Corey–Itsuno azaltma - Corey–Itsuno reduction
| Corey–Itsuno azaltma | |
|---|---|
| Adını |
Elias James Corey Shinichi Itsuno |
| Reaksiyon tipi | Organik redoks reaksiyonu |
| tanımlayıcılar | |
| Organik Kimya Portalı | corey-bakshi-shibata-azaltma |
Corey-Itsuno azalma olarak da bilinen, Corey-baksın-Shibata (CBS), indirgeme , bir hangi bir kimyasal reaksiyondur aşiral keton enantiyoselektif mukabil üretmek üzere azaltılır kiral , rasemik olmayan alkol. Ketonların enantioselektif indirgenmesine aracılık eden oksazaborolidin reaktifi daha önce Itsuno laboratuvarı tarafından geliştirilmiştir ve bu nedenle bu dönüşüm daha doğru bir şekilde Itsuno-Corey oksazaborolidin indirgemesi olarak adlandırılabilir.
1981'de Itsuno ve arkadaşları, ilk olarak kiral alkoksi-amin-boran komplekslerinin aşiral ketonları enantiyoselektif olarak ve yüksek verimle kiral alkollere indirgemede kullanıldığını bildirdiler. Birkaç yıl sonra, 1987 yılında, EJ Corey ve ark kiral amino alkollerden ve boran (BH arasındaki reaksiyonu gelişmiş 3 üreten) oksazaborolidin hızla BH varlığında akiral ketonların enantioselektif indirgenmesini katalize gösterildi ürünler 3 • THF.
CBS indirgemesi o zamandan beri organik kimyacılar tarafından aşiral ketonların asimetrik indirgenmesi için güvenilir bir yöntem olarak kullanılmıştır. Dikkat çekici bir şekilde, yalnızca bir dizi doğal ürün sentezinde belirgin bir kullanım bulmuştur, aynı zamanda endüstride büyük ölçekte kullanılmıştır (Aşağıdaki Kapsama Bakınız ). Birkaç inceleme yayınlandı.
mekanizma
Corey ve arkadaşları, katalitik indirgemede elde edilen seçiciliği açıklamak için başlangıçta aşağıdaki reaksiyon mekanizmasını önerdiler.
Mekanizmanın ilk aşaması BH koordinasyonunu içerir 3 oksazaborolidin CBS katalizörü azot atomuna 1 . Bu koordinasyon BH aktifleştirilmesini sağlar 3 bir hidrür verici olarak ve katalizörün endosiklik bor Lewis asiditesi artırmak için. X-ışını kristal yapıları ve koordineli katalizör-boran kompleksi 2'nin 11 B NMR spektroskopik analizleri bu ilk adım için destek sağlamıştır. Ardından, katalizörün endosiklik boru, sterik olarak daha erişilebilir elektron yalnız çiftinde (yani daha küçük ikame ediciye, Rs'ye daha yakın yalnız çiftte) ketonla koordine olur. 3'teki bu tercihli bağlanma , keton ( uzaklara yönlendirilen büyük RL ikame edicisi) ve katalizörün R' grubu arasındaki sterik etkileşimleri en aza indirecek şekilde hareket eder ve karbonil ile koordineli boranı, uygun, yüzey seçici bir hidrit transferi için hizalar. altı üyeli bir geçiş durumu 4 . Hidrit transferi , asidik çalışma üzerine kiral alkol 6'yı veren kiral alkoksiboran 5'i verir . Katalizörü yenilemek için son adım, iki farklı yolla gerçekleşebilir ( Yol 1 veya 2 ).
Bu yüz seçici, molekül içi hidrit transferi için baskın itici güç, boran reaktifinin Lewis bazik nitrojene koordinasyon ile eşzamanlı aktivasyonu ve ketonla koordinasyon için endosiklik bor atomunun Lewis asitliğinin arttırılmasıdır.
Kapsam ve sınırlamalar
Stereo ve kimyasal seçicilik
CBS azalma hem de ketonlar, farklı türleri geniş bir aralığı azaltmak için etkili ve güçlü bir yöntem olduğu kanıtlanmıştır stereoselektif ve kemo-seçici bir şekilde. Substratlar, çok çeşitli aril-alifatik, di-alifatik, di-aril, α,β doymamış enon ve ynon sistemlerinin yanı sıra heteroatomlar içeren ketonları içerir . Enantiyoseçiciliği optimize etmek için CBS katalizörünün farklı türevlerinin ve boran indirgeyici ajanların kombinasyonları kullanılmıştır.
