4.25 (m, 2H, Cp-H), 4.42 (t, J = 1.9 Hz, 4H, Cp-H), 4.49 (dd, J = 3.7, 1.9 Hz,

2H, Cp-H), 7.39–7.53 (m, 6H, Ar-H), 7.60–7.74 (m, 4H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):

= 69.1 (2C, Cp-H), 71.5 (2C, Cp-H), 74.3 (d, J = 12.6 Hz, 2C, Cp-CH), 74.5 (d, J =

112,5 Hz, Cp-C), 75.2 (d, J = 10.4 Hz, 2C, Cp-CH), 77.8 (Cp-C), 128.2 (d, J = 12.1 Hz,

4C, Ar-CH), 131.4 (d, J = 9.9 Hz, 4C, Ar-CH), 131.6 (d, J = 2.4 Hz, 2C, Ar-CH), 134.0

(d, J = 106.5 Hz, 2C, Ar-C) 31P-NMR (121 MHz, CDCl3):

= +27.89 (s)

IR (CHCl3):

= 3745, 3081, 2361, 2338, 2089, 1691, 1436, 1344, 1184, 1112, 1024, 869, 821, 752,

699, 633, 569, 530, 500

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 466 [(M+2)+, 100], 464 (M+, 98), 386 [(M–Br)+, 57], 338 (15), 336 (17), 321

[(M–BrCp)+, 71], 261 (13), 259 (12), 197 (11), 141 (16)

HRMS (C22H18BrFeOP):

Ber.: 463.9628

Gef.: 463.9628

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.167

6 EXPERIMENTELLER TEIL

132

6.2.3.10 Synthese von 1-Diphenylphosphinyl-2-vinylferrocen [(Sp)-93a)]

Fe PPh2

(Sp)-93a

Zu einer Lösung des Ferrocens 149 (28 mg, 63 μmol, 1.0 Äquiv.) in THF (2 mL) wurde

bei –30 °C 1-Chlorethylchlorformiat (15 μL, 19 mg, 0.13 mmol, 2.1 Äquiv.) getropft und

man ließ 2 h bei Raumtemperatur rühren. KOtBu (36 mg, 0.32 mmol, 5.0 Äquiv.) wurde

zugegeben, und man rührte weitere 14 h bei Raumtemperatur und entfernte anschließend

das Lösungsmittel im Vakuum. Das Rohprodukt wurde per Flash-Chromatographie

(neutrales Al2O3, Pentan/Et2O 9:1) gereinigt, und man erhielt die Titelverbindung 93a als

organges Feststoff (15 mg, 60%).

Schmelzpunkt: 131–132 °C (Lit.:168 132–133 °C)

[ ]D23 = +199 (c = 1.01, CHCl3)

1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 3.71 (br s, 1H, Cp-H), 4.03 (s, 5H, Cp), 4.34 (t, J = 2.5 Hz, 1H, Cp-H), 4.73 (br s, 1H,

Cp-H), 5.04 (dd, J = 10.9, 1.3 Hz, 1H, CHcis), 5.38 (d, J = 17.4 Hz, 1H, CHtrans), 6.74

(ddd, J = 17.4, 10.9, 2.0 Hz, 1H, CH), 7.09–7.18 (m, 2H, Ar-H), 7.19–7.25 (m, 3H, Ar-

H), 7.30–7.36 (m, 1H, Ar-H), 7.36–7.42 (m, 2H, Ar-H), 7.53–7.57 (m, 2H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):

= 67.7 (d, J = 3.1 Hz, Cp-CH), 70.0 (Cp-CH), 70.4 (5C, Cp), 72.0 (d, J = 3.9 Hz, Cp-

CH), 75.7 (d, J = 8.8 Hz, Cp-C), 88.8 (d, J = 8.1 Hz, Cp-C), 112.4 (CH2), 127.8 (Ar-CH),

128.1 (d, J = 5.3 Hz, 2C, Ar-CH), 128.2 (d, J = 7.6 Hz, 2C, Ar-CH), 129.2 (Ar-CH),

132.1 (d, J = 17.7 Hz, 2C, Ar-CH), 133.3 (d, J = 11.5 Hz, CH), 135.2 (d, J = 21.1 Hz, 2C,

Ar-CH), 139.8 (d, J = 10.0 Hz, 2C, Ar-C) 31P-NMR (121 MHz, CDCl3):

= –21.88 (s)

IR (CHCl3):

= 2959, 2925, 2859, 1457, 1262, 1217, 1094, 1025, 806, 761, 698

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 396 (M+, 100), 331 [(M–Cp)+, 17], 288 (12), 275 [(M–FeCp)+, 5], 252 (8), 176

(6)

HRMS (C24H21FeP):

Ber.: 396.0730

Gef.: 396.0731

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.96,168

6 EXPERIMENTELLER TEIL

133

6.2.3.11 Synthese von 1-Diphenylphosphinyl-2-vinylcyrhetren [(Sp)-143)]

ReCO COOC

PPh2

(Sp)-143

In einem Schlenk-Rohr wurde zu einer Lösung des Cyrhetrens 98a (46 mg, 78 μmol, 1.0

Äquiv.) in THF (2.5 mL) bei 0 °C 1-Chlorethylchlorformiat (18 μL, 23 mg, 0.16 mmol,

2.1 Äquiv.) getropft, und man ließ 2h bei dieser Temperatur rühren. Das Lösungsmittel

wurde im Vakuum entfernt, in Et2O (10 mL) aufgenommen und über einer kurzen mit

neutralem Al2O3 gefüllten Säule filtriert. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt

und der Rückstand in THF (1.5 mL) gelöst. Man fügte KOtBu (53 mg, 0.47 mmol, 6.0

Äquiv.) hinzu und ließ 2 h bei Raumtemperatur rühren. Man verdünnte mit Et2O (8 mL),

filtrierte und entfernte das Lösungsmittel im Vakuum. Das Rohprodukt wurde per Flash-

Chromatographie (Kieselgel, Pentan/Et2O 3:1) gereinigt und man erhielt das Phoshin-

Olefin 143 als blaßroten Feststoff (20 mg, 46%).

Schmelzpunkt: 78 80 °C

[ ]D21 = 17.3 (c = 0.39, CHCl3)

1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 4.91 (dd, J = 2.7, 1.8 Hz, 1H, Cp-H), 5.14 (d, J = 11.0 Hz, 1H, CHcis), 5.26 (t, J = 2.8

Hz, 1H, Cp-H), 5.51 (d, J = 17.5 Hz, 1H, CHtrans), 5.75–5.80 (m, 1H, Cp-H), 6.60 (ddd, J

= 17.4, 10.9, 1.8 Hz, 1H, CH), 7.24–7.32 (m, 2H, Ar-H), 7.32–7.40 (m, 6H, Ar-H), 7.40–

7.47 (m, 2H,Ar-H) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):

= 82.8 (Cp-CH), 83.6 (d, J = 1.6 Hz, Cp-CH), 91.1 (d, J = 4.2 Hz, Cp-CH), 95.5 (d, J =

22.2 Hz, Cp-C), 111.5 (d, J = 19.8 Hz, Cp-C), 117.7 (d, J = 2.7 Hz, =CH2), 126.8 (d, J =

9.6 Hz, =CH), 128.5 (d, J = 6.1 Hz, 2C, Ar-CH), 128.6 (d, J = 6.8 Hz, Ar-CH), 129.6 (2C,

Ar-CH), 132.2 (d, J = 18.7 Hz, 2C, Ar-CH), 134.6 (d, J = 20.8 Hz, 2C, Ar-CH), 137.5 (d,

J = 10.7 Hz, 2C, Ar-C), 193.3 (3C, CO) 31P-NMR (121 MHz, CDCl3):

= –23.48 (s)

IR (CHCl3):

= 2926, 2857, 2023, 1927, 1438, 912, 737, 698, 603, 505.

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 546 (M+, 47), 544 [(M 2)+, 26], 518 [(M CO)+, 57], 516 [(M 2 CO)+, 33],

462 [(M 3CO)+, 100], 460 [(M 2 3CO)+, 75], 384 (32), 382 (34), 356 (19), 230 (35).

6 EXPERIMENTELLER TEIL

134

Elementaranalyse (C22H16O3PRe):

Ber.: C 48.44, H 2.96

Gef.: C 48.68, H 3.15

6.2.4 Asymmetrische Hydroborierung von Styrol

6.2.4.1 Synthese von 1-Phenyl-1-ethanol (116)

Ph

OH

116

Eine Suspension von [Rh(cod)2]BF4 (4.1 mg, 10 μmol, 2.0 Mol-%) und AaPhos (87e, 8.2

mg, 11 μmol, 2.2 Mol-%) in DME (0.5 mL) wurde unter Argon 60 min bei Raum-

temperatur gerührt. Man fügte Styrol (58 μL, 52 mg, 0.50 mmol, 1.0 Äquiv.) hinzu,

kühlte auf 30 °C und gab schließlich Catecholboran (59 μL, 66 mg, 0.55 mmol, 1.1

Äquiv.) hinzu. Man ließ 18 h bei 30 °C rühren. Methanol (1 mL), NaOH-Lösung (2.5 M,

1.4 ml, 3.6 mmol, 7.2 Äquiv.) und H2O2 (30%ig, 0.11 ml, 1.1 mmol, 2.2 Äquiv.) wurden

zugesetzt, man ließ auf Raumtemperatur aufwärmen und rührte weitere 4 h. Die wäßrige

Phase wurde mit Et2O (3 x 10 mL) extrahiert und anschließend die vereinigten

organischen Phasen mit NaOH-Lösung (1 M, 10 mL) und ges. wäßr. NH4Cl-Lösung (10

mL) gewaschen. Man trocknete über MgSO4, filtrierte und entfernte das Lösungsmittel im

Vakuum. Das Rohprodukt wurde per Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc

4:1) gereinigt und man erhielt 1-Phenyl-1-ethanol (116) als farbloses Öl (47 mg, 77%).

1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 1.50 (d, J = 6.4 Hz, 3H, CH3), 1.94 (br s, 1H, OH), 4.88 (q, J = 6.4 Hz, 1H, CH),

7.25–7.35 (m, 5H, Ar-H)

HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL

CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 90:10, 0.5 mL/min, 254 nm, 20 °C, tr

= 11.33 min (R), tr = 12.39 min (S): 59% ee (R).

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.89

6 EXPERIMENTELLER TEIL

135

6.2.5 Asymmetrische Iridium-katalysierte Hydrierung von Iminen

6.2.5.1 Syntese von 4-Methoxy-N-(1-phenylethyl)anilin (128)

Ph

HN

128

OMe

In einer Glovebox wurden unter Argon [Ir(cod)Cl]2 (1.7 mg, 2.5 μmol, 0.5 Mol-%) und

AaPhos (87e, 4.1 mg, 5.5 μmol, 1.1 Mol-%) in ein Probegläschen gefüllt. Nach Entnahme

des Probegläschens aus der Glovebox wurde die Mischung in CH2Cl2 (1 mL) gelöst und

60 min bei Raumtemperatur gerührt. Man fügte Iod (4.1 mg, 16 μmol, 3.2 Mol-%) hinzu,

ließ weitere 60 min rühren und gab schließlich eine Lösung des Imins 127 (113 mg, 0.500

mmol, 1.0 Äquiv.) in CH2Cl2 (1 mL) hinzu. Man plazierte das Probegläschen in einen mit

Argon gefüllten Stahlautoklaven, verschloss diesen und spülte mit Wasserstoff (3 x 20

bar), bevor der Autoklav schließlich unter Wasserstoffdruck (20 bar) gesetzt wurde. Man

ließ die Reaktion 17 h bei Raumtemperatur rühren. Die Mischung wurde über eine kurze

mit Kieselgel gefüllte Säule filtriert (Elution mit CH2Cl2). Nach Entfernen des Lösungs-

mittels im Vakuum erhielt man 4-Methoxy-N-(1-phenylethyl)anilin (128, 110 mg, 99%).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.53 (d, J = 6.9 Hz, 3H, CH3CH), 3.69 (s, 3H, OCH3), 4.42 (q, J = 6.7 Hz, 1H, CH),

6.52 (d, J = 8.8 Hz, 2H, Ar-H), 6.69 (d, J = 9.0 Hz, 2H, Ar-H), 7.20–7.24 (m, 1H; Ar-H),

7.29–7.33 (m, 2H, Ar-H), 7.35–7.38 (m, 2H, Ar-H)

HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL

CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 99:1, 0.5 mL/min, 254 nm, 20 °C, tr =

20.53 min (+), tr = 23.35 min (–): 56% ee (–).

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.112,169

6 EXPERIMENTELLER TEIL

136

6.2.6 Asymmetrische Iridium-katalysierte Hydrierung von Chinaldin

(129)

6.2.6.1 Synthese von 2-Methyl-1,2-dihydrochinolin (130)

130

NH

In einer Glovebox wurden unter Argon [Ir(cod)Cl]2 (3.4 mg, 5.0 μmol, 0.5 Mol-%) und

AaPhos (87e, 8.2 mg, 11 μmol, 1.1 Mol-%) in ein Schlenk-Rohr gefüllt. Nach Entnahme

des Schlenk-Rohrs aus der Glovebox wurde die Mischung in Toluol (5 mL) gelöst und 30

min bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wurde die Lösung in ein Probegläschen

transferiert, das zuvor mit Chinaldin (129, 0.135 mL, 143 mg, 1.00 mmol, 1.0 Äquiv. und

Iod (12.7 mg, 50.0 μmol, 5.0 Mol-%) befüllt wurde. Man plazierte das Probegläschen in

einen mit Argon gefüllten Stahlautoklaven, verschloss diesen und spülte mit Wasserstoff

(3 x 50 bar), bevor der Autoklav schließlich unter Wasserstoffdruck (50 bar) gesetzt

wurde. Man ließ die Reaktion 42 h bei Raumtemperatur rühren. Man verdünnte mit

CH2Cl2 (20 mL) und wäßr. ges. NaHCO3-Lösung (10 mL) und extrahierte die wäßr.

Phase mit CH2Cl2 (3 x 10 mL). Man trocknete über MgSO4, filtrierte und entfernete das

Lösungsmittel im Vakuum. Das Rohprodukt wurde per Flash-Chromatograpie (Kieselgel,

Pentan/EtOAc 9:1) gereinigt, und man erhielt das Amin 130 als farblosen Feststoff (50

mg, 34%).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.21 (d, J = 6.3 Hz, 3H, CH3), 1.59 (dddd, J = 12.8, 11.4, 10.0, 5.3 Hz, 1H, CHH),

1.93 (dddd, J = 12.8, 5.7, 3.4, 2.9 Hz, 1H, CHH), 2.72 (ddd, J = 16.4, 5.3, 3.6 Hz, 1H,

CHH), 2.84 (ddd, J = 17.1, 11.5, 5.6 Hz, 1H, CHH), 3.40 (dqd, J = 9.8, 6.3, 2.8 Hz, 1H,

CH), 3.70 (br s, 1H, NH), 6.47 (dd, J = 8.3, 1.2 Hz, 1H, Ar-H), 6.60 (td, J = 7.4, 1.2 Hz,

1H), 6.90–7.01 (m, 2H, Ar-H)

HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL

CHIRALCEL OD Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 99:1, 0.6 mL/min, 254 nm, 20 °C, tr =

14.3 min (major), tr = 16.6 min (minor): 7% ee.

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.113c

6 EXPERIMENTELLER TEIL

137

6.2.7 Asymmetrische Hydrierung ungeschützter Enamine

6.2.7.1 Synthese von 3-Amino-3-(4-fluorphenyl)propionsäuremethylester

(134)

134

F

NH2CO2Me

In einer Glovebox wurden unter Argon [Rh(cod)Cl]2 (2.0 mg, 4.0 μmol, 0.5 Mol-%) und

AaPhos (87e, 6.6 mg, 8.8 μmol, 1.1 Mol-%) in ein Probegläschen gefüllt. Nach Entnahme

des Probegläschen aus der Glovebox wurde die Mischung in Trifluorethanol (0.5 mL)

gelöst und 40 min bei Raumtemperatur gerührt. Man fügte eine Lösung des Enamins 133

(156 mg, 0.800 mmol, 1.0 Äquiv.) in Trifluorethanol (1 mL) hinzu, plazierte das Probe-

gläschen in einen mit Argon gefüllten Stahlautoklaven, verschloß diesen und spülte mit

Wasserstoff (3 x 30 bar), bevor der Autoklav schließlich unter Wasserstoffdruck (30 bar)

gesetzt wurde. Man ließ die Reaktion 70 h bei 50 °C rühren. Das Lösungsmittel wurde im

Vakuum entfernt und das Rohprodukt per Flash-Chromatographie (Kieselgel,

CH2Cl2/EtOH 20:1) gereinigt. Man erhielt das Produkt 134 als farblosen Feststoff (56 mg,

36%).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.69 (br s, 2H, NH2), 2.64 (d, J = 6.8 Hz, 2H, CH2), 3.68 (s, 3H, CH3), 4.42 (t, J =

6.9 Hz, 1H, CH), 6.97–7.08 (m, 2H, Ar-H), 7.29–7.38 (m, 2H, Ar-H)

HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde nach Schützung des Amins als Acetamid 135

bestimmt.

