1H‐DOSY‐Spektren von Liganden für hochenantioselektive Reaktionen – eine schnelle und einfache Methode zur Optimierung katalytischer Reaktionsbedingungen
1H‐DOSY‐Spektren von Liganden für hochenantioselektive Reaktionen – eine schnelle und einfache Methode zur Optimierung katalytischer Reaktionsbedingungen
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1H-DOSY-Spektren von Liganden für hochenantioselektive Reaktionen – eine schnelle und einfache Methode zur Optimierung katalytischer Reaktionsbedingungen
DOI：
10.1002/ange.200907247
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发表时间：
2010
影响因子：
--
通讯作者：
Ruth M. Gschwind
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Katrin Schober;E. Hartmann;Hongxia Zhang;Ruth M. Gschwind
Der Bedarf an enantiomerenreinen Substanzen, wie Naturstoffen, Medikamenten oder Materialien, steigt seit Jahren rapide, und der Weltmarkt expandiert immer weiter.[1] Im Bereich der asymmetrischen Synthese zählt der Einsatz von Übergangsmetallkatalysatoren mit chiralen Liganden zu den effektivsten und vielseitigsten Methoden.[2] Die Entwicklung solcher hocheffektiven Katalysatoren ist jedoch häufig ein unberechenbarer, anspruchsvoller und zeitaufwändiger Prozess. Folglich ist jede Methode äußerst hilfreich, die dieses mühsame Verfahren vereinfacht oder eine Abschätzung von Selektivitätsbeiträgen ermöglicht. In diesem Zusammenhang wurden rationale Vorhersagemodelle für die Asymmetrie resultierender Produkte entwickelt, wie die Cramsche Regel oder das Felkin-Anh-Modell [3] und Quadrantenmodelle.[4, 5] Darüber hinaus werden kombinatorische Bibliotheken für eine empirische Ligandenselektion genutzt.[6–8] In Bezug auf Temperaturoptimierung steht mit dem Isoinversionsprinzip ein allgemeines Modell für Reaktionen mit zwei oder mehr selektiven Schritten zur Verfügung.[9] Heutzutage müssen derartige rationale Modelle allerdings noch komplexere Fragestellungen bewältigen, da erkannt wurde, dass auch nichtkovalente Ligand-Ligand-Wechselwirkungen in metallorganischen Komplexen entscheidende Beiträge leisten.[10] So können selbst schwache π-π-Wechselwirkungen die Komplexstruktur beeinflussen;[11, 12] gezeigt wurde dies z. B. an ciskoordinierten Liganden in einem Bis (phosphonit)-Platin-Komplex und in einem Bis (phosphoramidit)-Palladium-Komplex, deren cis-Anordnung auf schwache intermolekulare Wechselwirkungen zurückgeführt wurde.[13, 14] Wir berichteten kürzlich von einer temperaturabhängigen gegenseitigen Umwandlung unterschiedlicher Phosphoramidit-Kupfer-Komplexe, die wahrscheinlich durch Ligand-Ligand-Wechselwirkungen vermittelt wird.[15] Daher stellte sich die Frage, ob es eine schnelle und einfache Methode gibt, ligandeninduzierte Veränderungen der Größe von aktiven Katalysatoren, sei es aufgrund von Komplexumwandlungen oder durch Aggregation, vorherzusagen. Bisher gibt es jedoch unseres Wissens kein schnelles und allgemeingültiges Verfahren zur zuverlässigen Vorhersage temperaturabhängiger ¾nderungen von Übergangsmetallkatalysatoren, was eine schnelle Ermittlung des geeigneten Temperaturbereichs für die gewünschte katalytische Reaktion ermöglichen würde. Wir präsentieren hier die erste Aggregationsstudie für ausgewählte Phosphoramiditliganden und verschiedene Übergangsmetallkomplexe mit diesen Liganden. Die experimentellen Aggregationstrends zeigen, dass für Liganden, deren Komplexe hochenantioselektive Reaktionen katalysieren, ein einfaches und schnelles DOSY-NMR-spektroskopisches Screening des freien Liganden die Vorhersage des Aggregationsverlaufs seiner Übergangsmetallkomplexe ermöglicht, selbst ohne Kenntnis der Komplexstruktur. Darüber hinaus diskutieren wir die Grenzen dieser Methode sowie die Art der Ligand-Ligand-Wechselwirkungen. Chirale Phosphoramidite haben sich als eine der privilegierten Ligandenstrukturen entpuppt, die zunehmende Anwendung für hochenantioselektive katalytische Reaktionen finden.[16–23] Aus diesem Grund wählten wir 1 und 2 (Schema 1), die hohe Selektivitäten in der Katalyse ergeben, als Modellliganden für die Binaphthol-bzw. Biphenol-Li-
