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Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus verschiedenen Siliciumquellen unter Verwendung präformierter NHC–Kupfer(I)-Komplexe vorgelegt von Master of Science Alexander Hensel aus Unna Von der Fakultät II – Mathematik und Naturwissenschaften der Technischen Universität Berlin Zur Erlangung des akademischen Grades Doktor der Naturwissenschaften Dr. rer. nat. genehmigte Dissertation Promotionsausschuss: Vorsitzender: Prof. Dr. Arne Thomas Gutachter: Prof. Dr. Martin Oestreich Gutachter: Prof. Dr. Norbert Krause Tag der wissenschaftlichen Aussprache: 14. Juli 2016 Berlin 2016

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Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen

aus verschiedenen Siliciumquellen unter Verwendung präformierter

NHC–Kupfer(I)-Komplexe

vorgelegt von

Master of Science

Alexander Hensel

aus Unna

Von der Fakultät II – Mathematik und Naturwissenschaften

der Technischen Universität Berlin

Zur Erlangung des akademischen Grades

Doktor der Naturwissenschaften

Dr. rer. nat.

genehmigte Dissertation

Promotionsausschuss:

Vorsitzender: Prof. Dr. Arne Thomas

Gutachter: Prof. Dr. Martin Oestreich

Gutachter: Prof. Dr. Norbert Krause

Tag der wissenschaftlichen Aussprache: 14. Juli 2016

Berlin 2016

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„Du darfst nie etwas ausradieren! Du zeichnest eine Linie und musst dafür sorgen, dass sie

etwas bedeutet. Wenn sie da ist, ist sie da, und du musst etwas daraus machen.“, FRAÇOISE

GILOT.

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Die vorliegende Dissertation wurde am Institut für Chemie der Technischen Universität Berlin

in der Zeit von November 2012 bis Juni 2016 unter der Anleitung von Prof. Dr. MARTIN

OESTREICH angefertigt.

Prof. Dr. MARTIN OESTREICH danke ich für die interessanten und abwechslungsreichen chem-

ischen Herausforderungen, besonders aber für seine exzellente Betreuung in einem äußerst

großen, kreativen Freiraum. Ich genoss eine ausgezeichnete Ausbildung durch ihn.

Prof. Dr. NORBERT KRAUSE danke ich für die freundliche Übernahme des Korreferats.

Bei Prof. Dr. ARNE THOMAS bedanke ich mich für die freundliche Übernahme des Prüfungs-

vorsitzes.

Ich danke der gesamten analytischen Serviceabteilung der Technischen Universität Berlin.

Hier seien besonders die Leiterin der Massenspektrometrischen Abteilung Dr. MARIA

SCHLANGEN-AHL und der Leiter der NMR-Spektroskopischen Abteilung Dr. SEBASTIAN

KEMPER für ihre Hilfsbereitschaft hervorgehoben. Darüber hinaus bedanke ich mich bei allen

weiteren Mitarbeitern des Instituts für Chemie für die gute Zusammenarbeit.

Den derzeitigen als auch den ehemaligen Mitarbeitern des Arbeitskreises OESTREICH danke

ich für ihre stete Hilfsbereitschaft und ihre offene Art, die dadurch eine so einzigartige Ar-

beitsatmosphäre geschaffen haben. JENS MOHR und LUKAS OMANN danke ich für das außer-

ordentlich sorgfältige Korrekturlesen dieser Arbeit sowie Dr. KAZUHIKO NAGURA und Dr.

LUKAS DELVOS für die erfolgreiche Zusammenarbeit an gemeinsamen Projekten.

THANH NGUYEN, FELIX PAPE und NIKLAS THIEL danke ich für die grandiose Stimmung in dem

Labor mit der Discokugel, die sich zu jeder Tages- und Nachtzeit drehte. In diesem Zusam-

menhang möchte ich mich bei Dr. JOHANNES TEICHERT für die zahlreichen chemischen und

die unzähligen anderen Ratschläge sowie für die tolle gemeinsame Zeit im Labor bedanken,

die uns das ein oder andere Mal auch INDIETANZBAR verschlagen hat.

Dr. HENDRIK KLARE danke ich für die wissenschaftlichen Diskussionen und viel mehr noch für

die allwöchentlichen Fußballabende in den Fehrbelliner Lofts.

Ein ganz besonderer und herzlicher Dank gilt STEPHANIE für ihre bedingungslose und unein-

geschränkte Freundschaft sowie Unterstützung in den letzten Jahren. Einen ähnlichen Dank

möchte ich LUKAS und ANTOINE aussprechen. Ihr drei habt Berlin so wunderbar gemacht.

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Ebenso danke ich meinen Freunden SIMON, LENNARD und all den anderen, die mich während

der Zeit meiner Promotion wenig gesehen haben, aber immer da waren.

Mein größter Dank gilt meinen Eltern ROSWITHA und UWE sowie JÖRG und GABI, ohne deren

Vertrauen, Rat und Zuspruch ich diesen Weg nicht hätte gehen können.