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.115

6.2.7.2 Synthese von 3-Acetamido-3-(4-fluorphenyl)propionsäuremethyl-

ester (135)170

135

F

HNCO2Me

O

6 EXPERIMENTELLER TEIL

138

Zu einer Lösung des Aminosäureesters 134 (40 mg, 0.20 mmol, 1.0 Äquiv.) in Pyridin

(1.5 mL) wurde unter Argon Ac2O (38 μL, 0.41 mmol, 2.0 Äquiv.) gegeben und 24 h bei

Raumtemperatur gerührt. Man verdünnte mit CH2Cl2 (10 mL) und HCl (2 M, 6 mL),

extrahierte die wäßr. Phase mit CH2Cl2 (3 x 10 mL), wusch die vereinigten organischen

Phasen mit HCl (2 M, 2 x 6 mL) und ges. wäßr. NaCl-Lösung (10 mL). Man trocknete

über MgSO4, filtrierte und entfernte das Lösungsmittel im Vakuum. Man erhielt ana-

lytisch reines Acetamid 135 als farblosen Feststoff (41 mg, 91%).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.98 (s, 3H, CH3), AB Signal ( A = 2.79, B = 2.88, JAB = 15.8 Hz, zusätzlich auf-

gespalten durch JA = 6.1 Hz, JB = 5.9 Hz, 2H, CH2), 3.60 (s, 3H, CH3), 5.37 (dt, J = 6.1,

6.1 Hz, 1H, CH), 6.75 (br d, J = 8.0 Hz, 1H, NH), 6.99 (mc, J = 8.7 Hz, 2H, Ar-H), 7.22–

7.26 (m, 2H, Ar-H)

HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL

CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 90:10, 0.6 mL/min, 254 nm, 20 °C,

tr = 20.90 min (minor), tr = 23.59 min (major): 46% ee.

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.171

6.2.8 Asymmetrische Ruthenium-katalysierte Hydrierung von

Benzoylessigsäureethylester (131)

6.2.8.1 Synthese von 3-Hydroxy-3-phenylpropionsäureethylester (132)

132

Ph

OHCO2Et

In einer Glovebox wurden unter Argon [Ru(C6H6)Cl2]2 (0.31 mg, 0.63 μmol, 0.25 Mol-%)

und Diphosphin 87a (1.0 mg, 1.4 μmol, 0.55 Mol-%) in ein Probegläschen gefüllt. Nach

Entnahme des Schlenk-Rohrs aus der Glovebox wurde die Mischung in Ethanol (0.4 mL)

gelöst und 30 min bei Raumtemperatur gerührt. Man fügte Benzoylessigsäureethylester

(131, 43 μl, 48 mg, 0.25 mmol, 1.0 Äquiv.) hinzu, plazierte das Probegläschen in einen

mit Argon gefüllten Stahlautoklaven, verschloss diesen und spülte mit Wasserstoff (3 x

30 bar), bevor der Autoklav schließlich unter Wasserstoffdruck (30 bar) gesetzt wurde.

Man ließ die Reaktion 24 h bei Raumtemperatur rühren. Man filtrierte die Mischung über

eine kurze mit Kieselgel gefüllte Säule (Elution mit CH2Cl2) und entfernte das Lösungs-

mittel im Vakuum. Das Rohprodukt wurde per Flash-Chromatographie (Kieselgel,

6 EXPERIMENTELLER TEIL

139

Pentan/EtOAc 9:1 4:1) gereinigt, und man erhielt die Titelverbindung 132 als farb-

losen Feststoff (22 mg, 45%).

1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 1.28 (t, J = 7.1 Hz, 3H, CH3), 2.67–2.84 (m, 2H, CH2), 3.26 (br d, J = 3.5 Hz, 1H,

OH), 4.21 (q, J = 7.1 Hz, 2H, CH2), 5.13–5.19 (m, 1H, CH), 7.26–7.42 (m, 5H, Ar-H)

HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL

CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 90:10, 0.5 mL/min, 220 nm, 20 °C, tr

= 16.42 min (S), tr = 23.94 min (R): 68% ee (S).172

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.173

6.2.9 Asymmetrische, Palladium-katalysierte allylische

Aminierungen und Alkylierungen

6.2.9.1 Repräsentative Arbeitsvorschrift zur allylischen Aminierung:

N-Benzyl-1,3-diphenylprop-2-en-1-amin (80)

80

Ph

HN

Ph

Ph

In einer Glovebox wurden unter Argon [Pd( 3-allyl)Cl]2 (0.73 mg, 2.0 μmol, 0.5 Mol-%),

LiCl (0.26 mg, 6.1 μmol, 1.5 Mol-%) und Diphosphin 87a (2.9 mg, 4.1 μmol, 1.0 Mol-%)

in ein Schlenk-Rohr gefüllt. Nach Entnahme des Schlenk-Rohrs aus der Glovebox wurde

die Mischung in THF (1.0 mL) gelöst und 40 min bei Raumtemperatur gerührt. Man fügte

1,3-Diphenyl-2-propenylacetat (79, 101 mg, 0.400 mmol, 1.0 Äquiv.) und Benzylamin

(0.131 mL, 229 mg, 1.20 mmol, 3.0 Äquiv.) hinzu und ließ 18 h bei Raumtemperatur

rühren. Man verdünnte mit Et2O (10 mL) und ges. wäßr. NH4Cl-Lösung (10 mL) und

extrahierte die wäßr. Phase mit Et2O (3 x 10 mL) extrahiert. Die vereinigten organischen

Phasen wurden über MgSO4 getrocknet und das Lösungsmittel im Vakuum entfernt. Das

Rohprodukt wurde per Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 20:1) gereinigt,

und man erhielt (R,E)-N-Benzyl-1,3-diphenylprop-2-en-1-amin (80) als farbloses Öl (98

mg, 82%).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.72 (br s, 1H, NH), AB-Signal ( A = 3.77, B = 3.80, JAB = 13.5 Hz, 2H, CH2), 4.40

(d, J = 7.4 Hz, 1H, CH), 6.32 (dd, J = 15.8, 7.5 Hz, 1H, CH), 6.58 (d, J = 15.9 Hz, 1H,

CH), 7.18 7.45 (m, 15 H, Ar-H)

6 EXPERIMENTELLER TEIL

140

HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL

CHIRALCEL OJ Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 93:7, 0.6 mL/min, 254 nm, 20 °C, tr =

21.0 min (S), tr = 27.7 min (R): 82% ee (R).

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.174

6.2.9.2 Synthese von N-Benzylcyclohex-2-enamin (120)

120

HN Ph

Gemäß Abschnitt 6.2.9.1 wurde 120 mit Cyclohexen-2-ylacetat (118, 56 μL, 56 mg, 0.36

mmol, 1.0 Äquiv.) nach 16 h bei Raumtemperatur und anschließender Reinigung per

Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 10:1 5:1 1:1) als farbloses Öl

erhalten (48 mg, 64%). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.41 (br s, 1H, NH), 1.45–1.61 (m, 2H, CH2), 1.71–1.80 (m, 1H, CHH), 1.87–1.95

(m, 1H, CHH), 1.97–2.04 (m, 2H, CH2), 3.19–3.25 (m, 1H, CH), AB Signal ( A = 3.83,

B = 3.87, JAB = 13.0 Hz, 2H, CH2), 5.70–5.80 (m, 2H, =CH), 7.22–7.26 (m, 2H, Ar-H),

7.29–7.36 (m, 3H, Ar-H)

HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL

CHIRALCEL OB-H Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 99:1, 0.5 mL/min, 230 nm, 20 °C, tr =

14.0 min (R), tr = 15.4 min (S): 17% ee (S).

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.175

6.2.9.3 Repräsentative Arbeitsvorschrift zur allylischen Alkylierung: 2-(1,3-

diphenylallyl)malonsäuredimethylester (88)

88

PhPh

CO2MeMeO2C

In einem Schlenkrohr wurden unter Argon [Pd( -allyl)Cl]2 (0.73 mg, 7.5 μmol, 0.5 Mol-

%) und Diphosphin 87a (2.9 mg, 0.0450 mmol, 1.0 Mol-%) in CH2Cl2 (1 mL) gelöst und

30 min bei Raumtemperatur gerührt. Dann gab man 1,3-Diphenyl-2-propenylacetat (79)

(101 mg, 0.400 mmol, 1.0 Äquiv.), N,O-Bistrimethylsilylacetat (0.30 mL, 1.2 mmol,

3.0 Äquiv.), Malonsäuredimethylester (0.14 mL, 1.2 mmol, 3.0 Äquiv.) und KOAc

6 EXPERIMENTELLER TEIL

141

(7.8 mg, 0.080 mmol, 20 Mol-%) zu und ließ 14 h bei Raumtemperatur rühren. Man

filtrierte die Mischung über eine kurze mit Kieselgel gefüllte Säule (Elution mit Et2O)

und entfernte das Lösungsmittel im Vakuum. Das Rohprodukt wurde per Flash-

Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 10:1 5:1 3:1) gereinigt und man erhielt

die Titelverbindung 88 als farbloses Öl (129 mg, 99%).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 3.51 (s, 3H, CH3), 3.70 (s, 3H, CH3), 3.95 (d, J = 11.0 Hz, 1H), 4.26 (dd, J = 10.9,

8.7 Hz, 1H), 6.33 (dd, J = 15.8, 8.7 Hz, 1H), 6.47 (d, J = 15.6 Hz, 1H), 7.19–7.33 (m,

10H, Ar-H)

HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL

CHIRALCEL AD Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 95:5, 0.5 mL/min, 230 nm, 20 °C, tr =

29.7 min (R), tr = 41.6 min (S): 73% ee (S).

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.176

6.2.9.4 Synthese von 2-Cyclohexenylmalonsäuredimethylester (119)

119

CO2MeMeO2C

Gemäß Abschnitt 6.2.9.3 wurde 119 mit Cyclohexen-2-ylacetat (118, 62 μL, 62 mg, 0.40

mmol, 1.0 Äquiv.) nach 14 h bei Raumtemperatur und anschließender Reinigung per

Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 9:1) als farbloses Öl erhalten (82 mg,

97%).1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.31–1.43 (m, 1H, CHH), 1.50–1.63 (m, 1H, CHH), 1.66–1.82 (m, 2H, CH2), 1.94–

2.04 (m, 2H, CH2), 2.85–2.97 (m, 1H, CH), 3.29 (d, J = 9.5 Hz, 1H, CH), 3.74 (s, 3H,

CH3), 3.74 (s, 3H, CH3), 5.52 (ddt, J = 10.3, 2.4, 2.4 Hz, 1H, =CH), 5.78 (ddt, J = 10.0,

3.6, 3.6 Hz, 1H, =CH)

HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL

CHIRALCEL OB-H Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 97:3, 0.7 mL/min, 210 nm, 20 °C, tr =

20.4 min (S), tr = 25.4 min (R): 9% ee (S).

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.176

6 EXPERIMENTELLER TEIL

142

6.2.10 Asymmetrische Palladium-katalysierte alkylierende Ring-

öffnung

6.2.10.1 Synthese von 2-Ethyl-1,2-dihydronaphth-1-ol (122).

122

OHEt

Diphosphin 87a (2.7 mg, 5.0 μmol, 5.0 Mol-%) und Pd(CH3CN)2Cl2 (1.3 mg, 5.0 μmol,

5.0 Mol-%) wurden in Toluol (1.5 mL) gelöst und 1.5 h bei Raumtemperatur gerührt. Es

wurde eine Lösung von Et2Zn (1 M in Hexan, 0.15 mL, 0.15 mmol, 1.5 Äquiv.) und nach

10 min 1,4-Epoxy-1,4-dihydronaphthalin (121, 14 mg, 0.10 mmol, 1.0 Äquiv.) zugege-

ben. Man ließ 48 h bei Raumtemperatur rühren. Mit einigen Tropfen wäßr. NaCl-Lösung

wurde die Reaktion gequencht. Nach 30 min filtrierte man über einer kurzen mit Celite

gefüllten Säule und entfernte das Lösungsmittel im Vakuum. Das Rohprodukt wurde per

Flash-Chromatographie gereinigt (Kieselgel, Pentan/EtOAc 10:1), und man erhielt 2-

Ethyl-1,2-dihydronaphth-1-ol (122) als farblosen Feststoff (7 mg, 40%).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.10 (t, J = 7.4 Hz, 3H, CH3), 1.51 (d, J = 7.8 Hz, 1H, OH), 1.58–1.69 (m, 1H, CHH),

1.78–1.92 (m, 1H, CHH), 2.39 (ddt, J = 12.3, 7.4, 2.6 Hz, 1H, CH), 4.62 (dd, J = 7.4, 4.6

Hz, 1H, CH), 5.84 (dd, J = 9.6, 1.8 Hz, 1H, =CH), 6.55 (d, J = 9.6, 2.6 Hz, 1H, =CH),

7.13 (d, J = 7.1 Hz, 1H, Ar-H), 7.21–7.38 (m, 3H, Ar-H)

HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL

CHIRALCEL OD Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 98:2, 0.6 mL/min, 210 nm, 20 °C, tr =

22.0 min ( ), tr = 25.4 min (+): 29% ee (+).

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.177

6 EXPERIMENTELLER TEIL

143

6.2.11 Asymmetrische Rhodium-katalysierte Arylierung von

1-Naphthaldehyd

6.2.11.1 Synthese von Naphthalen-1-yl(phenyl)methanol (126)

126

HO Ph

In einer Glovebox wurden unter Argon [Rh(acac)(C2H4)2] (1.55 mg, 6.0 μmol, 3.0 Mol-

%) und Diphosphin 87a (5.1 mg, 7.0 μmol, 3.5 Mol-%) in ein Schlenk-Rohr gefüllt. Nach

Entnahme des Schlenk-Rohrs aus der Glovebox wurde die Mischung in entgastem

DME/Wasser (2:1 v/v, 0.9 mL) gelöst und anschließend Phenylboronsäure (17a, 73 mg,

0.60 mmol, 3.0 Äquiv.) und 1-Naphthaldehyd (125, 27 μL, 31 mg, 0.20 mmol, 1.0

Äquiv.) zugegeben. Man erhitzte 55 h auf 60 °C. Man verdünnte mit CH2Cl2 (5 mL) und

ges. wäßr. NaHCO3-Lösung (5 mL), extrahierte die wäßr. Phase mit CH2Cl2 (3 x 5 mL),

trocknete die vereinigten organischen Phasen über MgSO4, filtrierte und entfernte das

Lösungsmittel im Vakuum. Das Rohprodukt wurde per Flash-Chromatographie (Kiesel-

gel, Pentan/EtOAc 15:1) gereinigt, und man erhielt das Diarylmethanol 126 als farbloses

Öl, das nach einiger Zeit kristallisierte (34 mg, 73%).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 2.30 (br s, 1H, OH), 6.56 (s, 1H, CH), 7.25–7.36 (m, 3H, Ar-H), 7.40–7.51 (m, 5H,

Ar-H), 7.64 (d, J = 7.1 Hz, 1H, Ar-H), 7.82 (d, J = 8.0 Hz, 1H, Ar-H), 7.85–7.88 (m, 1H,

Ar-H), 8.03–8.06 (m, 1H, Ar-H)

HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL

CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 80:20, 0.5 mL/min, 254 nm, 20 °C, tr

= 20.1 min (S), tr = 25.4 min (R): 14% ee (S).108b

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.178

6 EXPERIMENTELLER TEIL

144

6.2.12 Asymmetrische Kupfer-katalysierte 1,4-Addition

6.2.12.1 Synthese von 4-Ethylnonan-2-on (124)

124

O

4

In einer Glovebox wurde unter Argon Diphosphin 87a (13.4 mg, 18.0 μmol, 6 Mol-%) in

ein Schlenk-Rohr gefüllt. Nach Entnahme des Schlenk-Rohrs aus der Glovebox wurde

CuBr·SMe2 (3.1 mg, 15 μmol, 5 Mol-%) zugegeben und die Mischung in TBME (3 mL)

gelöst. Man ließ 20 min bei Raumtemperatur rühren, gab (E)-3-Nonen-2-on (123, 50 μL,

42 mg, 0.30 mmol, 1.0 Äquiv.) und kühlte nach 5 min auf –75 °C ab. Eine Lösung von

EtMgBr (1 M in THF, 0.34 ml, 0.34 mmol, 1.13 Äquiv.) wurde tropfenweise hinzugege-

ben. Nach 3 h bei –75 °C wurde MeOH (0.5 mL) zugegeben und man ließ auf Raum-

temperatur aufwärmen. Man verdünnte mit wäßr. NH4Cl-Lösung (1 M, 2 mL) und extra-

hierte die organische Phase mit Et2O (3 x 5 mL). Die vereinigten organischen Phasen

wurden über MgSO4 getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel im Vakuum entfernt. Das

Rohprodukt (Regioselektivität 3:1) wurde per Flash-Chromatographie (Kieselgel,

Pentan/Et2O 9:1) gereinigt, und man erhielt das Hauptregioisomer 124 als farbloses Öl

(18 mg, 35%).

