在Ti(IV)-BINOL絡(luò)合物催化下,烯丙基親核試劑對映選擇性的加成到醛上制備手性仲醇的反應(yīng)。
此反應(yīng)是有機(jī)合成中非常重要的制備仲醇的方法,此反應(yīng)常用的方法是利用烯丙基有機(jī)金屬試劑,在手性Lewis酸催化下進(jìn)行。最常用的催化劑是: 1,1'-binaphthalene-2,2'-diol (BINOL)/Ti(IV)絡(luò)合物。
K. Mikami最早在1993年首先報道了在Ti(IV)-BINOL絡(luò)合物催化下,進(jìn)行對映選擇性烯丙基化的反應(yīng)。他是用TiCl2(Oi-Pr)2和(S)-BINOL在4?分子篩存在下制備得到催化劑直接用于反應(yīng)。利用烯丙基硅烷和烯丙基錫在10%的催化劑催化下與乙醛酸反應(yīng),但得到的產(chǎn)物的對映選擇性和非對映選擇性很低。
同年,G.E. Keck也獨立報道了利用 BINOL/Ti(IV)催化劑進(jìn)行不對稱烯丙基化的反應(yīng)。他是利用烯丙基三叔丁基錫作為親核試劑,在10mol%的催化劑催化下與脂肪,芳香和不飽和醛進(jìn)行反應(yīng)。Keck制備催化劑的方法是,兩倍當(dāng)量的 (R)- or (S)-BINOL配體和一倍當(dāng)量的Ti(Oi-Pr)4在二氯甲烷中,室溫下反應(yīng)5min到1h。利用其方法,不含支鏈的醛在10%催化量的催化劑條件下,反應(yīng)得到的產(chǎn)物產(chǎn)率高,對映選擇性好。但α位有支鏈的醛反應(yīng)產(chǎn)率低,對映選擇性差。
E. Tagliavin的團(tuán)隊也報道了類似的反應(yīng),但其方法和 Mikami原始的方法基本類似,只是BINOL配體稍微過量。
由于此反應(yīng)的高選擇性和廣泛適用性,有很多新的改進(jìn)催化劑的報道出現(xiàn):1、利用BINOL類衍生物進(jìn)行催化【Eur. J. Org. Chem. 2000, 491-497; Synlett 2000, 357-358】;2、多支鏈的 BINOL配體【Tetrahedron Lett. 1998, 39, 3783-3786】;3、外消旋的BINOL和單一構(gòu)型的酒石酸二異丙酯絡(luò)合得到的催化劑【J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 1217-1218】;4、利用Ti(Oi-Pr)4, BINOL和芳二胺制備得到的雙齒配位的催化劑,反應(yīng)活性和選擇性更高【Tetrahedron Lett. 2001, 42, 1935-1939; Chirality 2003, 15, 68-70】;5、加入化學(xué)當(dāng)量的 i-PrSSiMe, i-PrSBEt2, i-PrSAlEt2, and B(OMe)3可以加快反應(yīng)速率?!?em>Tetrahedron Lett. 1996, 37, 7095-7098; Chem. Commun. 1997, 761-762】
β-取代的烯丙基錫也可以進(jìn)行此反應(yīng)。
反應(yīng)機(jī)理
具體機(jī)理尚不清楚。手性路易斯酸可以活化醛,易于親核進(jìn)攻。三丁基錫消除,生成烷氧基鈦中間體,接著進(jìn)行金屬轉(zhuǎn)移,Ti(IV)Lewis酸再生。加入 i-PrSSiMe3可以促進(jìn)金屬轉(zhuǎn)移過程,從而加速反應(yīng)。
反應(yīng)實例
【J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 9130-9136.】
【J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 10073-10092.】
【Org. Lett. 2002, 4, 783-786.】
【 Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2001, 40, 231-234.】
編譯自:Strategic Applications of Named Reactions in OrganicSynthesis, László Kürti and Barbara Czakó, Keck asymmetric allylation, page 236-237.