title: Rhodium-katalysierte asymmetrische 1,4-Addition von Arylnukleophilen an α,β-ungesättigte N-Tosylketimine
title: Rhodium-katalysierte asymmetrische 1,4-Addition von Arylnukleophilen an α,β-ungesättigte N-Tosylketimine
title: Rhodium-Catalyzed Asymmetric 1,4-Addition of Aryl Nucleophiles to α,β-Unsaturated N-Tosyl Ketimines
Creators: name: Gebhardt, Sandra
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2017
Subjects: Rhodium
α,β-unsaturated N-tosyl imines
Reduktion , Transferhydrierung
arylzinc halides
Noyori transfer hydrogenation , 3-aminocyclohexanecarboxylic aci
Zink-Aza-Enolat
Lemieux-von Rudloff-Oxidation
Addition
Ketimine
Arylzinkorganyle , N-3-Arylcyclohexylsulfonamide
3-Aminocyclohexancarbonsäuren
rhodium-catalyzed 1,4-addition

description: The conjugate addition of carbon
      nucleophiles is one of the most important reactions for
      carbon-carbon bond formation. Discovered in 1997, the
      rhodium-catalyzed 1,4-addition of aryl nucleophiles is a very
      prominent example of such a reaction and can be performed
      with various α,β-unsaturated electrophiles. Based on the
      results from my own master thesis, a method was developed for
      using various substituted α,β unsaturated N-tosyl imines in
      the rhodium-catalyzed 1,4-addition of arylzinc halides. The
      enamides, obtained after aqueous work-up, are sensitive
      towards chromatography and have therefore been converted into
      stable amides by reduction. By proper selection of the
      reduction conditions (Noyori transfer hydrogenation or
      addition of borane) both, the trans- and the cis-configured
      N-3-arylcycloalkylsulfonamides, can selectively be obtained.
      This method was also applied on five-, six- and
      seven-membered N-busyl imines opening an access to
      3-arylcycloalkylamines as well as 3-aminocycloalkylcarbonic
      acids, which are subunits in a number of bioactive
      substances. Despite the sensibility of the enamides towards
      hydrolysis, the method was extended to the transformation of
      the imines with phenylboronic acid in an aqueous medium. It
      was also shown that in the case of the N-tosyl imines derived
      from 5-substituted cyclohex-2-enone the rhodium/binap
      catalyst outweighs substrate control; this can be used for
      the selective synthesis of all four diastereomers of
      3-alkyl-5-arylcyclohexylamides. The synthesis of
      3-aminocyclohexanecarboxylic acids was achieved by
      1,4-addition, reduction, Boc protection, detosylation, and
      oxidative degradation of the aryl group in a Lemieux-von
      Rudloff-oxidation without loss of diastereoselectivity. First
      results on the reactivity of the intermediate
      zinc-aza-enolate were achieved: Bromination of the
      zinc-aza-enolates with N-bromosuccinimide and subsequent
      Strecker reaction furnished α-quaternary N-sulfonamides. In
      addition, the in situ transformation of the zinc-aza-enolate
      with different alkylating reagents was successful; a
      subsequent microwave-assisted Aza-Claisen rearrangement,
      however, proceeded in low regioselectivity.
description: Die konjugierte Addition und damit
      auch die Rhodium-katalysierte 1,4-Addition von
      Metallnukleophilen an Michael-Akzeptoren, welche 1997
      entdeckt wurde, ist eine der wichtigsten Reaktionen zur
      Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungsknüpfung. In Naturstoffen und
      biologisch aktiven Verbindungen findet man häufig chirale
      1-Amino-3-Aryl-Einheiten, sowie 3-Aminocyclohexancarbonsäuren
      als Strukturmotiv. Aufbauend auf den Ergebnissen aus der
      eigenen Masterarbeit wurde eine Methode entwickelt,
      verschieden substituierte α,β-ungesättigte N-Tosylimine in
      der Rhodium-katalysierten 1,4-Addition von Arylzinkorganylen
      einzusetzen. Die nach dem Quenchen erhaltenen Enamide sind
      hydrolyseempfindlich und wurden daher durch Reduktion in
      isolierbare Amide überführt. Durch die Wahl der
      Reduktionsbedingungen (Noyori-Transferhydrierung oder
      tert-Butylamin-Boran-Komplex) wurden sowohl die
      trans-konfigurierten als auch die cis-konfigurierten
      N-3-Arylcyclohexylsulfonamide selektiv erhalten. Die
      entwickelte Methode wurde zudem auf fünf-, sechs- und
      siebengliedrige N-Busylimine übertragen. Zudem wurde die
      1,4-Addition an N-Tosylimine nicht durch Substituenten in
      5-Position beeinflusst, sodass nach der Reduktion alle vier
      Stereoisomere hergestellt werden konnten. Die Synthese von
      3-Aminocyclohexancarbonsäuren gelang durch die Boc-Schützung,
      Detosylierung und oxidativen Abbau des Arylrests in einer
      Lemieux-von Rudloff-Oxidation ohne Verlust des
      Diastereomrenüberschusses. Erste Ergebnisse zur Reaktivität
      des Zink-Aza-Enolats konnten erzielt werden. So wurden z.B.
      nach einer Bromierung des Zink-Aza-Enolats und nachfolgender
      Strecker-Reaktion drei Stereozentren in einer Eintopfreaktion
      aufgebaut, wodurch α-quartäre N-Sulfonamide erhalten wurden.
      Zudem gelang die Umsetzung des Zink-Aza-Enolats mit
      verschiedenen Alkylierungsreagenzien; die anschließende
      mikrowellenunterstützte Aza-Claisen-Umlagerung führte
      anteilig zu dem gewünschten Umlagerungsprodukt, sowie zu
      dessen Regioisomer.