1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 0.85 (t, J = 7.4 Hz, 3H, CH3), 0.88 (t, J = 6.8 Hz, 3H, CH3), 1.17–1.38 (m, 10H, CH2),

1.85 (m, 1H, CH), 2.13 (s, 3H, CH3), 2.33 (d, J = 6.7 Hz, 2H, CH2)

GC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch GC-Analyse an der chiralen Säule

Lipodex G (50 m x 0.25 mm), 90 °C isotherm, mit H2 als Trägergas (130 kPa) bestimmt;

tr = 25.67 min (minor), tr = 25.93 min (major): 29% ee.

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.106

6 EXPERIMENTELLER TEIL

145

6.2.13 Asymmetrische Rhodium-katalysierte 1,4-Additionen

6.2.13.1 Repräsentative Arbeitsvorschrift für die asymmetrische, Rhodium-

katalysierte 1,4-Addition: 3-Phenylcyclohexanon (19aa)

O

Ph19aa

In einer Glovebox wurden unter Argon [Rh(acac)2(C2H4)2] (3.10 mg, 12.0 μmol, 3 Mol-

%) und Diphosphin 87a (9.07 mg, 12.4 μmol, 3.1 Mol-%) in ein Schlenk-Rohr gefüllt.

Nach Entnahme des Schlenk-Rohrs aus der Glovebox wurde Phenylboronsäure (17a, 244

mg, 2.00 mmol, 5.0 Äquiv.) zugegeben und die Mischung in Dioxan/Wasser (10:1, 1.1

mL) gelöst. 2-Cyclohexen-1-on (18a, 38.5 mg, 39.0 μL, 0.400 mmol, 1.0 Äquiv.) wurde

zugegeben und die Lösung 5 h auf 100 °C erhitzt. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum

entfernt und der braune Rückstand in EtOAc (5 mL) und ges. wäßr. NaHCO3 (5 mL) ge-

löst. Die wäßr. Phase wurde mit EtOAc (10 mL) extrahiert und die vereinigten

organischen Phasen wurden über MgSO4 getrocknet. Nach Entfernen des Lösungsmittel

im Vakuum und Reinigung des Rohprodukts per Flash-Chromatographie (Kieselgel,

Pentan/EtOAc 6:1) erhielt man 3-Phenylcyclohexanon (19aa) als farbloses Öl (65 mg,

93%).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.73–1.91 (m, 2H, CH2), 2.08–2.17 (m, 2H, CH2), 2.34–2.63 (m, 4H, CH2), 3.01 (mc,

1H, CH), 7.22–7.26 (m, 3H, Ph-H), 7.31–7.36 (m, 2H, Ph-H).

HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL

CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 99:1, 0.5 mL/min, 220 nm, 10 °C, tr =

33.73 min (S), tr = 35.58 min (R): 95% ee (R).

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.36b

6 EXPERIMENTELLER TEIL

146

6.2.13.2 3-(4-Methylphenyl)cyclohexanone (19ab)

O

19abMe

Gemäß Abschnitt 6.2.13.1 wurde 19ab mit 4-Tolylboronsäure (272 mg, 2.00 mmol, 5.0

Äquiv.) nach 24 h bei 100 °C als farbloses Öl erhalten (50 mg, 67%). 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 1.70–1.90 (m, 2H, CH2), 2.04–2.18 (m, 2H, CH2), 2.31–2.62 (m, 4H, CH2), 2.33 (s,

3H, CH3), 2.98 (mc, 1H, CH), 7.09–7.16 (m, 4H, Ar-H).

HPLC: DAICEL CHIRALCEL AD, Heptan/2-PrOH 95:5, 0.9 mL/min, 230 nm, 20 °C, tr =

6.69 min (minor), tr = 7.20 min (major): 92% ee.

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.36b

6.2.13.3 3-(4-Trifluoromethylphenyl)cyclohexanon (19ac)

O

19acF3C

Gemäß Abschnitt 6.2.13.1 wurde 19ac mit 4-Trifluoromethylphenylboronsäure (380 mg,

2.00 mmol, 5.0 Äquiv.) nach 15 h bei 100 °C als farbloses Öl erhalten (97 mg, 99%). 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 1.76–1.94 (m, 2H, CH2), 2.04–2.21 (m, 2H, CH2), 2.34–2.64 (m, 4H, CH2), 3.08 (mc,

1H, CH), 7.34 (d, J = 8.1 Hz, 2H, Ar-H), 7.59 (d, J = 8.1 Hz, 2H, Ar-H)

HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD-H, Heptan/2-PrOH 90:10, 0.5 mL/min, 220 nm, 20 °C,

tr = 19.94 min (major), tr = 21.83 min (minor): 92% ee.

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.36b

6 EXPERIMENTELLER TEIL

147

6.2.13.4 3-(4-Chlorphenyl)cyclohexanon (19ad)

O

19adCl

Gemäß Abschnitt 6.2.13.1 wurde 19ad mit 4-Chlorphenylboronsäure (313 mg, 2.00

mmol, 5.0 Äquiv.) nach 15 h bei 100 °C als farbloses Öl erhalten (82 mg, 99%). 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 1.69–1.89 (m, 2H, CH2), 2.04–2.19 (m, 2H, CH2), 2.32–2.61 (m, 4H, CH2), 2.99 (tt,

J = 11.7, 4.0 Hz, 1H, CH), 7.13–7.17 (m, 2H, Ar-H), 7.28–7.32 (m, 2H, Ar-H)

HPLC: DAICEL CHIRALCEL OJ, Heptan/2-PrOH 99.5:0.5, 1.0 mL/min, 220 nm, 20 °C,

tr = 41.07 min (minor), tr = 46.27 min (major): 97% ee.

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.179

6.2.13.5 3-(2-Toluyl)cyclohexanon (19ae)

O

19ae

Me

Gemäß Abschnitt 6.2.13.1 wurde 19ae mit 2-Tolylboronsäure (272 mg, 2.00 mmol, 5.0

Äquiv.) nach 16 h bei 100 °C als farbloses Öl erhalten (81 mg, 99%). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.77–1.90 (m, 2H, CH2), 1.98–2.05 (m, 1H, CHH), 2.15–2.21 (m, 1H, CHH), 2.33 (s,

3H, CH3), 2.36–2.53 (m, 4H, CH2), 3.17–3.26 (m, 1H, CH), 7.11–7.25 (m, 4H, Ar-H)

HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD-H, Heptan/2-PrOH 99:1, 0.6 mL/min, 215 nm, 20 °C, tr =

26.00 min (minor), tr = 27.32 min (major): 90% ee.

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.122a

6 EXPERIMENTELLER TEIL

148

6.2.13.6 3-(3-Methoxyphenyl)cyclohexanon (19af)

O

19af

MeO

Gemäß Abschnitt 6.2.13.1 wurde 19af mit 3-Methoxyphenylboronsäure (304 mg, 2.00

mmol, 5.0 Äquiv.) nach 17 h bei 100 °C als farbloses Öl erhalten (58 mg, 71%). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.71–1.89 (m, 2H, CH2), 2.01–2.18 (m, 2H, CH2), 2.33–2.62 (m, 4H, CH2), 2.98 (tt,

J = 11.7, 3.8 Hz, 1H, CH), 3.81 (s, 3H, OCH3), 6.76–6.83 (m, 3H, Ar-H), 7.23–7.27 (m,

1H, Ar-H)

HPLC: DAICEL CHIRALCEL OJ, Heptan/2-PrOH 90:10, 1.0 mL/min, 215 nm, 20 °C, tr =

14.30 min (major), tr = 16.60 min (minor): 93% ee.

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.36b

6.2.13.7 3-(4-Methoxyphenyl)cyclohexanon (19ag)

O

19agMeO

Gemäß Abschnitt 6.2.13.1 wurde 19ag mit 4-Methoxyphenylboronsäure (304 mg, 2.00

mmol, 5.0 Äquiv.) nach 17 h bei 100 °C als farbloses Öl erhalten (38 mg, 47%). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.70–1.86 (m, 2H, CH2), 2.04–2.17 (m, 2H, CH2), 2.32–2.60 (m, 4H, CH2), 2.97 (tt,

J = 11.8, 3.9 Hz, 1H, CH), 3.80 (s, 3H, OCH3), 6.85–6.89 (m, 2H, Ar-H), 7.12–7.16 (m,

2H, Ar-H)

HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD-H, Heptan/2-PrOH 97:3, 0.7 mL/min, 215 nm, 20 °C, tr =

18.96 min (major), tr = 20.20 min (minor): 82% ee.

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.122a

6 EXPERIMENTELLER TEIL

149

6.2.13.8 3-(1-Naphthyl)cyclohexanon (19ah)

O

19ah

Gemäß Abschnitt 6.2.13.1 wurde 19ah mit 1-Naphthylboronsäure (344 mg, 2.00 mmol,

5.0 Äquiv.) nach 15 h bei 100 °C als farbloses Öl erhalten (46 mg, 51%). 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 1.85–2.08 (m, 2H, CH2), 2.16–2.29 (m, 2H, CH2), 2.41–2.81 (m, 4H, CH2), 3.87 (tt,

J = 11.1, 3.7 Hz, 1H, CH), 7.39–7.57 (m, 4H, Ar-H), 7.76 (d, J = 8.0 Hz, 1H, Ar-H),

7.86–7.90 (m, 1H, Ar-H), 8.04 (d, J = 7.8 Hz, 1H, Ar-H)

HPLC: DAICEL CHIRALCEL AD, Heptan/2-PrOH 99:1, 1.0 mL/min, 230 nm, 20 °C, tr =

12.72 min (minor), tr = 14.00 min (major): 85% ee.

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.180

6.2.13.9 3-[(E)-Styryl]cyclohexanon (19ai)

O

19ai

Gemäß Abschnitt 6.2.13.1 wurde 19ai mit Phenylvinylboronsäure (296 mg, 2.00 mmol,

5.0 Äquiv.) nach 15 h bei 100 °C als farbloses Öl erhalten (51 mg, 64%). 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 1.59–1.83 (m, 2H, CH2), 1.98–2.16 (m, 2H, CH2), 2.26–2.45 (m, 3H, CHH, CH2),

2.50–2.57 (m, 1H, CHH), 2.62–2.74 (m, 1H, CH), 6.16 (dd, J = 15.9, 6.8 Hz, 1H, =CH),

6.40 (dd, J = 15.9, 1.0 Hz, 1H, =CH), 7.20–7.37 (m, 5H, Ar-H)

HPLC: DAICEL CHIRALCEL AS, Heptan/2-PrOH 90:10, 1.0 mL/min, 230 nm, 20 °C, tr =

10.54 min (major), tr = 12.04 min (minor): 35% ee.

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.36c

6 EXPERIMENTELLER TEIL

150

6.2.13.10 3-Phenylcyclopentanon (19ba)

Ph19ba

O

Gemäß Abschnitt 6.2.13.1 wurde 19ba mit Phenylboronsäure (244 mg, 2.00 mmol, 5.0

Äquiv.) nach 6 h bei 100 °C als farbloses Öl erhalten (30 mg, 47%). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.94–2.05 (m, 1H, CHH), 2.26–2.39 (m, 2H, CH2), 2.41–2.52 (m, 2H, CH2), 2.67 (dd,

J = 18.3, 7.6 Hz, 1H, CHH), 3.43 (tt, J = 11.3, 6.6 Hz, 1H, CH), 7.23–7.27 (m, 3H, Ph-H),

7.33–7.37 (m, 2H, Ph-H)

HPLC: DAICEL CHIRALCEL OB-H, Heptan/2-PrOH 99.5:0.5, 0.7 mL/min, 210 nm, 20 °C,

tr = 52.70 min (minor), tr = 54.80 min (major): 73% ee.

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.36b

6.2.13.11 3-Phenylcycloheptanon (19ca)

Ph

19ca

O

Gemäß Abschnitt 6.2.13.1 wurde 19ca (Ansatzgröße 0.15 mmol) mit Phenylboronsäure

(91 mg, 0.75 mmol, 5.0 Äquiv.) nach 23 h bei 100 °C als farbloses Öl erhalten (26 mg,

92%).1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 1.43–1.57 (m, 1H), 1.65–1.81 (m, 2H), 1.95–2.13 (m, 3H), 2.57–2.67 (m, 3H), 2.85–

2.98 (m, 2H), 7.18–7.23 (m, 3H, Ph-H), 7.27–7.33 (m, 2H, Ph-H).

HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD, Heptan/2-PrOH 95:5, 0.7 mL/min, 210 nm, 20 °C, tr =

13.63 min (minor), tr = 15.20 min (major): 35% ee.

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.36b

6 EXPERIMENTELLER TEIL

151

6.2.13.12 4-Phenylnonan-2-on (19da)

19da

O Ph

4

Gemäß Abschnitt 6.2.13.1 wurde 19da mit Phenylboronsäure (244 mg, 2.00 mmol, 5.0

Äquiv.) nach 6 h bei 100 °C als farbloses Öl erhalten (85 mg, 97%). 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 0.79–0.84 (t, J = 6.7 Hz, 3H, CH2CH3), 1.05–1.27 (m, 6H, CH2), 1.50–1.67 (m, 2H,

CH2), 2.01 (s, 3H, COCH3), 2.71 (d, J =7.2 Hz, 2H, CH2), 3.14 (tt, J = 7.4, 7.2 Hz, 1H,

CHPh), 7.14–7.21 (m, 3H, Ph-H), 7.25–7.31 (m, 2H, Ph-H)

HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD-H, Heptan/2-PrOH 99:1, 0.6 mL/min, 220 nm, 10 °C, tr =

9.80 min (major), tr = 10.84 min (minor): 69% ee.

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.36b

6.2.13.13 4-Phenyl-tetrahydropyran-2-on (19ea)

O

Ph19ea

O

Gemäß Abschnitt 6.2.13.1 wurde 19ea (Ansatzgröße 0.15 mmol) mit Phenylboronsäure

(91 mg, 2.00 mmol, 5.0 Äquiv.) nach 23 h bei 100 °C als farbloses Öl erhalten (25 mg,

95%).1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.98–2.09 (m, 1H, CHH), 2.18 (dqd, J = 14.0, 4.1, 1.6 Hz, 1H, CHH), 2.63 (dd, J =

17.6, 10.8 Hz, 1H, CHH), 2.91 (ddd, J = 17.9, 6.0, 1.6 Hz, 1H, CHH), 3.24 (tt, J = 10.6,

5.0 Hz, 1H, CHH), 4.39 (td, J = 10.4, 3.9 Hz, 1H, CHH), 4.50 (dt, J = 11.5, 4.3 Hz, 1H,

CH), 7.21 (d, J = 7.4 Hz, 2H, Ph-H), 7.27 (t, J = 7.4 Hz, 1H, Ph-H), 7.36 (t, J = 7.4 Hz,

2H, Ph-H)

HPLC: DAICEL CHIRALCEL OG, Heptan/2-PrOH 80:20, 1.0 mL/min, 210 nm, 20 °C, tr =

21.76 min (major), tr = 26.37 min (minor): 88% ee.

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.36d

6 EXPERIMENTELLER TEIL

152

6.2.13.14 5-Methyl-4-phenylhexan-2-on (19fa)

19fa

O Ph

Gemäß Abschnitt 6.2.13.1 wurde 19fa (Ansatzgröße 0.30 mmol) mit Phenylboronsäure

(183 mg, 1.50 mmol, 5.0 Äquiv.) in Gegenwart von Diphosphin 87c (7.8 mg, 9.9 μmol,

3.3 Mol-%) nach 23 h bei 100 °C als farbloses Öl erhalten (56 mg, 98%). 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 0.74 (d, J = 6.7 Hz, 3H, CH3), 0.93 (d, J = 6.7 Hz, 3H, CH3), 1.83 [dq, J = 13.5,

6.7 Hz, 1H, (CH3)2CH], 1.97 (s, 3H, CH3), 2.75–2.83 (m, 2H, CH2), 2.92 (ddd, J = 8.8,

7.6, 5.8 Hz, 1H, CHPh), 7.09–7.22 (m, 3H, Ar-H), 7.23–7.31 (m, 3H, Ar-H)

HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD-H, Heptan/2-PrOH 98:2, 0.5 mL/min, 220 nm, 20 °C, tr =

12.35 min (minor), tr = 12.95 min (major): 18% ee.

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.36b

6.2.14 Asymmetrische Rhodium-katalysierte Hydrierung von

Enamiden

6.2.14.1 Repräsentative Arbeitsvorschrift zur asymmetrischen, Rhodium-

katalysierten Hydrierung von Enamiden: N-(1-phenylethyl)acetamid

(137a).

