Amina Ugiego
 ( R )- i ( S )-enancjomery amin Ugiego
|
|
| nazw | |
|---|---|
|
nazwa IUPAC
[1-(dimetyloamino)etylo]ferrocen
|
|
| Inne nazwy
N , N -dimetylo-1-ferrocenyloetyloamina
|
|
| Identyfikatory | |
|
|
|
Identyfikator klienta PubChem
|
|
| Nieruchomości | |
| C 14 H 19 Fe N | |
| Masa cząsteczkowa | 257,158 g·mol -1 |
|
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa).
|
|
Amina Ugi to związek chemiczny nazwany na cześć chemika, który jako pierwszy opisał jej syntezę w 1970 r., Ivara Ugi . Jest pochodną ferrocenu . Od pierwszego raportu amina Ugi znalazła szerokie zastosowanie jako syntetyczny prekursor dużej liczby ligandów metali , które mają planarną chiralność. Od tego czasu ligandy te znalazły szerokie zastosowanie w różnych reakcjach katalitycznych. Związek może występować w 1S lub 1R izomer, z których oba mają użyteczność syntetyczną i są dostępne w handlu. Przede wszystkim jest syntetycznym prekursorem ligandów Josiphos .
Historia
W 1967 r. Schlög zmienił przeznaczenie terminu „ planarna chiralność ” do użycia w terminologii ferrocenu podstawionego , co jest niezbędne dla ferrocenów, w których wrodzona płaszczyzna symetrii ferrocenu jest złamana przez wprowadzenie dwóch podstawników do jednego z jego pierścieni. Nozakiego i in. wykazali, że pochodna ferrocenu zawierająca chiralny podstawnik aminowy może uczestniczyć w ukierunkowanej ortolitacji tego samego pierścienia ferrocenu, dając produkty o planarnej chiralności diastereoselektywnie . Ferrocenowa pochodna Nozakiego dostarczyła produkty, które były optycznie czyste tylko w 86%. Ugi i in. poprawili stereoselektywność stosując [1-(dimetyloamino)etylo]-ferrocen, dostarczając produkty o czystości optycznej >95%. Użyteczność aminy Ugi'ego w tworzeniu ligandów do katalizy asymetrycznej została po raz pierwszy opisana w 1974 przez Kumada i in.
Synteza
Pierwsza synteza aminy Ugi została opisana w 1970 roku przez Ugi i in. Zaczyna się od przekształcenia (±)1-ferrocenyloetanolu w (±)1-ferrocenylochloroetan. Jest on następnie zastępowany in situ dimetyloaminą, w wyniku czego powstaje racemiczna mieszanina [1-(dimetyloamino)etylo]-ferrocenu. Mieszaninę racemiczną następnie rozdziela się przez rekrystalizację winianu , dostarczając oba enancjomery w ich enancjomerycznie czystej postaci.
Od czasu pierwotnego raportu odnotowano inne syntezy aminy Ugi. Są one na ogół ukierunkowane na syntezę tylko jednego z enancjomerów, a nie na mieszaninę racemiczną. Enzymatyczne rozdzielenie (±)1-ferrocenyloetanolu można przeprowadzić przez octanem winylu za pośrednictwem lipazy Pseudomonas Fluorescens , dostarczając nieprzereagowany (1S ) -1-ferrocenyloetanol (92% ee) i (1R ) -[1-(acetyloksy )etylo]-ferrocen (96% ee). Ten ostatni można łatwo zhydrolizować do (1 R )-1-ferrocenyloetanol. Każdy stereoizomer można najpierw przekształcić w aminę Ugi'ego przez konwersję do octanu, a następnie podstawienie dimetyloaminą z całkowitą stereoretencją (patrz poniżej, aby uzyskać wyniki stereochemiczne). Ponadto Knochel i in. opisali stereoselektywną syntezę aminy Ugi przy użyciu tej samej strategii acetylowania/wypierania, ale uzyskuje dostęp do (1R ) -1-ferrocenyloetanolu z redukcji acetyloferrocenu Coreya-Bakshi-Shibaty .