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Teile dieser Arbeit wurden bereits veröffentlicht:

[1] „Enantioselective Addition of Silicon Nucleophiles to Aldimines Using a Preformed

NHC-Copper(I) Complex as the Catalyst“,

A. Hensel, K. Nagura, L. B. Delvos, M. Oestreich,

Angew. Chem. 2014, 126, 5064–5067; Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 4964–

4967.

[2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective

Allylic Substitution of Linear Precursors“;

A. Hensel, M. Oestreich,

Chem. Eur. J. 2015, 21, 9062–9065.

Mitarbeit an anderen Projekten:

[3] „McQuade’s 6-Membered NHC–Copper(I) Complex for Catalytic Asymmetric Silyl

Transfer“,

L. B. Delvos, A. Hensel, M. Oestreich,

Synthesis 2014, 46, 2957–2964.

Mitarbeit an Übersichtsartikeln:

[4] „Asymmetric Addition of Boron and Silicon Nucleophiles“

A. Hensel, M. Oestreich,

in Progress in Enantioselective Cu(I)-catalyzed Formation of Stereogenic Centers

(Ed.: S. R. Harutyunyan), Springer International Publishing Switzerland,

Top. Organomet. Chem. 2016, 58, 135–167.

Posterpräsentationen:

[5] A. Hensel, K. Nagura, L. B. Delvos, M. Oestreich, „Enantioselective Addition of

Silicon Nucleophiles to Aldimines Using a Preformed NHC-Copper(I) Complex as

the Catalyst“,

17th International Symposium on Silicon Chemistry (ISOS), Berlin, 3.–8. August

2014.

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KURZZUSAMMENFASSUNG

Die vorliegende Dissertation widmet sich der katalytischen Erzeugung siliciumbasierter,

cupratartiger Nukleophile und deren Anwendung auf dem Gebiet der asymmetrischen

Kohlenstoff–Silicium-Bindungsknüpfung. Unabhängig von der Wahl der Siliciumquelle

wurden unter Verwendung eines chiralen NHC–Kupfer(I)-Komplexes (NHC = N-heterocy-

clisches-Carben) verschiedene Akzeptoren hoch enantioselektiv in die entsprechenden α-

chiralen Silylbausteine umgewandelt.

Der Einsatz eines von der Gruppe um MCQUADE vorgestellten chiralen präformierten sechs-

gliedrigen NHC–Kupfer(I)-Komplexes in Verbindung mit sauerstoffhaltigen Basen führte zur

Aktivierung der Silicium–Bor-Bindung in SUGINOMEs Silylboronsäureester. Die σ-Bindungs-

metathese der darin enthaltenen Interelementbindung entlang der Übergangsmetall–Sauer-

stoff-Bindung des aktiven Katalysators führt zur Freisetzung einer nukleophilen Silicium-

spezies in chiraler Umgebung, die an unterschiedliche Imine addierte. So wurden erstmalig

hoch enantioselektiv α-chirale Silylamine durch die Reaktion von Aldiminen mit katalytisch

erzeugten Siliciumnukleophilen dargestellt. Für einen effektiven Silyltransfer bedurfte es

elektronenziehender Tosyl- oder Phosphorylschutzgruppen am Iminsticktoffatom. Die weitere

Substratbreite schloss elektronenarme sowie -reiche Arylgruppen, Hetereocyclen und sogar

aliphatische Reste ein.

In weiterführenden Studien wurde gezeigt, dass die Verwendung des gleichen chiralen

präformierten NHC–Kupfer(I)-Komplexes ebenfalls genutzt werden konnte, um silicium-

basierte Cuprate aus weichen Bis(triorganosilyl)zinkreagenzien zu erzeugen und diese

erstmals zur asymmetrischen Kohlenstoff–Silicium-Bindungsknüpfung zu nutzen. Die

Darstellung der Bis(triorganosilyl)zinkverbindungen erfolgte hierbei in situ durch Trans-

metallierung der harten Triorganosilyllithiumreagenzien auf Zinkchlorid. Bislang verhinderten

damit einhergehende Salzkontaminationen den Einsatz dieser leicht zugänglichen Pro-

nukleophile in enantioselektiven Silyltransferreaktionen. Die Transmetallierung der Silylgrup-

pe auf den präformierten NHC–Kupfer(I)-Komplex erzeugte katalytische Mengen von

Siliciumnukleophilen, die zur asymmetrischen allylischen Silylierung von Allylphosphaten ge-

eignet waren. Hierbei wurden neben den exzellenten Regioselektivitäten außerordentlich

hohe Enantiomerenüberschüsse erhalten, die alle bisher bekannten Methoden zur Darstel-

lung von α-chiralen Allylsilanen übertrafen. Zusätzlich wurden ebenfalls die entsprechenden

Allylchloride hoch regio- und enantioselektiv in die entsprechend α-silylierten Produkte über-

führt. Der Gebrauch der im Vergleich zum Silylboronsäureester leicht modifizierbaren Bis(tri-

organosilyl)zinkverbindungen als Pronukleophile ermöglichte zudem die Untersuchung des

Einflusses verschiedener Silylgruppen auf die Regio- und Enantioselektivität.