137a

NH

O

In einer Glovebox wurden unter Argon [Rh(cod)2]BF4 (2.0 mg, 5.0 μmol, 1.0 Mol-%) und

Diphosphin 87a (4.0 mg, 5.5 μmol, 1.1 Mol-%) in ein Probegläschen gefüllt. Nach Ent-

nahme des Probegläschens aus der Glovebox löste man die Mischung in EtOAc (0.4 mL)

und ließ 20 min bei Raumtemperatur rühren. Man fügte eine Lösung von N-(1-phenyl-

vinyl)acetamid (136a, 81 mg. 0.50 mmol, 1.0 Äquiv.) in EtOAc (0.4 mL) hinzu und

plazierte das Probegläschen in einen mit Argon gefüllten Stahlautoklaven. Der Autoklav

wurde verschlossen und mit Wasserstoff gespült (3 x 10 bar), bevor der Autoklav

schließlich unter Wasserstoffdruck (10 bar) gesetzt wurde. Man ließ die Reaktion 16 h bei

6 EXPERIMENTELLER TEIL

153

Raumtemperatur rühren und nach vollständigem Umsatz (DC Analyse, Pentan/EtOAc

1:3) wurde die Mischung über einer kurzen mit Kieselgel gefüllten Säule filtriert (Elution

mit EtOAc). Nach Entfernen des Lösungsmittels im Vakuum erhielt man N-(1-phenyl-

ethyl)acetamid als blaßgelben Feststoff (137a, 81 mg, 99%).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.49 (d, J = 6.9 Hz, 3H, CHCH3), 1.99 (s, 3H, COCH3), 5.13 (dq, J = 7.4, 6.9 Hz, 1H,

CHCH3), 5.64 (br s, 1H, NH), 7.25–7.37 (m, 5H, Ph-H)

GC bzw. HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch GC-Analyse an der chiralen

Säule FS Cyclodex -I/P (25 m x 0.2 mm) mit H2 als Trägergas bestimmt; tr = 49.35 min

(S), tr = 50.66 min (R) bzw. alternativ durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL

AS Säule, Heptan/2-PrOH 90:10, 1 mL/min, 220 nm, 20 °C, tr = 26.36 min (R), tr =

34.93 min (S): 93% ee (R).

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.121a

6.2.14.2 N-[1-(4-Chlorphenyl)ethyl]acetamid (137b)

137b

NH

O

Cl

Gemäß Abschnitt 6.2.14.1 wurde Acetamid 137b ausgehend von N-[1-(4-Chlor-

phenyl)vinyl]acetamid (136b, 98 mg, 0.50 mmol) nach Reinigung per Flash-Chromato-

graphie (Kieselgel, EtOAc) als farbloser Feststoff erhalten (83 mg, 84%). 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 1.46 (d, J = 6.9 Hz, 3H, CHCH3), 1.98 (s, 3H, COCH3), 5.09 (dq, J = 7.0, 7.0 Hz, 1H,

CH), 5.70 (br s, NH), 7.19–7.34 (m, 4H, Ar-H)

HPLC: DAICEL CHIRALCEL AS, Heptan/2-PrOH 90:10, 1 mL/min, 220 nm, tr = 22.58

min (minor), tr = 25.86 min (major): 91% ee.

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.122c

6 EXPERIMENTELLER TEIL

154

6.2.14.3 N-[1-(4-Methoxyphenyl)ethyl]acetamid (137c)

137c

NH

O

OMe

Gemäß Abschnitt 6.2.14.1 wurde Acetamid 137c (20 bar H2) ausgehend von N-[1-(4-

Methoxyphenyl)vinyl]acetamid (136c, 76 mg, 0.40 mmol) nach Reinigung per Flash-

Chromatographie (Kieselgel, EtOAc) als farbloser Feststoff erhalten (62 mg, 80%). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.47 (d, J = 6.9 Hz, 3H, CHCH3), 1.97 (s, 3H, COCH3), 3.80 (s, 3H, OCH3), 5.08 (dq,

J = 7.1, 7.0 Hz, 1H, CH), 5.61 (br s, 1H, NH), 6.92–6.82 (m, 2H, Ar-H), 7.20–7.29 (m,

2H, Ar-H)

HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD, Heptan/2-PrOH 90:10, 1.0 mL/min, 220 nm, tr = 9.73

min (major), tr = 11.43 min (minor): 85% ee.

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.121a

6.2.14.4 N-[1-(4-Trifluormethyl)ethyl]acetamid (137d)

137d

NH

O

CF3

Gemäß Abschnitt 6.2.14.1 wurde Acetamid 137d ausgehend von N-[1-(4-Trifluor-

methyl)vinyl]acetamid (136d, 57 mg, 0.25 mmol) als farbloser Feststoff erhalten (51 mg,

90%).1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.50 (d, J = 7.0 Hz, 3H, CHCH3), 2.01 (s, 3H, COCH3), 5.16 (dq, J = 7.2, 7.2 Hz, 1H,

CH), 5.68 (br s, 1H, NH), 7.43 (d, J = 8.1 Hz, 2H, Ar-H), 7.59 (d, J = 8.4 Hz, 2H, Ar-H) 19F-NMR (376 MHz, CDCl3):

= –62.54 (s)

HPLC: DAICEL CHIRALCEL AS, Heptan/2-PrOH 90:10, 1.0 mL/min, 205 nm, 20 °C, tr =

15.52 min (minor), tr = 17.80 min (major): 89% ee.

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.121a

6 EXPERIMENTELLER TEIL

155

6.2.14.5 N-[1-(4-Tolyl)propyl]acetamid (137e)

137e

NH

O

Me

Gemäß Abschnitt 6.2.14.1 wurde Acetamid 137e (20 bar H2) ausgehend von N-[1-(4-

Tolylprop-1-enyl)acetamid (136e, 47 mg, 0.25 mmol, E/Z 2:1) als farbloser Feststoff er-

halten (47 mg, 99%). 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 0.87 (t, J = 7.3 Hz, 3H, CH2CH3), 1.69–1.92 (m, 2H, CH2), 1.97 (s, 3H, COCH3),

2.33 (s, 3H, ArCH3), 4.85 (dt, J = 7.7, 7.7 Hz, 1H, CH), 5.59 (br s, 1H, NH), 7.09–7.22

(m, 4H, Ar-H)

HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD-H, Heptan/2-PrOH 95:5, 0.55 mL/min, 220 nm, tr =

16.63 min (major), tr = 19.70 min (minor): 91% ee.

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.181

6.2.14.6 N-(1-Phenylpropyl)acetamid (137f)

137f

NH

O

Gemäß Abschnitt 6.2.14.1 wurde Acetamid 137f ausgehend von N-(1-Phenylprop-1-

enyl)acetamid (136f, 44 mg, 0.25 mmol, E/Z 2:1) als farbloser Feststoff erhalten (41 mg,

93%).1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 0.89 (t, J = 7.4 Hz, 3H, CH2CH3), 1.71–1.93 (m, 2H, CH2), 1.99 (s, 3H, COCH3),

4.89 (dt, J = 7.5, 7.5 Hz, 1H, CH), 5.65 (br s, 1H, NH), 7.26 7.35 (m, 5H, Ar-H)

HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD-H, Heptan/2-PrOH 90:10, 0.55 mL/min, 220 nm, 20 °C,

tr = 17.90 min (major), tr = 20.57 min (minor): 68% ee.

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.121a

6 EXPERIMENTELLER TEIL

156

6.2.14.7 N-(2,3-Dihydro-1H-inden-1-yl)acetamid (137g)

137g

NH

O

Gemäß Abschnitt 6.2.14.1 wurde Acetamid 137g (50 bar H2) ausgehend von N-(1H-

Inden-3-yl)acetamid (136g, 69 mg, 0.40 mmol) als farbloser Feststoff erhalten (35 mg,

41%).1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.80 (dddd, J = 13.0, 8.7, 8.0, 7.1 Hz, 1H, CHH), 2.03 (s, 3H, CH3), 2.60 (dddd, J =

12.9, 8.1, 7.6, 4.1 Hz, 1H, CHH), 2.87 (td, J = 16.0, 8.0, 8.0 Hz, 1H, CHH), 2.98 (ddd,

J = 16.0, 8.8, 4.2 Hz, 1H, CHH), 5.48 (ddd, J = 7.6, 7.6 Hz, 1H, CH), 5.67 (br s, 1H,

NH), 7.16–7.33 (m, 4H, Ar-H)

HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD-H, Heptan/2-PrOH 90:10, 0.55 mL/min, 210 nm, 20 °C,

tr = 28.24 min (minor), tr = 33.31 min (major): 6% ee.

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.121b

6.2.14.8 N-(3,3-Dimethyl-2-butyl)acetamid (137h)

tBu

NH

O

137h

Gemäß Abschnitt 6.2.14.1 wurde Acetamid 137h (20 bar H2) ausgehend von N-(3,3-

Dimethylbut-1-en-2-yl)acetamid (136h, 71 mg, 0.50 mmol) nach Reinigung per Flash-

Chromatographie (Kieselgel, EtOAc) als farbloser Feststoff erhalten (23 mg, 33%). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 0.89 (s, 9H, tBu), 1.05 (d, J = 6.6 Hz, CH3CH), 1.97 (s, 3H, COCH3), 3.87 (dq, J =

9.9, 6.9 Hz, CH), 5.23 (m, NH)

GC: FS-Cyclodex I/P, 80 kPa H2, tr = 80.39 min (minor), tr = 80.97 min (major): 5% ee.

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.121b

6 EXPERIMENTELLER TEIL

157

6.2.15 Asymmetrische Rhodium-katalysierte Hydroacylierungen

6.2.15.1 Repräsentative Arbeitsvorschrift zur asymmetrischen, endo-selek-

tiven, Rhodium-katalysierten Hydoacylierung: (+)-endo-Bicyclo-

[2.2.1]hept-5-en-2-yl(2-hydroxyphenyl)methanon [(+)-endo-64a]

O

OH

H

endo-64a

In einer Glovebox wurden unter Argon [Rh(acac)(C2H4)2] (3.87 mg, 15.0 mol, 5 Mol-%)

und (S)-MonoPhos (26a, 10.8 mg, 30.0 mmol, 10 Mol-%) in einem Schlenk-Rohr ge-

mischt und nach Entnahme des Schlenk-Rohrs aus der Glovebox in 1,2-Dichlorethan

(2 mL) gelöst. Man ließ die blaßgelbe Lösung 40 min bei Raumtemperatur rühren.

Norbornadien (62a, 0.183 mL, 1.80 mmol, 6.0 Äquiv.) und Salicylaldehyd (61a, 0.032

mL, 0.300 mmol, 1.0 Äquiv.) wurden hinzugefügt, das Schlenkrohr wurde verschlossen

und 60 min auf 80 °C erhitzt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur entfernte man das

Lösungsmittel im Vakuum und reinigte das Rohprodukt (dr 98:2) per Flash-Chromato-

graphie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 50:1). Man erhielt das Keton endo-64a (57 mg, 89%)

als farbloses Öl, das nach einiger Zeit kristallisierte.

Schmelzpunkt: 42 44 °C

[ ]D22 = (c = 0.65, CHCl3)

1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.45 1.57 (m, 2H, CH2), 1.63 (ddd, J = 11.6, 4.5, 2.3 Hz, 1H, CHH), 1.98 (ddd, J =

11.6, 9.1, 3.7 Hz, 1H, CHH), 2.99 (s, 1H, CH), 3.29 (s, 1H, CH), 3.90 (ddd, J = 9.0, 4.2,

3.7 Hz, 1H, CH), 5.86 (dd, J = 5.6, 2.9 Hz, 1H, =CH), 6.22 (dd, J = 5.6, 3.1 Hz, 1H,

=CH), 6.91 (ddd, J = 8.3, 7.2, 1.2 Hz, 1H, Ar-H), 6.97 (dd, J = 8.4, 1.2 Hz, 1H, Ar-H),

7.45 (ddd, J = 8.5, 7.2, 1.7 Hz, 1H, Ar-H), 7.92 (dd, J = 8.1, 1.7 Hz, 1H, Ar-H), 12.39 (s,

1H, OH) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):

= 29.3 (CH2), 43.0 (CH), 47.0 (CH), 48.1 (CH), 50.1 (CH2), 118.4 (CH), 118.6 (CH),

119.2 (C), 129.9 (CH), 131.6 (CH), 135.7 (CH), 137.2 (CH), 162.4 (C), 206.7 (C)

IR (KBr):

= 3058, 2974, 2871, 1636, 1487, 1447, 1352, 1282, 1237, 1203, 1158, 1033, 757, 717

6 EXPERIMENTELLER TEIL

158

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 214 (M+, 34), 149 [(M –C5H6)+, 56], 148 (42), 147 (100), 121 [(M C7H9)

+,

95), 66 (49)

Elementaranalyse (C14H14O2):

Ber.: C 78.48, H 6.59

Gef.: C 78.40, H 6.75

HPLC: DAICEL CHIRALCEL AD-H, Heptan/2-PrOH 98:2, 0.5 mL/min, 254 nm, 20 °C,

tr = 10.8 min (+), tr = 11.7 min (–): 41% ee (+).

6.2.15.2 (+)-endo-Bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl(3,5-dichlor-2-hydroxyphenyl)-

methanon [(+)-endo-10b]

O

OH

H

endo-64b

Cl

Cl

Gemäß Abschnitt 6.2.15.1 wurde 64b ausgehend von 3,5-Dichlorsalicylaldehyd (61b, 38

mg, 0.20 mmol, 1.0 Äquiv.) nach 30 min bei 80 °C als farbloser Feststoff erhalten (55

mg, 97%, exo/endo 9:91).

Schmelzpunkt: 54 56 °C

[ ]D22 = (c = 0.40, CHCl3)

1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.48 1.57 (m, 2H, CH2), 1.62 (ddd, J = 11.6, 4.4, 2.5 Hz, 1H, CHH), 2.00 (ddd, J =

11.7, 9.1, 3.7 Hz, 1H, CHH), 3.02 (s, 1H, CH), 3.29 (s, 1H, CH), 3.83 (ddd, J = 9.0, 4.1,

3.7 Hz, 1H, CH), 5.83 (dd, J = 5.7, 2.9 Hz, 1H, =CH), 6.24 (dd, J = 5.6, 3.1 Hz, 1H,

=CH), 7.56 (dd, J = 2.5, 0.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.81 (d, J = 2.5 Hz, 1H, Ar-H), 12.88 (s, 1H,

OH)13C-NMR (100 MHz, CDCl3):

= 29.5 (CH2), 43.0 (CH), 47.5 (CH), 48.3 (CH), 50.2 (CH2), 120.3 (C), 123.1 (C), 124.0

(C), 127.8 (CH), 131.3 (CH), 135.3 (CH), 137.7 (CH), 156.9 (C), 205.9 (C)

IR (KBr):

= 2988, 2935, 2861, 1646, 1592, 1441, 1371, 1336, 1274, 1218, 1171, 1142, 1101,

811, 739, 709

6 EXPERIMENTELLER TEIL

159

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 284 [(M+2)+, 26], 282 (M+, 49), 219 (40), 218 [(M+2–C5H6)+, 55], 217 [(M+1–

C5H6)+, 100], 216 [(M–C5H6)

+, 82], 215 [(M–1–C5H6)+, 85], 191 [(M+2–C7H9)

+, 28], 189

[(M–C7H9)+, 58], 66 (C5H6

+, 74)

Elementaranalyse (C14H12Cl2O2):

Ber.: C 59.39, H 4.27

Gef.: C 59.45, H 4.17

HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD-H, Heptan, 0.5 mL/min, 230 nm, 20 °C, tr = 27.6 min (–),

tr = 30.5 min (+): 42% ee (+).

6.2.15.3 (+)-endo-Bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl(2-hydroxy-5-nitrophenyl)-

methanon [(+)-endo-64c]

O

OH

H

endo-64c

O2N

Gemäß Abschnitt 6.2.15.1 wurde 64c ausgehend von 5-Nitrosalicylaldehyd (61c, 33 mg,

0.20 mmol, 1.0 Äquiv.) nach 30 min bei 80 °C als blaßgelber Feststoff erhalten (42 mg,

81%, exo/endo 5:95).

Schmelzpunkt: 133 136 °C

[ ]D22 = (c = 0.49, CHCl3)

1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 1.57 (d, J = 1.3 Hz, 2H, CH2), 1.63 (dd, J = 11.8, 4.3 Hz, 1H, CHH), 2.08 (ddd, J =

11.4, 9.1, 3.6 Hz, 1H, CHH), 3.04 (s, 1H, CH), 3.34 (s, 1H, CH), 3.95 (dt, J = 8.8, 3.9 Hz,

1H, CH), 5.85 (dd, J = 5.6, 2.8 Hz, 1H, =CH), 6.24 (dd, J = 5.6, 3.1 Hz, 1H, =CH), 7.07

(d, J = 9.2 Hz, 1H, Ar-H), 8.33 (dd, J = 9.2, 2.7 Hz, 1H, Ar-H), 8.88 (d, J = 2.7 Hz, 1H,

Ar-H), 13.02 (s, 1H, OH) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):

= 29.4 (CH2), 43.0 (CH), 47.4 (CH), 48.2 (CH), 50.2 (CH2), 118.1 (C), 119.6 (CH),

126.5 (CH), 130.5 (CH), 131.4 CH), 137.9 (CH), 139.5 (C), 167.5 (C), 206.6 (C)

IR (KBr):

= 3462, 2968, 2946, 1638, 1583, 1516, 1476, 1369, 1338, 1288, 1245, 1190, 1112,

910, 840, 737, 700, 640

6 EXPERIMENTELLER TEIL

160

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 259 (M+, 28), 194 [(M+1–C5H6)+, 64], 166 [(M–C7H9)

+, 20], 148 (11), 120

(12), 93 [(M–C7H4NO4)+, 18], 66 (C5H6

+, 100]

Elementaranalyse (C14H13NO4):

Ber.: C 64.86, H 5.05, N 5.40

Gef.: C 64.58, H 5.17, N 5.37

HPLC: DAICEL CHIRALCEL AD, Heptan/2-PrOH 95:5, 1.0 mL/min, 220 nm, 20 °C, tr =

10.9 min (+), tr = 17.7 min (–): 40% ee (+).