Reakcje aminy Ugi
Amina Ugiego jest zdolna do diastereoselektywnego promowania ukierunkowanego ortolitowania (w odniesieniu do planarnej chiralności). [(1S ) -(dimetyloamino)etylo]-ferrocen traktowany n- BuLi , następnie gaszony TMSCl daje planarną chiralność ( Rp ) . Traktowanie [(1R ) -(dimetyloamino)etylo]-ferrocenu w tych warunkach daje Sp planarną chiralność ( ). Ta selektywność jest podyktowana orientacją podstawnika metylowego na materiale wyjściowym w konformacji niezbędnej do chelatowania azotu do litianu. W jednym przypadku ten podstawnik metylowy cierpi z powodu interakcji sterycznych z drugim pierścieniem Cp , aw drugim wskazuje na wszystkie inne atomy. Wysoka diastereoselektywność jest niezależna od elektrofilu użytego do uwięzienia metalanu, dostarczając dowodów na to, że etapem stereoindukcyjnym jest litowanie i umożliwiając szerokie zastosowanie syntetyczne aminy Ugi'ego. Jeżeli ( S,S p ) lub ( R, R p ) pożądane są diastereoizomery, pierwszy metalan można uwięzić za pomocą TMSCl, aby zablokować bardziej uprzywilejowaną pozycję litowania. Późniejsze litowanie zachodzi w jedynym dostępnym, mniej uprzywilejowanym miejscu. Pułapkowanie pożądanym elektrofilem i TBAF grupy TMS zapewni diastereoizomer ( S, Sp ) lub ( R, Rp ).
Dalsza funkcjonalizacja może mieć miejsce przy węglu alfa ferrocenu przez zastąpienie dimetyloaminy różnymi nukleofilami. Zwykle osiąga się to przez czwartorzędowanie aminy jodkiem metylu lub kwasem octowym, które po podgrzaniu eliminuje, dając trwały pośredni kation α-ferrocenyloetylu. Dodanie nukleofilów powoduje substytucję, która jest zwykle całkowicie stereoretencyjna. Aminy, karboksylany, alkohole, tiole i fosfiny są kompetentnymi nukleofilami. Jest to powszechne zjawisko dla ferrocenów podstawionych α.
Ligandy z aminy Ugi
Amina Ugi znalazła szerokie zastosowanie w syntezie ligandów wiążących metale, stosowanych w katalizie homogenicznej . Ponieważ jego pochodne z podstawionymi pierścieniami na ogół zawierają centrum chiralne, jak również planarną chiralność, często wytwarzają w tych reakcjach wysoki poziom enancjoindukcji . Uważa się, że te dwie formy chiralności w niektórych przypadkach działają synergistycznie w przypadku enancjoindukcji. Najczęściej jest zastępowany fosforem, aby zapewnić mono-, bi- i trikleszcz ligandy fosfinowe. Pierwszym doniesieniem o takich ligandach był raport Kumady z 1974 r. Dotyczący czterech ligandów mono- i bisfosfinowych stosowanych do katalizowanej rodem asymetrycznej hydrosilacji ketonów. Najbardziej godnym uwagi zestawem ligandów zsyntetyzowanych z aminy Ugi jest klasa ligandów Josiphos, która znalazła zastosowanie w wielu typach reakcji katalitycznych zarówno na małą, jak i na dużą skalę. Poniżej znajduje się lista reprezentatywnych ligandów pochodzących z aminy Ugi:
- Jozyfos
- Pigifos
- PUŁAPKA
- Walphos
- BoPhoz
- Ksylifos
- BPPFOH
- Taniafos
Reakcje asymetryczne z wykorzystaniem ligandów pochodzących z aminy Ugi
| Typ reakcji | Centrum metalowe |
|---|---|
| Hydrosilacja ketonów | ru |
| Dodatek Grignarda | Ni |
| Redukcja aktywowanych alkenów | Ru, Cu |
| Redukcja enamidów | ru |
| Redukcja ketonów | Ru, Ir |
| Przenoszenie uwodornienia ketonów | Odnośnie |
| Hydroalkinylowanie allenów | Współ |
| Substytucja allilowa | Pd |
| Sprzęganie ketoamidów z aldehydami | Rh |
| Dodatek sprzężony | Cu |
| Reakcja Baylisa-Hillmana | Nie dotyczy (wiązanie H) |
| [3+2] cykloaddycja | Cu |
| Hydroborowanie | Cu |