1,3- 顺式 -二取代的空间阻碍的咪唑烷酮有机催化剂的合成

在易于接近的底物的温和反应条件下合成了各种具有大体积取代基的新型咪唑烷酮基有机催化剂。用芳香族甲醛环化不同的天然和非天然氨基酸甲基酰胺，得到两种非对映异构的MacMillan型催化剂。特别强调大量残留物，例如均三甲苯和芘部分。

关键词： 咪唑烷酮; 麦克米伦催化剂; 有机催化

有机催化亚胺和烯胺的活化已经吸引了有机化学家超过一个世纪[1]。直到今天，已经完成了具有各种底物的广泛且不断增加的不同有机催化转化[2-7]。最初，脯氨酸和脯氨酸衍生的催化剂已广泛用于不对称亚胺和烯胺有机催化[8-12]。自21世纪初以来，MacMillan开发的咪唑烷酮类有机催化剂及其合作者很容易从氨基酸中获得，它们被广泛用于这些反应[13-18]。最近的实例证明了在非对映选择性α-氟化等各种反应中的适用性[19]，总合成[20,21]，交叉脱氢偶联[22]，选择性逆转Friedel-Crafts烷基化[23]和光氧还原催化（方案1a）[24]。

通过将普通光催化氧化物催化剂Ru（bpy）3 Cl 2与咪唑烷酮催化剂3a ·TfOH合并，通过中间体烯胺络合物控制自由基加成的立体化学，实现对映选择性α-烷基化。

方案1b显示了使用新设计的有机催化剂7a ·DCA用于手性诱导的内消旋 - 环丙基甲醛的区域 - ，非对映 - 和对映选择性1,3-氯磺化[25]。在这些研究过程中，我们制备了各种具有相当庞大取代基的咪唑烷酮有机催化剂。在本文中，我们报道了这些MacMillan型催化剂，这对于基于亚胺 - 烯胺机理的筛选进一步转化具有重要价值。

为了通过使用在取代模式中具有细微差异的各种有机催化剂来筛选某种转化，非常需要用于其制备的模块化方法。五元环的简单的逆合成切割提供氨基酸甲基酰胺和甲醛作为起始材料。通常通过使用天然存在的L-氨基酸衍生物的衍生物引入手性。在缩合过程中，可以形成两个非对映异构体，其中取代基为1,3- 顺式或1,3- 反式排列。由于我们对上述反应的反应设计（在方案1b中描述）显示出强烈优选使用1,3- 顺式- 二取代衍生物我们集中精力分离这些异构体。

通过与甲基酰胺乙醇溶液反应，由相应的甲酯或乙酯制备甲基酰胺9 [26]。进一步重结晶固体甲基酰胺以获得更高的纯度。受保护的甲基酰胺9a和9c分别在商业上可获得的基质中以五个或三个文献已知的步骤合成[27-29]。

使用分子筛作为脱水剂和10mol％Yb（OTf）3的THF溶液，使不同的甲基酰胺与1-萘基甲醛反应。这种路易斯酸被证明是选择的路易斯酸，因为反应在不损失光学纯度的情况下进行[30]。选择萘基残基，因为它显示出在所需的有机催化转化中的高选择性。表1描述了关于1-萘基甲醛的范围。反应混合物的粗1 H NMR数据显示，在每种情况下，使用内标，两种非对映异构体的产物形成约90％。相应的1,3- 反式非对映异构体未以纯净形式分离。作为反应配偶体，在反应中使用不同的甲基酰胺9a-f。使用甲基保护的L-组氨酸衍生的甲基酰胺9a（表1，条目1）得到所需的咪唑烷酮7b，产率为42％，而未保护的衍生物未显示转化，可能是因为其不溶性。未保护的以及苄基保护的L-色氨酸衍生的甲基酰胺9b和9c以良好的收率转化为相应的咪唑烷酮（表1，条目2和3）。在7c的情况下 重要的是使用不超过1.0当量的醛，否则观察到与吲哚部分的进一步反应。