6.2.15.4 (+)-endo-(2-Amin-3,5-dibromphenyl)(bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl)-

methanon [(+)-endo-64d]

O

NH2

H

endo-64d

Br

Br

Gemäß Abschnitt 6.2.15.1 wurde 64d ausgehend von 2-Amin-3,5-dibrombenzaldehyd

(61d, 55.8 mg, 0.200 mmol, 1.0 Äquiv.), [Rh(acac)(C2H4)2] (10.3 mg, 40.0 μmol, 20 Mol-

%), (S)-MonoPhos (26a, 28.7 mg, 80.0 μmol, 40 Mol-%) und K3PO4 (8.5 mg, 40 μmol,

20 Mol-%) nach 14 h bei 80 °C als gelbes Öl erhalten (68 mg, 92%, exo/endo 5:95).

[ ]D22 = (c = 0.34, CHCl3)

1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.37 1.52 (m, 2H, CH2), 1.57 (ddd, J = 11.3, 4.3, 2.1 Hz, 1H, CHH), 1.96 (ddd, J =

11.7, 9.2, 3.7 Hz, 1H, CHH), 2.96 (s, 1H, CH), 3.22 (s, 1H, CH), 3.79 (dt, J = 8.8, 4.0 Hz,

1H, CH), 5.84 (dd, J = 5.6, 2.9 Hz, 1H, =CH), 6.19 (dd, J = 5.6, 3.1 Hz, 1H, =CH), 6.80

(br s, 2H, NH2), 7.67 (d, J = 2.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.96 (d, J = 2.1 Hz, 1H, Ar-H) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):

= 29.8 (CH2), 43.0 (CH), 47.8 (CH), 47.9 (CH), 50.0 (CH2), 105.8 (C), 111.8 (C), 119.7

(C), 131.8 (CH), 132.7 (CH), 137.0 (CH), 138.6 (CH), 146.2 (C), 201.5 (C)

IR (CHCl3):

= 3471, 3327, 3064, 2971, 2870, 1651, 1598, 1563, 1526, 1436, 1340, 1204, 1070,

874, 835, 755, 696, 542

6 EXPERIMENTELLER TEIL

161

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 373 [(M+2)+, 24], 371 (M+, 50), 369 [(M–2)+, 25], 307 (45), 306 (62), 305

[(M–C5H6)+, 97], 304 (100), 303 (50), 302 (48), 280 (14), 278 (30), 276 (16)

Elementaranalyse (C14H13Br2NO):

Ber.: C 45.32, H 3.53, N 3.77

Gef.: C 45.46, H 3.54, N 4.04

HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD-H, Heptan/2-PrOH, 99:1, 0.5 mL/min, 254 nm, 20 °C,

tr = 15.5 min (–), tr = 16.8 min (+): 41% ee (+).

6.2.15.5 (+)-endo-Bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl(2-hydroxynaphthalen-1-yl)-

methanon [(+)-endo-64e]

O

OH

H

endo-64e

Gemäß Abschnitt 6.2.15.1 wurde 64e ausgehend von 2-Hydroxy-1-naphthaldehyd (61e,

34 mg, 0.20 mmol, 1.0 Äquiv.) nach 40 min bei 80 °C als blaßgelbes Öl erhalten (53 mg,

99%, exo/endo 3:97).

[ ]D22 = (c = 0.46, CHCl3)

1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 1.32 1.46 (m, 2H, CH2), 1.52 (ddd, J = 11.6, 4.6, 2.5 Hz, 1H, CHH), 2.06 (ddd, J =

12.0, 9.2, 3.8 Hz, 1H, CHH), 2.92 (s, 1H, CH), 3.14 (s, 1H, CH), 4.11 4.21 (m, 1H, CH),

5.81 (dd, J = 5.6, 2.8 Hz, 1H, =CH), 6.20 (dd, J = 5.7, 3.1 Hz, 1H, =CH), 7.13 (d, J =

9.0 Hz, 1H, Ar-H), 7.78 (d, J = 8.0 Hz, 1H, Ar-H), 7.84 (d, J = 9.0 Hz, 1H, Ar-H), 7.38

(dd, J = 8.0, 7.0 Hz, 1H, Ar-H), 7.54 (ddd, J = 8.5, 7.0, 1.5 Hz, 1H, Ar-H), 8.12 (d, J =

8.6 Hz, 1H, Ar-H), 11.26 (s, 1H, OH) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):

= 31.2 (CH2), 43.0 (CH), 47.3 (CH), 49.8 (CH2), 52.4 (CH), 116.9 (C), 119.4 (CH),

123.7 (CH), 124.5 (CH), 127.6 (CH), 128.6 (C), 129.1 (CH), 131.4 (C), 132.5 (CH),

135.4 (CH), 137.7 (CH), 159.7 (C), 209.6 (C)

IR (CHCl3):

= 3360, 2972, 2872, 1744, 1673, 1625, 1578, 1512, 1463, 1435, 1349, 1272, 1241,

1183, 1100, 916, 819, 754, 716

6 EXPERIMENTELLER TEIL

162

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 264 (M+, 44), 198 [(M–C5H6)+, 36], 197 (37), 171 [(M–C7H9)

+, 100], 170 (41),

144 [(M+H–C8H9O)+, 21], 115 (29)

HRMS (C18H16O2):

Ber.: 264.1150

Gef.: 264.1152

HPLC: DAICEL CHIRALCEL AD-H, Heptan/2-PrOH, 0.5 mL/min, 254 nm, 20 °C, tr =

20.1 min (+), tr = 26.9 min (–): 32% ee (+).

6.2.15.6 (+)-endo-Bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl(2-hydroxy-5-methylphenyl)-

methanon [(+)-endo-64f]

O

OH

H

endo-64f

Me

Gemäß Abschnitt 6.2.15.1 wurde 64f ausgehend von 5-Methylsalicylaldehyd (61f, 27 mg,

0.20 mmol, 1.0 Äquiv.) nach 60 min bei 80 °C als farbloses Öl erhalten (45 mg, 99%,

exo/endo 1.6:98.4).

[ ]D23 = (c = 0.37, CHCl3)

1H-NMR (300 MHz):

= 1.49 1.54 (m, 2H, CH2), 1.59 1.69 (m, 1H, CHH), 1.97 (ddd, J = 11.5, 9.1, 3.7 Hz,

1H, CHH), 2.34 (s, 3H, ArCH3), 3.00 (br s, 1H, CH), 3.30 (br s, 1H, CH), 3.89 (ddd, J =

9.1, 4.4, 3.5 Hz, 1H, CH), 5.86 (dd, J = 5.6, 2.9 Hz, 1H, =CH), 6.22 (dd, J = 5.6, 3.1 Hz,

1H, =CH), 6.88 (d, J = 8.5 Hz, 1H, Ar-H), 7.24 7.31 (m, 1H, Ar-H), 7.69 (d, J = 1.5 Hz,

1H, Ar-H), 12.20 (s, 1H, OH) 13C-NMR (75 MHz):

= 20.7 (CH3), 29.3 (CH2), 43.0 (CH), 46.9 (CH), 48.1 (CH), 50.2 (CH2), 118.3 (CH),

119.0 (C), 127.7 (C), 129.7 (CH), 131.7 (CH), 136.9 (CH), 137.3 (CH), 160.5 (C), 206.8

(C)

IR (CHCl3):

= 2973, 2868, 1639, 1613, 1486, 1353, 1285, 1214, 1189, 825, 802, 775, 714, 670, 537

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 228 (M+, 41), 161 [(M 1-C5H6)+, 100], 135 [(M C7H9)

+, 66], 77 (15)

6 EXPERIMENTELLER TEIL

163

HRMS (C15H16O2):

Ber.: 228.1150

Gef.: 228.1151

HPLC: DAICEL CHIRALCEL AD-H, Heptan/2-PrOH 98:2, 0.5 mL/min, 254 nm, 20 °C, tr =

11.3 min (+), tr = 14.1 min ( ): 11% ee (+).

6.2.15.7 (+)-endo-Bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl(3,5-di-tert-butyl-2-hydroxy-

phenyl)methanon [(+)-endo-64g]

O

OH

H

endo-64g

tBu

tBu

Gemäß Abschnitt 6.2.15.1 wurde 64g ausgehend von 3,5-Di-tert-butylsalicylaldehyd

(61g, 47 mg, 0.20 mmol, 1.0 Äquiv.) nach 19 h bei 80 °C als farbloser Feststoff erhalten

(60 mg, 92%, exo/endo 4:96).

Schmelzpunkt: 68 70 °C

[ ]D23 = (c = 0.27, CHCl3)

1H-NMR (300 MHz):

= 1.35 (s, 9H, CH3), 1.42 (s, 9H, CH3), 1.52 (m, 2H, CH2), 1.62 (dd, J = 11.5, 4.6 Hz,

1H, CHH), 2.02 (ddd, J = 11.4, 9.2, 3.7 Hz, 1H, CHH), 2.98 (br s, 1H, CH), 3.29 (br s,

1H, CH), 3.91 (ddd, J = 9.2, 4.4, 3.6 Hz, 1H, CH), 5.93 (dd, J = 5.6, 3.0 Hz, 1H, =CH),

6.20 (dd, J = 5.6, 3.1 Hz, 1H, =CH), 7.53 (d, J = 2.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.76 (d, J = 2.1 Hz,

1H, Ar-H), 13.06 (d, J = 0.5 Hz, 1H, OH) 13C-NMR (75 MHz):

= 29.4 (CH3, 3C), 29.9 (CH2), 31.4 (CH3, 3C), 34.3 (C), 35.2 (C), 42.9 (CH), 47.4 (CH),

47.9 (CH), 50.0 (CH2), 118.3 (C), 123.8 (CH), 130.7 (CH), 132.3 (CH), 137.0 (CH),

138.0 (C), 139.6 (C), 160.2 (C), 207.6 (C)

IR (KBr):

= 2959, 2909, 2870, 1624, 1437, 1390, 1270, 1246, 1201, 1173, 821, 684

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 326 (M+, 32), 260 [(M C5H6)+, 69], 245 (100), 233 [(M C7H9)

+, 71], 189 (19),

57 (19)

6 EXPERIMENTELLER TEIL

164

HRMS (C22H30O2):

Ber.: 326.2246

Gef.: 326.2245

HPLC: DAICEL CHIRALCEL OG, Heptan, 0.7 mL/min, 254 nm, 10 °C, tr = 7.2 min (+),

tr = 8.1 min ( ): 35% ee (+).

6.2.15.8 (+)-endo-Bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl(2,3-dihydroxyphenyl)methanon

[(+)-endo-64h]

H

O

OHOH

endo-64h

Gemäß Abschnitt 6.2.15.1 wurde 64h ausgehend von 2,3-Dihydroxybenzaldehyd (61h,

28 mg, 0.20 mmol, 1.0 Äquiv.) nach 60 min bei 80 °C als blaßgelber Feststoff erhalten

(45 mg, 98%, exo/endo 5:95).

Schmelzpunkt: 91–94 °C

[ ]D22 = +115.4 (c = 0.43 CHCl3)

1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.45–1.56 (m, 2H, CH2), 1.63 (ddd, J = 11.6, 4.5, 2.4 Hz, 1H, CHH), 1.97 (ddd, J =

11.6, 9.1, 3.7 Hz, 1H, CHH), 3.00 (s, 1H, CH), 3.31 (s, 1H, CH), 3.90 (ddd, J = 9.0, 4.3,

3.6 Hz, 1H, CH), 5.75 (br s, 1H, OH), 5.85 (dd, J = 5.6, 2.9 Hz, 1H, =CH), 6.23 (dd, J =

5.6, 3.1 Hz, 1H, =CH), 6.89–6.79 (m, 1H, Ar-H), 7.11 (dd, J = 7.9, 1.4 Hz, 1H, Ar-H),

7.47 (dd, J = 8.2, 1.4 Hz, 1H, Ar-H), 12.63 (s, 1H, OH) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):

= 29.3 (CH2), 43.1 (CH), 47.2 (CH), 48.3 (CH), 50.2 (CH2), 118.6 (CH), 119.1 (C),

119.6 (CH), 120.7 (CH), 131.5 (CH), 137.4 (CH), 145.4 (C), 149.6 (C), 207.2 (C)

IR (KBr):

= 3488, 2967, 2864, 1631, 1449, 1366, 1327, 1269, 1197, 1064, 1044, 905, 846, 765,

708, 570, 529, 490

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 230 (M+, 35), 212 (9), 164 [(M–C5H6)+, 100], 146 (9), 137 [(M–C7H9)

+, 40]

6 EXPERIMENTELLER TEIL

165

Elementaranalyse (C14H14O3):

Ber.: C 73.03, H 6.13

Gef.: C 73.04, H 6.21

HPLC: DAICEL CHIRALCEL AD-H, Heptan/2-Propanol 99:1, 0.5 mL/min, 230 nm, 20 °C,

tr = 47.2 min (+), tr = 48.8 min ( ): 54% ee (+).

6.2.15.9 Repräsentative Arbeitsvorschrift zur exo-selektiven, Rhodium-

katalysierten, asymmetrischen Hydoacylierung von Norbornadien: (–

)-exo-Bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl(2-hydroxyphen-yl)methanon [(–)-

exo-64a]

OH O

H

exo-64a

In einer Glovebox wurden unter Argon [Rh(acac)(C2H4)2] (2.58 mg, 10.0 mol, 5 Mol-%)

und Taniaphos 178b (7.83 mg, 11.0 mol, 5.5 Mol-%) in einem Schlenk-Rohr gemischt

und nach Entnahme des Schlenk-Rohrs aus der Glovebox in 1,2-Dichlorethan (1 mL)

gelöst. Man ließ die rotbraune Lösung 30 min bei Raumtemperatur rühren. Norbornadien

(62a, 0.122 mL, 1.20 mmol, 6.0 Äquiv.) und Salicylaldehyd (61a, 21 μL, 0.20 mmol, 1.0

Äquiv.) wurden hinzugefügt, das Schlenkrohr wurde verschlossen und 13 h auf 80 °C

erhitzt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur entfernte man das Lösungsmittel im

Vakuum und reinigte das Rohprodukt (dr 84:16) per Flash-Chromatopraphie (Kieselgel,

Pentan/EtOAc 50:1). Man erhielt das Keton exo-64a (33 mg, 76%) als farbloses Öl.

[ ]D21 = –43.4 (c = 0.15, CHCl3)

1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.39 1.47 (m, 1H, CHH), 1.47 1.58 (m, 2H, CH2), 2.01 (ddd, J = 11.6, 4.9, 3.6 Hz,

1H, CHH), 2.99 (s, 1H, CH), 3.11 (s, 1H, CH), 3.16 (ddd, J = 9.1, 4.9, 1.0 Hz, 1H, CH),

6.19 6.32 (m, 2H, =CH), 6.89 (ddd, J = 8.3, 7.2, 1.2 Hz, 1H, Ar-H), 6.98 (dd, J = 8.4,

1.1 Hz, 1H, Ar-H), 7.45 (ddd, J = 8.5, 7.2, 1.7 Hz, 1H, Ar-H), 7.77 (dd, J = 8.1, 1.7 Hz,

1H, Ar-H), 12.49 (s, 1H, OH) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):

= 31.2 (CH2), 42.1 (CH), 46.3 (CH), 46.3 (CH), 46.5 (CH2), 118.4 (CH), 118.7 (CH),

119.2 (C), 130.0 (CH), 135.7 (CH), 135.8 (CH), 138.6 (CH), 162.5 (C), 208.7 (C)

6 EXPERIMENTELLER TEIL

166

IR (CHCl3):

= 3059, 2976, 2872, 2362, 2335, 1636, 1579, 1487, 1447, 1350, 1287, 1237, 1203,

1157, 756, 714, 662

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 214 (M+, 35), 149 [(M+H–C5H6)+, 70], 148 (47), 147 (100), 121 [(M–C7H9)

+,

79], 66 (C5H6+, 31)

HRMS (C14H14O2):

Ber.: 214.0994

Gef.: 214.0994

Der Enantiomerenüberschuß wurde nach der Hydrierung des Produktes zu exo-63a

bestimmt (siehe Kap. 6.2.15.13, S. 169).

6.2.15.10 ( )-exo-Bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl(3,5-dichlor-2-hydroxyphenyl)-

methanon [( )-exo-64b]

OH O

H

exo-64b

Cl

Cl

Gemäß Abschnitt 6.2.15.9 wurde exo-64b ausgehend von 3,5-Dichlorsalicylaldehyd (61b,

29 mg, 0.15 mmol, 1.0 Äquiv.) und Walphos 175d (8.6 mg, 8.3 μmol, 5.5 Mol-%) nach

30 min bei 80 °C (exo/endo 96:4) und anschließender Reinigung per Flash-Chromato-

graphie (Pentan/EtOAc 20:1) als farbloser Feststoff (40 mg, 94%) erhalten.