Bu alt tabaka seçiminde birkaç ilginç durum dikkate değer. İlk olarak, diaril sistemi 9 durumunda , keton sübstitüentlerinin izosterik doğasına rağmen nispeten yüksek stereoselektif olarak elde edilir, bu da steriklere ek olarak elektroniklerin CBS indirgemesinin stereoselektivitesinde bir rol oynayabileceğini düşündürür. 11 ve 12 nolu ynonlarda alkin kısımlarının ikamesindeki farklılıklar, alkinin daha küçük olandan ziyade sterik olarak daha hacimli ikame edici olarak işlev görmesi için bir seçicilik değişikliği ile sonuçlanmaktadır. a,β doymamış sistemler 10 - 12 için , CC doymamış bağının hidroborasyonunun olası yan reaksiyonuna rağmen ketonun verimli indirgenmesi gerçekleşir. CBS indirgemesinin ayrıca boran ile koordinasyon yeteneğine sahip keton 13'te olduğu gibi heteroatomların varlığını tolere ettiği de gösterilmiştir .
Deneysel hususlar ve sınırlamalar
Reaksiyon karışımında suyun varlığının enantiyomerik fazlalıklar üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu gösterilmiştir ve bu nedenle CBS indirgemesi susuz koşullar altında gerçekleştirilmelidir. Sıcaklık ayrıca gözlemlenen stereoselektivitede kritik bir rol oynar. Genel olarak, daha düşük sıcaklıklarda enantiyomerik fazlalıklar (ee'ler) elde edilir. Ancak sıcaklık artırıldığında, ee değerleri katalizör yapısına ve kullanılan boran indirgeyici ajana bağlı olarak maksimum değere ulaşır. -126 °C'ye kadar düşük sıcaklıklarda gerçekleştirilen CBS indirgemelerine katıldığı gösterilen boran reaktifi katekolboranın kullanımı, belirgin enantiyoseçicilikle, daha düşük sıcaklıklarda elde edilen azalan ee değerlerinin iyileştirilmesi için potansiyel bir çözüm sunar.
BH kullanımı ile ortaya çıkan enantioselektiflik sorunları 3 CBS azaltılması için indirgeyici madde olarak rapor edilmiştir. Nettles ve diğerleri tarafından değerlendirilen BH 3 •THF'nin ticari olarak mevcut çözümleri . azalmış enantioselektifliğe yol açan seçici olmayan indirgemelere katılan eser miktarda borohidrit türü içerdiği gösterilmiştir. Borohidrid katalizli indirgeme yolu, CBS katalizli indirgemeden çok daha yavaş olmasına rağmen, yan reaksiyon, stereoseçiciliği optimize etmek için hala potansiyel bir zorluk teşkil etmektedir.
2012 yılında Mahale ve ark. sodyum borohidrit, N , N- dietilanilin hidroklorür ve (S)-α,α-difenilprolinolden yerinde hazırlanmış N , N- dietilanilin - boran ve oksazaborolidin katalizörünü kullanarak ketonların asimetrik indirgenmesi için güvenli ve ucuz bir prosedür geliştirdi
Varyasyonlar
Corey tarafından geliştirilen CBS katalizörü 1 , CBS indirgeme reaksiyonunda yaygın olarak kullanılmasına rağmen, katalizörün diğer türevleri geliştirilmiş ve başarılı bir şekilde kullanılmıştır. CBS katalizörünün R' grubu, indirgemenin enantiyo-seçiciliğinde önemli bir rol oynar ve yukarıda Kapsam bölümünde gösterildiği gibi, seçiciliği optimize etmek için CBS R' grubunun çeşitli varyasyonları kullanılmıştır.
Uygulamalar
Geçtiğimiz birkaç on yılda, CBS'nin azaltılması, laktonlar, terpenoidler, alkaloidler, steroidler ve biyotinler dahil olmak üzere önemli sayıda doğal ürünün sentezinde önemli sentetik fayda kazanmıştır. Enantionseçici indirgeme, endüstride de büyük ölçekte kullanılmıştır. Jones ve ark. Göz içi basıncını düşürmek için terapötik olarak kullanılan suda çözünür bir karbonik anhidraz inhibitörü olan MK-0417'nin toplam sentezinde CBS azalmasını kullandı. Bir anahtar bisiklik sülfon ara maddesinin asimetrik indirgenmesi, R' grubu olarak Me içeren CBS oksazaborolidin katalizörü ile gerçekleştirilmiştir.
Bir 1,1,1-trikloro-2-keto bileşiğinin asimetrik indirgenmesi, doğal veya doğal olmayan stereokimya ve çeşitli yan zincir seçenekleriyle amino asitlerin ve ilgili yapıların sentezi için Corey-Link reaksiyonunun ilk aşamasıdır. .
7-(Benzyloxy)hept-1-en-3-one'un asimetrik indirgenmesi (S)-7-(Benzyloxy)hept-1-en-3-ol, doğrudan kanamienamidlerin sentezine yol açan bir kiral alkole yol açar . şu anda kanser hücrelerinin güçlü inhibisyonunu gösteren enol eterleri içeren enamid olarak araştırılmaktadır. Kiral ürünün seçici oluşumu, %89 verim ve %91 enantiyomerik fazlalık ile (R)-CBS katalizörü ile sağlanır.