Schmelzpunkt: 86–88 °C

[ ]D22 = +65.3 (c = 0.35, CHCl3)

1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.44–1.60 (m, 3H, CHH, CH2), 1.98 (ddd, J = 11.6, 4.9, 3.6 Hz, 1H, CHH), 3.02 (br s,

1H, CH), 3.07 (ddd, J = 9.2, 5.0, 0.8 Hz, 1H, CH), 3.11 (br s, 1H, CH), 6.27 (mc, 2H,

=CH), 7.56 (d, J = 2.5 Hz, 1H, Ar-H), 7.64 (d, J = 2.5 Hz, 1H, Ar-H), 12.99 (s, 1H, OH) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):

= 31.6 (CH2), 42.2 (CH), 46.3 (CH), 46.6 (CH2), 46.8 (CH), 120.3 (C), 123.2 (C), 127.9

(CH), 135.4 (CH), 138.9 (CH), 157.1 (C), 208.1 (C)

IR (KBr):

= 3063, 2977, 2948, 2875, 1644, 1594, 1563, 1439, 1367, 1334, 1283, 1213, 1171,

1017, 900, 856, 800, 742, 721, 574, 558

6 EXPERIMENTELLER TEIL

167

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 284 [(M+2)+, 22], 283 [(M+1)+, 11], 282 (M+, 49), 219 (42), 218 [(M+2–

C5H6)+, 68], 217 [(M+1–C5H6)

+, 100], 216 [(M–C5H6)+, 98], 215 [(M–1–C5H6)

+, 80], 191

[(M+2–C7H9)+, 27], 189 [(M–C7H9)

+, 42], 66 (C5H6+, 63)

Elementaranalyse (C14H12Cl2O2):

Ber.: C 59.39, H 4.27

Gef.: C 59.49, H 4.18

HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD-H, Heptan, 0.5 mL/min, 254 nm, 20 °C, tr = 25.9 min (–),

tr = 28.5 min (+): 80% ee (+).

6.2.15.11 ( )-exo-Bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl(2-hydroxy-5-nitrophenyl)-

methanon [( )-exo-64c]

OH O

H

exo-64cNO2

Gemäß Abschnitt 6.2.15.9 wurde exo-64c ausgehend von 5-Nitrosalicylaldehyd (61c, 25

mg, 0.15 mmol, 1.0 Äquiv.) und Walphos 175d (8.6 mg, 8.3 μmol, 5.5 Mol-%) nach 30

min bei 80 °C (exo/endo >99:1) und anschließender Reinigung per Flash-Chromato-

graphie (Pentan/EtOAc 20:1) als farbloser Feststoff (37 mg, 95%) erhalten.

Schmelzpunkt: 90–92°C

[ ]D22 = +89.1 (c = 0.38, CHCl3)

1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.45 1.51 (m, 1H, CHH), 1.54 (br d, J = 9.4 Hz, 1H, CHH), 1.65 (ddd, J = 11.6, 9.3,

2.5 Hz, 1H, CHH), 1.99 (ddd, J = 11.6, 4.9, 3.5 Hz, 1H, CHH), 3.05 (br s, 1H, CH), 3.14

(br s, 1H, CH), 3.20 (ddd, J = 9.3, 4.9, 0.9 Hz, 1H, CH), 6.23 6.36 (m, 2H, =CH), 7.09

(d, J = 9.2 Hz, 1H, Ar-H), 8.34 (dd, J = 9.2, 2.7 Hz, 1H, Ar-H), 8.73 (d, J = 2.7 Hz, 1H,

Ar-H), 13.11 (s, 1H, OH) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):

= 31.6 (CH2), 42.2 (CH), 46.2 (CH), 46.6 (CH2), 46.7 (CH), 118.1 (C), 119.6 (CH),

126.5 (CH), 130.6 (CH), 135.6 (CH), 138.9 (CH), 139.4 (C), 167.4 (C), 208.5 (C)

IR (KBr):

= 2972, 1642, 1581, 1515, 1475, 1337, 1292, 1220, 1183, 1114, 824, 722

6 EXPERIMENTELLER TEIL

168

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 259 (M+, 22), 194 [(M+1 C5H6)+, 77], 166 (15), 148 (15), 120 (13), 93 (14), 66

(C5H6+, 100)

Elementaranalyse (C14H13NO4):

Ber.: C 64.86, H 5.05, N 5.40

Gef.: C 65.23, H 5.17, N 5.26

HPLC: DAICEL CHIRALCEL AD-H, Heptan/2-PrOH 90:10, 0.5 mL/min, 254 nm, 20 °C,

tr = 25.4 min (–), tr = 40.8 min (+): 82% ee (+).

Gemäß Abschnitt 6.2.15.1 wurde das Minderdiastereomer exo-64c ausgehend von

5-Nitrosalicylaldehyd (61c, 33 mg, 0.20 mmol, 1.0 Äquiv.) mit [Rh(nbd)2]BF4 (15 mg,

0.040 mmol, 20 Mol-%) und (S)-MonoPhos (26a, 29 mg, 0.080 mmol, 40 Mol-%) nach

13 h bei Raumtemperatur (exo/endo 9:91) und anschließender Reinigung per Flash-

Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 50:1) als farbloser Feststoff erhalten (4 mg,

8%).

Schmelzpunkt: 87 88°C

[ ]D22 = (c = 0.11, CHCl3)

HPLC: DAICEL CHIRALCEL AD-H, Heptan/2-PrOH 90:10, 0.5 mL/min, 254 nm, 20 °C,

tr = 23.7 min (–), tr = 38.5 min (+): 94% ee (–).

6.2.15.12 (+)-exo-Bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl(2,3-dihydroxyphenyl)methanon

[(+)-exo-64h]

OOHHO

H

exo-64h

Gemäß Abschnitt 6.2.15.9 wurde exo-64h ausgehend von 2,3-Dihydroxybenzaldehyd

(61h, 21 mg, 0.15 mmol, 1.0 Äquiv.) und Walphos 175d (8.7 mg, 8.3 μmol, 5.5 Mol-%)

nach 60 min bei 80 °C und anschließender Reinigung per Flash-Chromatographie

(Pentan/EtOAc 20:1) als gelbes Öl (35 mg, 99%, exo/endo 99:1) isoliert, das nach einer

Woche bei Raumtemperatur kristallisierte.

Schmelzpunkt: 83–85 °C

[ ]D22 = +43.1 (c = 0.12 in CHCl3)

6 EXPERIMENTELLER TEIL

169

1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.40–1.57 (m, 3H, CHH, CH2), 2.02 (ddd, J = 11.6, 4.6, 3.7 Hz, 1H, CHH), 3.00 (s,

1H, CH), 3.11 (s, 1H, CH), 3.15 (dd, J = 9.0, 5.0 Hz, 1H, CH), 5.73 (br s, 1H, OH), 6.21–

6.30 (m, 2H, =CH), 6.81 (t, J = 8.0, 8.0 Hz, 1H, Ar-H), 7.08-7.15 (m, 1H, Ar-H), 7.28–

7.35 (m, 1H, Ar-H), 12.72 (s, 1H, OH) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):

= 31.1 (CH2), 42.1 (CH), 46.5 (CH), 46.6 (CH, 2C), 118.7 (CH), 119.1 (C), 119.7 (CH),

120.7 (CH), 135.7 (CH), 138.7 (CH), 145,4 (C), 149.7 (C), 209.2 (C)

IR (KBr):

= 3484, 2963, 2874, 1629, 1449, 1328, 1272, 1193, 1060, 908, 748, 714, 570, 528

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 230 (M+, 20), 164[(M–C5H6)+, 100], 146 (7), 137 [(M–C7H9)

+, 26]

Elementaranalyse (C14H14O3):

Ber.: C 73.03, H 6.13

Gef.: C 73.01, H 6.16

HPLC: DAICEL CHIRALCEL OJ, Heptan/2-PrOH 98:2, 0.7 mL/min, 230 nm, 20 °C, tr =

22.1 min (+), tr = 25.0 min (–): 55% ee (+).

6.2.15.13 Hydrierung des Ketons exo-64a: (–)-exo-Bicyclo[2.2.1]heptan-2-yl(2-

hydroxyphenyl)methanon [(–)-exo-63a]60,74b

OH O

H

exo-63a

Das Keton exo-64a (18 mg, 84 μmol, 1.0 Äquiv.) wurde in einem Probegläschen in

MeOH (1 mL) gelöst. Pd/C (5% auf Aktivkohle, 1.79 mg, 0.840 μmol, 1 Mol-%) wurde

hinzugefügt und anschließend wurde das Probegläschen mit H2-Gas gespült (3 x) und

schließlich unter H2-Atmosphäre gesetzt (1 bar). Man rührte 2 h bei Raumtemperatur und

filtrierte danach über eine kurze mit Kieselgel gefüllte Säule (Eluens: MeOH). Das

Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt, und man erhielt das analytisch reine Produkt

exo-63a (18 mg, 99%) als farbloses Öl.

[ ]D21 = (c = 1.40, CHCl3)

1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 1.16 1.39 (m, 2H, CH2), 1.42 1.68 (m, 5H, CHH, CH2), 2.04 (dddd, J = 12.2, 5.6,

4.3, 2.6 Hz, 1H, CHH), 2.37 (br s, 1H, CH), 2.55 (br s, 1H, CH), 3.25 (dd, J = 8.8,

6 EXPERIMENTELLER TEIL

170

5.6 Hz, 1H, CH), 6.89 (ddd, J = 8.4, 7.2, 1.2 Hz, 1H, Ar-H), 6.98 (dd, J = 8.4, 1.2 Hz,

1H, Ar-H), 7.45 (ddd, J = 8.4, 7.2, 1.7 Hz, 1H, Ar-H), 7.78 (ddd, J = 8.1, 1.6, 0.4 Hz, 1H,

Ar-H), 12.49 (s, 1H, OH) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):

= 27.9 (CH2), 28.7 (CH2), 32.8 (CH2), 35.2 (CH), 35.3 (CH2), 40.5 (CH), 48.2 (CH),

117.6 (CH), 117.7 (CH), 129.0 (CH), 134.8 (CH), 136.3 (C), 161.9 (C), 206.9 (C)

IR (kapillar):

= 3049, 2955, 2871, 1636, 1581, 1486, 1448, 1352, 1311, 1276, 1239, 1202, 1158,

1033, 993, 943, 805, 757, 653, 529

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 216 (M+, 50), 187 (14), 149 [(M+1 C5H8)+, 20], 121 [(M C7H11)

+, 100]

Elementaranalyse (C14H16O2):

Ber.: C 77.75, H 7.46

Gef.: C 78.15, H 7.22

HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD-H, Heptan, 0.5 mL/min, 230 nm, 20 °C, tr = 22.0 min

(+), tr = 25.9 min (–): 62% ee (–).

6.2.15.14 Repräsentative Arbeitsvorschrift zur exo-selektiven, Rhodium-

katalysierten, asymmetrischen Hydoacylierung von Norbornen: (–)-

exo-Bicyclo[2.2.1]heptan-2-yl(2-hydroxyphenyl)-methanon [(–)-exo-

63a]60,74b

OH O

H

exo-63a

In einer Glovebox wurden unter Argon [Rh(acac)(C2H4)2] (7.74 mg, 30.0 mol, 20 Mol-

%) und (S)-MonoPhos (26a, 21.6 mg, 60.0 mol, 40 Mol-%) in einem Schlenk-Rohr ge-

mischt und nach Entnahme des Schlenk-Rohrs aus der Glovebox in 1,2-Dichlorethan (1

mL) gelöst. Man ließ die blaßgelbe Lösung 30 min bei Raumtemperatur rühren.

Norbornen (62b, 85 mg, 0.90 mmol, 6.0 Äquiv.) und Salicylaldehyd (61a, 16 L, 0.15

mmol, 1.0 Äquiv.) wurden hinzugefügt. Das Schlenkrohr wurde verschlossen und 65 h

auf 80 °C erhitzt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur entfernte man das Lösungsmittel

im Vakuum und reinigte das Rohprodukt (dr 98.2:1.8) per Flash-Chromatopraphie

(Kieselgel, Pentan/EtOAc 50:1). Man erhielt das Keton exo-63a (16 mg, 50%) als farb-

loses Öl.

6 EXPERIMENTELLER TEIL

171

HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD-H, Heptan, 0.5 mL/min, 230 nm, 20 °C, tr = 22.5 min

(+), tr = 25.8 min (–): 18% ee (–).

Für weitere Analytik siehe Kapitel 6.2.15.13, S. 169.

6.2.15.15 ( )-exo-Bicyclo[2.2.1]heptan-2-yl(3,5-dichlor-2-hydroxyphenyl)-

methanon [( )-exo-63b]

OH O

H

exo-63b

Cl

Cl

Gemäß Abschnitt 6.2.15.14 wurde 63b ausgehend von 3,5-Dichlorsalicylaldehyd (61b, 29

mg, 0.15 mmol, 1.0 Äquiv.) nach 17 h bei 80 °C als farbloser Feststoff erhalten (30 mg,

70%, exo/endo >99:1).

Schmelzpunkt: 87 89°C

[ ]D22 = 1.6 (c = 0.21, CHCl3)

1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 1.14 1.75 (m, 7H, CHH, CH2), 1.91 2.03 (m, 1H, CHH), 2.39 (s, 1H, CH), 2.54 (s,

1H, CH), 3.17 (dd, J = 8.9, 5.7 Hz, 1H, CH), 7.55 (d, J = 2.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.65 (d, J =

2.4 Hz, 1H, Ar-H), 12.99 (s, 1H, OH) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):

= 28.8 (CH2), 29.6 (CH2), 34.1 (CH2), 36.2 (CH), 36.4 (CH2), 41.3 (CH), 49.5 (CH),

119.7 (C), 123.1 (C), 124.1 (C), 127.8 (CH), 135.4 (CH), 157.4 (C), 207.0 (C)

IR (KBr):

= 3780, 3714, 3432, 3064, 2949, 2870, 2289, 1639, 1440, 1382, 1269, 1215, 1167,

1024, 945, 805, 735, 551

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 286 [(M+2)+, 31], 284 (M+, 48], 257 (18), 255 (28), 219 (20), 217 (35), 191

[(M+2 C7H11)+, 42], 189 [(M C7H11)

+, 42], 95 (C7H11+, 100], 67 (C5H7

+, 28)

Elementaranalyse (C14H14Cl2O2):

Ber.: C 58.97, H 4.95

Gef.: C 58.96, H 4.72

HPLC: DAICEL CHIRALCEL AD, Heptan, 1.0 mL/min, 230 nm, 20 °C, tr = 22.2 min (+),

tr = 26.0 min ( ): 7% ee (–).

6 EXPERIMENTELLER TEIL

172

6.2.15.16 ( )-exo-Bicyclo[2.2.1]heptan-2-yl(2-hydroxy-5-nitrophenyl)methanon

[( )-exo-63c]

OH O

H

exo-63cNO2

Gemäß Abschnitt 6.2.15.14 wurde 63c ausgehend von 5-Nitrosalicylaldehyd (61c, 25 mg,

0.15 mmol, 1.0 Äquiv.) nach 14 h bei 80 °C als farbloser Feststoff erhalten (27 mg, 69%,

exo/endo 98.5:1.5).

Schmelzpunkt: 87 90°C

[ ]D22 = (c = 0.53, CHCl3)

1H-NMR (300 MHz CDCl3):

= 1.25 (dtd, J = 9.9, 2.8, 1.4 Hz, 1H, CHH), 1.31 1.57 (m, 3H, CHH, CH2), 1.57 1.77

(m, 3H, CHH, CH2), 1.99 (dddd, J = 12.3, 5.8, 4.1, 2.6 Hz, 1H, CHH), 2.41 (s, 1H, CH),

2.57 (s, 1H, CH), 3.30 (dd, J = 9.1, 5.7 Hz, 1H, CH), 7.08 (d, J = 9.2 Hz, 1H, Ar-H), 8.33

(dd, J = 9.2, 2.7 Hz, 1H, Ar-H), 8.73 (d, J = 2.7 Hz, 1H, Ar-H), 13.11 (s, 1H, OH) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):

= 28.7 (CH2), 29.5 (CH2), 34.3 (CH2), 36.3 (CH), 36.5 (CH2), 41.2 (CH), 49.4 (CH),

117.5 (C), 119.6 (CH), 126.5 (CH), 130.5 (CH), 139.4 (C), 167.8 (C), 207.5 (C)

IR (KBr):

= 2953, 2871, 1648, 1583, 1516, 1473, 1340, 1291, 1264, 1182, 1111, 1023, 947, 804,

747, 705, 639

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 261 (M+, 51), 232 (16), 194 [(M+1 C5H8)+, 66], 166 [(M C7H11)

+, 34], 120

(18), 95 (C7H11+, 100), 67 (30)

HRMS (C14H15NO4):

Ber.: 261.1001

Gef.: 261.1001

HPLC: DAICEL CHIRALCEL OJ, Heptan/2-PrOH 99:1, 0.7 mL/min, 230 nm, 20 °C, tr =

18.8 min ( ), tr = 23.0 min (+): 6% ee (–).

6 EXPERIMENTELLER TEIL

173

6.2.15.17 exo-(2-Hydroxyphenyl)(1,2,3,4-tetrahydro-1,4-epoxynaphthalen-2-

yl)methanon (exo-170)

OOOH

H

exo-170

Diese Verbindung wurde gemäß Abschnitt 6.2.15.14 (3 h, 80 °C) unter Verwendung von

1,4-Epoxy-1,4-dihydronaphthalin (169, 130 mg, 0.9 mmol, 6.0 Äquiv.) und Salicyl-

aldehyd (61a, 16 μL, 0.15 mmol, 1.0 Äquiv.) dargestellt (75%, exo/endo >99:1).

Schmelzpunkt: 118 120 °C 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 1.93 (dd, J = 11.6, 9.0 Hz, 1H, CHH), 2.49 (dt, J = 11.5, 4.9 Hz, 1H, CHH), 3.48 (dd,

J = 8.9, 4.7 Hz, 1H, CH), 5.53 (d, J = 4.9 Hz, 1H, CH), 5.70 (s, 1H, CH), 6.89 (t, J =

7.6 Hz, 1H, Ar-H), 7.03 (d, J = 8.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.19 7.28 (m, 2H, Ar-H), 7.29 7.40

(m, 2H, Ar-H), 7.49 (t, J = 7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.64 (dd, J = 8.0, 1.2 Hz, 1H, Ar-H), 12.29

(s, 1H, OH) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):

= 32.9 (CH2), 47.8 (CH), 79.0 (CH), 80.6 (CH), 118.6 (C), 118.9 (CH, 2C), 118.9 (CH),

119.4 (CH), 127.0 (CH), 127.2 (CH), 129.6 (CH), 136.4 (CH), 144.4 (C), 146.0 (C),

162.9 (C), 205.1 (C)

IR (KBr):

= 3026, 3009, 1637, 1612, 1579, 1485, 1446, 1353, 1288, 1261, 1217, 1196, 1159,

1030, 990, 968, 915, 862, 840, 786, 758, 609

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 266 (M+, 28), 145 [(M C7H5O2)+, 25], 121 [(M C10H9O)+, 33], 118

[(M C9H8O2)+, 100]

Elementaranalyse (C17H14O3):

Ber.: C 76.68, H 5.30

Gef.: C 77.09, H 5.43

HPLC: DAICEL CHIRALCEL AD, Heptan/2-PrOH 90:10, 1.0 mL/min, 254 nm, 20 °C, tr =

14.4 min, tr = 29.8 min: Racemat.

6 EXPERIMENTELLER TEIL

174

6.2.15.18 Synthese von 1-(2-Hydroxyphenyl)-2,5-dimethylhex-5-en-1-on (iso-

66a)

OH O

iso-66a

OH O

linear -66a

Gemäß Abschnitt 6.2.15.14 wurde iso-66a ausgehend von Salicylaldehyd (61a, 21 μL, 24

mg, 0.20 mmol, 1.0 Äquiv.) und 2-Methyl-1,5-hexadien (65a, 0.162 ml, 115 mg, 1.20

mmol, 6.0 Äquiv.) nach 20 h bei 80 °C sowie Reinigung per Flash-Chromatographie

(Kieselgel, Pentan/EtOAc 100:1) zusammen mit dem linearen Isomer linear-66a erhalten

(41 mg, 94%, iso/linear 27:73).

1H-NMR (iso-66a, 400 MHz, CDCl3):

= 1.24 (d, J = 6.9 Hz, 3H, CHCH3), 1.55–1.75 (m, 1H, CHH), 1.71 (s, 3H, CH3), 1.95–

2.20 (m, 3H, CHH, CH2), 3.53 (mc, 1H, CHCH3), 4.65 (br s, 1H, =CH), 4.72 (br s, 1H,

=CH), 6.90 (br t, J = 7.4 Hz, 1H, Ar-H), 6.99 (br d, J = 8.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.47 (br t, J =

7.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.77 (d, J = 8.0 Hz, 1H, Ar-H), 12.58 (s, 1H, OH)

HPLC: DAICEL CHIRALCEL OB-H, Heptan/2-PrOH 98:2, 0.6 mL/min, 254 nm, 20 °C, tr =

7.03 min (major), tr = 7.55 min (minor), tr = 9.59 min (linear-66a): 14% ee.

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.59

6.2.15.19 Synthese von 1-(2-Hydroxyphenyl)-2-methylhex-5-en-1-on (iso-66b)

OH O

iso-66b

OH O

l inear -66b

Gemäß Abschnitt 6.2.15.14 wurde iso-66b ausgehend von Salicylaldehyd (61a, 21 μL, 24

mg, 0.20 mmol, 1.0 Äquiv.) und 1,5-Hexadien (65b, 0.14 mL, 99 mg, 1.2 mmol, 6.0

Äquiv.) nach 96 h bei Raumtemperatur sowie Reinigung per Flash-Chromatographie

(Kieselgel, Pentan/EtOAc 100:1) zusammen mit dem linearen Isomer linear-66b erhalten

(12 mg, 30%, iso/linear 65:35).

1H-NMR (iso-66b, 400 MHz, CDCl3):

= 1.25 (d, J = 6.9 Hz, 3H, CHCH3), 1.51-1.60 (m, 1H, CHH), 1.91-2.00 (m, 1H, CHH),

2.05-2.15 (m, 2H, CH2), 3.54 (ddq, J = 6.9, 6.9, 6.9 Hz, 1H, CHCH3), 4.96-5.03 (m, 2H,

6 EXPERIMENTELLER TEIL

175

=CH2), 5.74-5.87 (m, 1H, =CH), 6.89 (t, J = 8.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.00 (d, J = 8.5 Hz, 1H,

Ar-H), 7.47 (m, 1H, Ar-H), 7.77 (d, J = 8.2 Hz, 1H, Ar-H), 12.57 (s, 1H, OH)

HPLC: DAICEL CHIRALCEL OB-H, Heptan/2-PrOH 98:2, 0.6 mL/min, 254 nm, 20 °C, tr =

7.30 min (major), tr = 7.90 min (minor), tr = 9.84 min (linear-66b): 4% ee.

Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.59

6.2.16 Dreistufige Synthese des Phosphoramidits (R)-26f

6.2.16.1 (R)-2,2'-Bis(methoxymethoxy)-3,3'-bis(4-(trifluoromethyl)phenyl)-1,1'-

binaphthyl [(R)-164]

CF3

CF3

O OO O

(R)-164

Diese Verbindung wurde nach einer Vorschrift von Chong hergestellt.134a

(R)-3,3'-dibrom-2,2'-bis(methoxymethoxy)-1,1'-binaphthyl [(R)-163, 600 mg, 1.13 mmol,

1.0 Äquiv.] und [Pd(PPh3)4] (130 mg, 0.113 mmol, 10 Mol-%) wurden in einem Schlenk-

Rohr in DME (7.5 mL) gelöst. 4-(Trifluormethyl)phenylboronsäure (749 mg, 3.95 mmol,

3.5 Äquiv.) und wäßr. Na2CO3-Lösung (2 M, 2.93 mL, 5.86 mmol, 5.2 Äquiv.) wurden

unter Rühren hinzugefügt und man erhitzte die Reaktionsmischung 10 h unter Rückfluß.

Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurde das Lösungsmittel im Vakuum entfernt und

der Rückstand in CH2Cl2 (50 mL) gelöst. Die organische Phase wurde mit ges. wäßr.

NH4Cl-Lösung (30 mL), Wasser (30 mL) und ges. wäßr. NaCl-Lösung (30 mL) ge-

waschen und anschließend über MgSO4 getrocknet. Das Lösungsmittel wurde im

Vakuum entfernt, und das Rohprodukt wurde per Flash-Chromatographie (Kieselgel,

Pentan/EtOAc 10:1) gereinigt. Man erhielt die Titelverbindung (R)-164 als farblosen

Feststoff (639 mg, 86%).

Schmelzpunkt: 79 82 °C

[ ]D22 = 103 (c = 0.37, CHCl3)

6 EXPERIMENTELLER TEIL

176

1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 2.38 (s, 6H, CH3), AB Signal ( A = 4.36, B = 4.41, JAB = 5.9 Hz, 2H, CH2),

7.28 7.39 (m, 4H, Ar-H), 7.47 (ddd, J = 8.1, 5.7, 2.3 Hz, 2H, Ar-H), 7.71 7.80 (m, 4H,

Ar-H), 7.89 7.94 (m, 6H, Ar-H), 7.99 (s, 2H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):

= 55.9 (CH3, 2C), 98.8 (CH2, 2C), 124.3 (q, 1JC,F = 272 Hz, C, 2C), 125.2 (q, 3JC,F =

3.6 Hz, CH, 4C), 125.5 (CH, 2C), 126.3 (CH, 2C), 126.5 (C, 2C), 126.9 (CH, 2C), 128.1

(CH, 2C), 129.4 (q, 2JC,F = 32.4 Hz, C, 2C), 130.0 (CH, 4C), 130.8 (C, 2C), 130.8 (CH,

2C), 133.9 (C, 2C), 134.1 (C, 2C), 142.7 (C, 2C), 151.1 (C, 2C) 19F-NMR (282 MHz, CDCl3):

= 62.38 (s)

IR (KBr):

= 3854, 3743, 3060, 2942, 2361, 2339, 1737, 1618, 1502, 1455, 1398, 1124, 1070,

969, 917, 842, 749, 666, 606

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 662 (M+, 16), 586 [(M C3H8O2)+, 100], 558 (58), 413 (10)

Elementaranalyse (C38H28O4F6):

Ber.: C 68.88, H 4.26

Gef.: C 68.61, H 4.49

6.2.16.2 (R)-3,3'-Bis[4-(trifluormethyl)phenyl]-1,1'-binaphthyl-2,2'-diol

[(R)-165]

OHOH

CF3

CF3

(R)-165

Diese Verbindung wurde nach einer Vorschrift von Chong hergestellt.134a

(R)-2,2'-bis(methoxymethoxy)-3,3'-bis(4-(trifluormethyl)phenyl)-1,1'-binaphthyl

[(R)-164, 554 mg, 0.836 mmol, 1.0 Äquiv.] wurde in THF/MeOH (1:1 v/v, 20 mL) gelöst.

Amberlyst 15 (521 mg) wurde hinzugefügt und die Reaktionsmischung 19 h unter Rück-

fluß erhitzt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurde filtriert und mit Et2O (25 mL)

gewaschen. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt, und das Rohprodukt wurde

6 EXPERIMENTELLER TEIL

177

per Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 10:1) gereinigt. Man erhielt Diol

(R)-165 (493 mg, 99%) als farblosen Feststoff.

Schmelzpunkt: 102 105 °C

[ ]D22 = +50.2 (c = 0.21, CHCl3)

1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 5.35 (s, 2H, OH), 7.38 (ddd, J = 8.0, 6.9, 1.1 Hz, 2H, Ar-H), 7.24 (d, J = 8.3 Hz, 2H,

Ar-H), 7.44 (ddd, J = 8.0, 6.9, 0.9 Hz, 2H, Ar-H), 7.75 (d, J = 8.2 Hz, 4H, Ar-H), 7.88 (d,

J = 8.1 Hz, 4H, Ar-H), 7.97 (d, J = 8.0 Hz, 2H, Ar-H), 8.07 (s, 2H, Ar-H) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):

= 111.9 (C, 2C), 124.0 (CH, 2C), 124.2 (q, 1JC,F = 272 Hz, C, 2C), 127.7 (CH, 2C),

125.2 (q, 3JC,F = 3.5 Hz, CH, 4C), 128.0 (CH, 2C), 128.6 (CH, 2C), 129.4 (C, 2C), 129.5

(C, 2C), 129.7 (q, 2JC,F = 32.9 Hz, C, 2C), 129.9 (CH, 4C), 132.0 (CH, 2C), 133.0 (C,

2C), 141.0 (C, 2C), 150.0 (C, 2C) 19F-NMR (376 MHz, CDCl3):

= –62.48 (s)

IR (KBr):

= 3854, 3742, 3513, 2361, 2341, 1714, 1619, 1510, 1325, 1122, 1068, 841

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 574 (M+, 100), 555(7), 259 (23)

Elementaranalyse (C34H20O2F6):

Ber.: C 71.08, H 3.51

Gef.: C 71.02, H 3.78

6.2.16.3 (11bR)-N,N-Dimethyl-2,6-bis[4-(trifluormethyl)phenyl]dinaphtho-

[2,1-d:1',2'-f][1,3,2]dioxaphosphepin-4-amin [(R)-26f]

O

OP NMe2

CF3

CF3

(R)-26f

Et3N (0.340 mL, 247 mg, 2.44 mmol, 7.0 Äquiv.) und PCl3 (30 L, 48 mg, 0.348 mmol,

1.0 Äquiv.) ließ man in einem Schlenk-Rohr rühren. Bei 0 °C gab man Me2NH (2 M in

6 EXPERIMENTELLER TEIL

178

THF, 0.174 mL, 0.348 mmol, 1.0 Äquiv.) hinzu und ließ die Suspension 3 h bei Raum-

temperatur rühren. Anschließend gab man eine Lösung von (R)-3,3'-bis[4-(trifluoro-

methyl)phenyl]-1,1'-binaphthyl-2,2'-diol [(R)-165, 200 mg, 0.348 mmol, 1.0 Äquiv.] in

THF (1 mL) hinzu und ließ die Reaktionsmischung weitere 18 h bei Raumtemperatur

rühren. Das Ammonium-Salz wurde abfiltriert und mit Toluol gewaschen. Das Filtrat

wurde im Vakuum eingeengt und das Rohprodukt per Flash-Chromatographie (neutral

Al2O3, Toluol) gereinigt. Man erhielt Phosphoramidit (R)-26f (99 mg, 44%) als farblosen

Schaum.

Schmelzpunkt: 156 159 °C

[ ]D22 = 397 (c = 0.16, CHCl3)

1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 1.95 (s, 3H, CH3), 1.98 (s, 3H, CH3), 7.30-7.52 (m, 6H, Ar-H), 7.67 8.15 (m, 12H,

Ar-H)13C-NMR (75 MHz, CDCl3):

= 34.4 (d, 2JC,P = 20.3 Hz, CH3, 2C), 124.3 (q, 1JC,F = 266 Hz, C, 2C), 125.1 (q, 3JC,F =

3.7 Hz, CH, 4C), 125.5 (CH, 2C), 126.5 (CH, 2C), 126.7 (CH, 2C), 126.9 (CH, 2C),

128.6 (CH, 2C), 129.4 (q, 2JC,F = 32.4 Hz, C, 2C), 130.2 (CH, 4C), 130.9 (C, 2C), 131.0

(C, 2C), 132.7 (d, JC,P = 8.8 Hz, C, 2C), 133.5 (C, 2C), 141.7 (C, 2C), 146.8 (d, JC,P =

10.0 Hz, C, 2C) 31P-NMR (121 MHz, CDCl3):

= 147.87 (s) 19F-NMR (286 MHz, CDCl3):

= –62.43 (s), –62.35 (s)

IR (KBr):

= 3487, 3058, 2924, 1497, 1403, 1324, 1121, 1064, 1017, 956, 838, 746, 506

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 647 (M+, 100), 601 (13), 583 (18), 556 [(M C2H6NOP)+, 28], 278 (17), 91

(22), 85 (35), 83 (42)

HRMS (C36H24F6NO2P):

Ber.: 647.1449

Gef.: 647.1448

6 EXPERIMENTELLER TEIL

179

6.2.17 Darstellung der Rhodium-Komplexe

6.2.17.1 Repräsentative Arbeitsvorschrift für die Synthese der Rhodium-

Komplexe: (2,2,6,6-Tetramethyl-3,5-heptandionato)-(1,5-cycloocta-

dien)rhodium(I) (34b)*

tBu tBu

OORh

34b

Diese Verbindung wurde in Analogie zu einer Vorschrift für [Rh(acac)(coe)2] von

Varshavsky dargestellt.141

Zu einer Lösung von [Rh(cod)Cl]2 (251 mg, 0.509 mmol, 0.5 Äquiv.) in Benzol (30 mL)

wurde Natrium 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptandionat (172b, 210 mg, 1.02 mmol, 1.0

Äquiv.) gegeben, und man erhitzte die Reaktionsmischung 80 min unter Rückfluß. Nach

Abkühlen auf Raumtemperatur wurde die Suspension filtriert und das Filtrat im Vakuum

eingeengt. Der Rückstand wurde in Et2O (5 mL) gelöst und das Lösungsmittel erneut im

Vakuum entfernt. Man erhielt [Rh(dpm)(cod)] (34b) als gelbe Kristalle (358 mg, 89%).

Schmelzpunkt: 168 171 °C (Lit.182 185 °C) 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 1.08 (s, 18H, tBu), 1.70 1.98 (m, 4H, CH2), 2.31-2.63 (m, 4H, CH2), 4.07 (br s, 4H,

CH), 5.68 (s, 1H, CH) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):

= 28.6 (CH3, 6C), 30.2 (CH2, 4C), 40.9 (C, 2C), 76.4 (d, JC,Rh = 14.1 Hz, CH, 4C), 89.8

(CH, 1C), 196.0 (C, 2C)

IR (KBr):

= 2962, 2873, 2833, 1544, 1499, 1457, 1386, 1357, 1225, 1139, 963, 874

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 394 (M+, 100), 337 (24), 309 (19), 211 [(M-dpm)+, 78], 207 (25), 181 (17)

Elementaranalyse (C19H31O2Rh):

Ber.: C 57.87, H 7.92

Gef.: C 58.10, H 8.14

* Diese Verbindung ist zwar bekannt, wurde aber bisher nur unvollständig charakterisiert; siehe Ref. 182.

6 EXPERIMENTELLER TEIL

180

6.2.17.2 (1,3-Diphenyl-1,3-propanedionato)-(1,5-cyclooctadien)rhodium(I)

(34c)

Ph Ph

OORh

34c

Gemäß Abschnitt 6.2.17.1 wurde 34c unter Verwendung von Natrium 1,3-diphenyl-1,3-

propandionat (172c, 251 mg, 1.02 mmol, 1.0 Äquiv.) dargestellt (398 mg, 90%)

Schmelzpunkt: 176 178 °C (Zers.) 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):

= 1.83 2.03 (m, 4H, CH2), 2.40 2.70 (m, 4H, CH2), 4.29 (br s, 4H, CH), 6.66 (s, 1H,

CH), 7.32 7.50 (m, 6H, Ar-H), 7.78 7.89 (m, 4H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):

= 30.3 (CH2, 4C), 77.0 (d, JC,Rh = 14.0 Hz, 4C), 94.1 (CH, 1C), 127.3 (CH, 4C), 128.2

(CH, 4C), 130.8 (CH, 2C), 139.6 (C, 2C), 181.5 (C, 2C)

IR (KBr):

= 2829, 1590, 1477, 1452, 1381, 1305, 1263, 1225, 1073, 1023, 755, 694, 652

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 434 (M+, 100), 208 (22), 182 (16), 149 (20)

Elementaranalyse (C23H23O2Rh):

Ber.: C 63.60, H 5.38

Gef.: C 63.48, H 5.10

6.2.17.3 (1,1,1,5,5,5-Hexafluoracetylacetonato)-(1,5-cyclooctadien)rhodium(I)

(34d)

F3C CF3

OORh

34d

Gemäß Abschnitt 6.2.17.1 wurde 34d unter Verwendung von Natrium 1,1,1,5,5,5-Hexa-

fluoracetylacetonat (172d, 187 mg, 0.811 mmol, 1.0 Äquiv.) dargestellt (336 mg, 98%)

6 EXPERIMENTELLER TEIL

181

Schmelzpunkt: 122 124 °C 1H-NMR (400 MHz, CDCl3):

= 1.87–1.94 (m, 4H, CH2), 2.37–2.63 (m, 4H, CH2), 4.30 (br s, 4H, CH), 6.12 (s, 1H,

CH)13C-NMR (100 MHz, CDCl3):

= 30.1 (s, CH2, 4C), 78.2 (s, CH, 2C), 78.4 (s, CH, 2C), 90.1 (s, CH), 117.6 (q, JC,F =

284.0 Hz, CF3, 2C), 174.6 (q, JC,F = 34.3 Hz, CO, 2C) 19F-NMR (376 MHz, CDCl3):

= –74.91 (s)

IR (KBr):

= 2953, 2887, 2843, 1618, 1553, 1463, 1345, 1263, 1200, 1146, 802, 681, 590

MS (EI, 70 eV):

m/z (%) = 418 (M+, 100), 211 [(M–hfac)+, 38]

Elementaranalyse (C13H13F6O2Rh):

Ber.: C 37.34, H 3.13

Gef.: C 37.24, H 3.35

7 LITERATUR

183

7 LITERATUR

[1] J. J. Berzelius, Einige Ideen über eine bei der Bildung organischer Verbindungen in der

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[101] Für eine analoge CBS-Reduktion von Benzoylferrocen bzw. Benchrotrenyl)-(4-

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[102] Zur Transformation eines Alkohols in das entsprechende Alkyliodid, siehe auch:

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[103] Für aktuelle Übersichten zur Übergangsmetall-katalysierten Hydro-borierung

siehe: (a) C. M. Vogels, S. A. Westcott, Curr. Org. Chem. 2005, 9, 687–699; (b) J. M.

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[104] Für eine Übersicht über asymmetrische allylische Substitutionen siehe: A. Pfaltz,

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[105] (a) M. Lautens, J.-L. Renaud, S. Hiebert, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 1804–1805; (b)

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[107] Für eine aktuelle Übersicht über asymmetrische, katalytische Methoden zur

Synthese von Diarylmethanolen siehe: F. Schmidt, R. T. Stemmler, J. Rudolph, C.

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Allerdings sind bei einigen Verbindungen bereits nichtlineare Abweichungen

durch diastereomere Assoziate bekannt. Für eine Diskussion siehe: (c) C. Girad, H.

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enantioselektiven Hydrierung siehe: W. Tang, X. Zhang, Chem. Rev. 2003, 103,

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[131] Phosphoramidit 26b wurde nach einer Literaturvorschrift hergestellt: (a) A. H. M.

de Vries, A. Meetsma, B. L. Feringa, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1996, 35, 2374–

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[133] D. K. Whelligan, C. Bolm, J. Org. Chem. 2006, 71, 4609–4618.

[134] Phosphoramidite 26a und 26l wurden von der Firma STREM bezogen. Verbindung

26f wurde analog zu einer Vorschrift von CHONG hergestellt: (a) T. R. Wu, L. Shen,

J. M. Chong, Org. Lett. 2004, 6, 2701–2704.

7 LITERATUR

193

Alle anderen Verbindungen wurden nach folgenden Literaturvorschriften

hergestellt: (b) Phosphoramidite 26b, 26c, 26d und 26e: Ref. 131a,b; (c) 26i: W.

Zhang, X. Zhang, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 5515–5518; Angew. Chem. 2006,

118, 5641–5644; (d) Verbindungen 26g und 26h: H. Bernsmann, M. van den Berg,

R. Hoen, A. J. Minnaard, G. Mehler, M. T. Reetz, J. G. De Vries, B. L. Feringa, J.

Org. Chem. 2005, 70, 943–951; (e) Phosphoramidit 26j: A. Alexakis, J. Burton, J.

Vastra, C. Benhaim, X. Fournioux, A. van den Heuvel, J.-M. Levêque, F. Mazé, S.

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8 ANHANG

197

8 ANHANG

8.1 ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS

9-BBN 9-Borabicyclo[3.3.1]nonan

acac Acetylacetonato

acac-H Acetylaceton

BINAP 2,2'-Bis(diphenylphosphino)-1,1'-binaphthyl

Bn Benzyl

Boc tert-Butyloxycarbonyl

BPPM (2S,4S)-tert-butyl 4-(diphenylphosphino)-2-((diphenylphosphino)

methyl)-pyrrolidin-1-carboxylat

BSA N,O-Bis(trimethylsilyl)acetamid

tBu-BisP* 1,2-Bis[(S)-tert-butyl(methyl)phosphino]ethan

tBu-MiniPHOS Bis[(R)-tert-butyl(methyl)phosphino]methan

CAMP Cyclohexyl(2-methoxyphenyl)(methyl)phosphin

CatBH Catecholboran

Chiraphos 2,3-Bis(diphenylphosphino)butan

cod 1,5-Cyclooctadien

Cp Cyclopentadienyl

Cp* Pentamethylcyclopentadienyl

Cy Cyclohexyl

Cyrhetren 5-Cyclopentadienylrhenium(I)-tricarbonyl

dbm Dibenzoylmethanato

DCE 1,2-Dichlorethan

DIOP 2,3-O-Isopropyliden-2,3-dihydroxy-1,4-bis(diphenylphosphino)butan

DIPAMP 1,2-Bis(cyclohexyl(2-methoxyphenyl)phosphino)ethan

DIPMC (1S,2S)-trans-1,2-bis-(diphenylphosphinomethyl)-cyclohexan

DIT Diisopropyltartrat

DME Dimethoxyethan (Dimethylglycol)

Do Donor

dpm Dipivaloylmethanato

dppb Bis(diphenylphosphino)butan

8 ANHANG

198

dppe Bis(diphenylphosphino)ethan

dppf 1,1'-Bis(diphenylphosphino)ferrocen

dr Diastereomerenverhältnis

ee Enantiomerenüberschuß

Fc Ferrocenyl

H8-MonoPhos (11bS)-N,N-Dimethyl-8,9,10,11,12,13,14,15-octahydro-

dinaphtho[2,1-d:1',2'-f][1,3,2]dioxaphosphepin-4-amin

hfac 1,1,1,5,5,5-Hexafluoracetylacetonato

MeDuphos 1,2-Bis[(2S,5S)-2,5-dimethylphospholan-1-yl)benzol

MOM Methoxymethyl

n. b. nicht bestimmt

nbd Norbornadien

nbpPh 7-Diphenylphosphanylnorbornen

Norphos 2,3-Bis(diphenylphosphino)bicyclo[2.2.1]hept-5-en

Pyr Pyridin

QUINAPHOS 1-(dinaphtho[2,1-d:1',2'-f][1,3,2]dioxaphosphepin-4-yl)-8-(diphenyl-

phosphino)-2-butyl-1,2-dihydroquinolin

S-Phos 2-Dicyclohexylphosphanyl-2',6'-dimethoxybiphenyl

TADDOL trans-4,5-Bis(diphenylhydroxymethyl)-2,2-dimethyl-1,3-dioxolan

TFE 1,1,1-Trifluorethanol

troppPh 5-diphenylphosphanyl-5H-dibenzo[a,d]cycloheptene

u. a. unter anderem

Xyl Xylyl (Dimethylphenyl)

Zers. Zersetzung

8 ANHANG

199

8.2 VERZEICHNIS VOLLSTÄNDIG CHARAKTERISIERTER

VERBINDUNGEN

ReOCOC CO

PPh2

Me

PPh2

87a

OH O

H

exo-64a

O

OH

H

endo-64a

OH O

H

exo-64b

Cl

Cl

O

OH

H

endo-64b

Cl

Cl

OH O

H

exo-64cNO2

O

OH

H

endo-64c

O2N O

NH2

H

endo-64d

Br

Br

O

OH

H

endo-64e

O

OH

H

endo-64f

Me

O

OH

H

endo-64g

tBu

tBu

OOHHO

H

exo-64h

H

O

OHOHendo-64h

OH O

H

exo-63a

OH O

H

exo-63b

Cl

Cl

OH O

H

exo-63cNO2

O

OP NMe2

CF3

CF3

(R)-26f

tBu tBu

OORh

34bPh Ph

OORh

34cF3C CF3

OORh

34d

8 ANHANG

200

ReOCOC CO

P

Me

NMe2

98b

Me

Me 2

ReOCOC CO

P

Me

NMe2

98c

CF3

CF3 2

ReOCOC CO

P

Me

NMe2

98d2

OMe

ReOCOC CO

PPh2

Me

PPh2

BH3

BH3

100a

ReOCOC CO

PPh2

Me

P(tBu)2

100b

BH3

BH3

ReOCOC CO

P

Me

PPh2

100c

Me

Me 2

BH3

BH3

ReOCOC CO

PPh2

Me

P

BH3

BH3

100d

Me

Me 2

ReOCOC CO

PPh2

Me

P(tBu)2

87b

ReOCOC CO

P

Me

PPh2

87c

Me

Me 2

ReOCOC CO

PPh2

Me

P

87d

Me

Me 2

ReOCOC CO

PPh2

Me

OH

104a

ReOCOC CO

PPh2

Me

OMe

104b

Re Br

O

OCOC CO

108a

Re

O

OCCO

CO

108b

Re Br

OH

OCOC CO

110a

Re

OH

OCCO

CO

110b

Re Br

NMe2

OCOC CO

113a

145b

3'

6'

Fe

PPh2

Fe PPh2

rac-144a

Fe PPh2

144b

3'

6'

ReOC CO

COPPh2

(Sp)-143

Fe PPh2

(Sp)-93a

8 ANHANG

201

OOOH

H

exo-170

CF3

CF3

O OO O

(R)-164

OHOH

CF3

CF3

(R)-165

Fe

PPh2

O

154c

Fe

155

PPh2

O

Br

Fe PPh2O

rac-153a

Fe PPh2

O

153b

3'

6'

154b

3'

6'

Fe

PPh2

O

Fe

PPh2

145c

8 ANHANG

202

8.3 DANKSAGUNG

Meinem Doktorvater, Prof. Dr. Carsten Bolm, gilt mein besonderer Dank für die Über-

lassung des Forschungsthemas, die exzellenten Arbeitsbedingungen und für die Möglich-

keit, in einer Gruppe von hervorragenden und hilfsbereiten Mitarbeitern forschen zu

dürfen.

Allen Mitgliedern der Analytik-Abteilungen des Instituts für Organische Chemie der

RWTH Aachen, ohne deren Hilfe diese Arbeit nicht möglich gewesen wäre, danke ich für

die Aufnahmen der NMR- und IR-Spektren, der Massenspektren und der Elementar-

analysen.

Kristina Deckers danke ich herzlich für ihre wertvolle und ertragreiche Mitarbeit in

meinem Labor während ihres ersten Ausbildungsjahres. Weiterhin danke ich Nicole

Brendgen und Susi Grünebaum für zahlreiche präparative Arbeiten.

Herrn Prof. Dr. Walter Leitner, Dr. Giancarlo Franciò, Dirk Reinartz, Matthias

Eggenstein und Christiane Diez-Holz danke ich für die freundliche Bereitstellung ver-

schiedener Liganden und die daraus entstandene produktive Kooperation.

Ein besonderer Dank gilt meinen ehemaligen und derzeitigen Laborkollegen, Dr. Sandra

Saladin, Dr. Yu Yuan, Agathe Mayer und Andreas Hergesell für die hervorragende

Arbeitsatmosphäre während der gemeinsamen, kurzweiligen Zeit im Garfield-und-

Calvin-Comic-Labor. Des Weiteren sei Agathe Mayer, Dr. Frank Schmidt, Dr. Gwion

Harfoot, Dr. Daniel Whelligan, Dr. Matthew McGrath, Dr. Sandra Saladin, Dr. Ingo

Schiffers und Marcus Frings für ihre hochgeschätzte und unermüdliche Hilfe bei

Korrekturen von diversen Manuskripten und der vorliegenden Doktorarbeit gedankt.

Dem "AK Badminton", Dr. Toni Rantanen, Dr. Frank Schmidt, Dr. Jens Rudolph,

Alexander Korte, Marcus Frings, Jörg Sedelmeier, Angelika Bruckmann, Agathe Mayer,

Jürgen Purwin, Dr. Belén Rodríguez Riquelme, Julia Baron, Violetta Terteryan,

Masafumi Nakanishi, Dr. Olga García Mancheño und Dr. Gae Young Bolm danke ich für

eine Menge Spielspaß und die harten Matches bei den wöchentlichen Donnerstagnacht-

Terminen.

Schließlich möchte ich mich bei allen aktuellen und ehemaligen Mitarbeitern des Arbeits-

kreises, mit denen ich in diesen drei Jahren zusammenarbeiten durfte, für die kooperative

und gesellige "AK-Party"-Arbeitsatmosphäre bedanken. Ganz besonders danke ich hier-

bei Dr. Belén Rodríguez für ihre fortwährende Unterstützung und Aufmunterung sowie

die ergiebigen Diskussionen.

8 ANHANG

203

8.4 LEBENSLAUF

Persönliche Daten

Name: René Tobias Stemmler

Geburtsdatum: 12. Dezember 1976

Geburtsort: Frankfurt am Main

Staatsangehörigkeit: deutsch

Familienstand: ledig

Schulausbildung

1987 1993 Gesamtschule am Gluckenstein in Bad Homburg, Hessen.

1993 1996 Philipp-Reis-Schule in Friedrichsdorf, Hessen;

Allgemeine Hochschulreife (Abitur).

Zivildienst

07/1996 07/1997 Zivildienst bei der Revierförsterei Oberursel (Taunus). Pflege und

Erhaltung des Erholungswaldes.

Akademischer Werdegang

10/1997 10/2003 Studium der Chemie an der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg.

08/2000 07/2001 Einjähriger Studienaufenthalt an der University of North Carolina

at Chapel Hill, NC, USA im Rahmen des Landesprogramms

Baden-Württemberg/North Carolina; Forschungsarbeiten unter der

Leitung von Prof. Dr. James P. Morken.

02/2003 10/2003 Diplomarbeit unter Leitung von Prof. Dr. Bernhard Breit an der

Albert-Ludwigs-Universität Freiburg.

02/2004 06/2007 Promotion in Organischer Chemie unter Leitung von Prof. Dr.

Carsten Bolm am Institut für Organische Chemie der RWTH

Aachen.