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ABSTRACT

The present work is dedicated to the catalytic generation of silicon-based cuprate-type

nucleophiles and their application in asymmetric carbon–silicon bond formation. With the aid

of a chiral NHC–copper(I) complex (NHC = N-heterocyclic carbene), different acceptors were

succesfully transformed into the corresponding α-chiral silicon-containing building blocks with

high enantiocontrol regardless of the source of nucleophilic silicon.

Using the chiral preformed six-membered NHC–copper(I) complex, introduced by MCQUADE

and co-workers, together with alkoxide bases, activation of the silicon–boron bond in

SUGINOME’s silylboronic ester was achieved. σ-Bond metathesis of the interelement linkage

across the transition metal–oxygen bond releases a silicon nucleophile in chiral sorrounding

that smoothly added to different imines in 1,2-fashion. Thus, for the first time, α-chiral silyl-

amines were obtained highly enantioselectively by the reaction of aldimines with catalytically

generated silicon nucleophiles. Electron-withdrawing tosyl or phosphoryl protective groups

were needed at the imine nitrogen atom for an effective silyl transfer. Substituents at the

imine carbon atom influenced yield and enantiocontrol to lesser extent. The substrate scope

included electron-rich as well as electron-deficient aryl groups, heterocycles, and aliphatic

substituents.

Further studies revealed that the same preformed chiral catalyst could be used to generate

silicon-based cuprate-type nucleophiles from soft bis(triorganosilyl)zinc compounds. The in-

situ preparation of this pronucleophile includes the transmetalation of the corresponding hard

triorganosilyllithium reagent with zinc chloride. Before, the associated salt contamination

excluded this easily accessible bis(triorganosilyl)zinc reagent from its use in enantioselective

carbon–silicon bond formation. Transmetalation of the silyl group onto the preformed NHC–

copper(I) complex generated catalytic amounts of a silicon nucleophile suitable for the

asymmetric allylic displacement of allylic phosphates. The levels of regio- and enantiocontrol

were excellent and exceeded those of all known methods for the preparation of α-chiral allylic

silanes. Furthermore, allylic chlorides were transformed into corresponding α-silylated pro-

ducts regio- and enantioselectively. In contrast to the silylboronic ester, the use of the easy-

to-modify bis(triorganosilyl)zincs as pronucleophiles allowed to study the influence of dif-

ferent silyl groups on regio- and enantiocontrol.

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INHALTSVERZEICHNIS

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INHALTSVERZEICHNIS I

INHALTSVERZEICHNIS

THEORETISCHER TEIL

1 EINLEITUNG

1

1.1 Quellen nukleophilen Siliciums 2

1.2 Stöchiometrische Erzeugung nukleophilen Siliciums 3

1.3 Katalytische Erzeugung übergangsmetallgebundener Siliciumnuklephile 5

1.3.1 Bis(triorganosilyl)zinkverbindungen als Pronukleophile 5

1.3.2 Studien zur Kupfer(I)-katalysierten asymmetrischen Silicium–Kohlen-

stoff-Bindungsknüpfung unter Einsatz von Bis(triorganosilyl)zinkverbin-

dungen als Pronukleophile

9

1.3.3 Der Silylboronsäureester als Pronukleophil 11

1.3.3.1 Übergangsmetallkatalysierte enantioselektive Additionsreaktionen

unter Einsatz des Silylboronsäureesters als Pronukleophil

14

1.3.3.2 Übergangsmetallkatalysierte racemische und enantioselektive al-

lylische Substitution unter Einsatz des Silylboronsäureesters als

Pronukleophil

24

1.4 Asymmetrische Kupfer(I)-katalysierte Darstellung α-chiraler Silylbausteine

– Ausgangspunkt und Zielsetzung

29

2 KUPFER(I)-KATALYSIERTE ENANTIOSELEKTIVE 1,2-ADDITION VON SILICIUM-NUKLE-

OPHILEN AN IMINE UNTER VERWENDUNG VON SILYLBORONSÄUREESTERN ALS SILI-

CIUMQUELLE

31

2.1 Entwicklung einer asymmetrischen NHC−Kupfer(I)-katalysierten α-Silyl-

ierung von Iminen

32

2.1.1 Übertragung des in der asymmetrischen allylischen Silylierung verwen-

deten NHC–Kupfer(I)-Katalysatorsystems auf die 1,2-Addition von Sili-

ciumnukleophilen an Imine

32

2.1.2 MCQUADEs chirale, präformierte, sechsgliedrige NHC–Kupfer(I)-Kom-

plexe L11a�CuCl und L11b�CuCl

33

2.1.3 Identifikation geeigneter Reaktionsbedingungen für die enantioselektive

1,2-Addition von Siliciumnukleophilen an Imine unter Verwendung des

MCQUADE-Katalysators

35

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INHALTSVERZEICHNIS II

2.1.4 Bestimmung der Absolutkonfiguration des enantiomerenangereicherten

Amins

40

2.1.5 Untersuchung der Substratbreite in der enantioselektiven NHC–Kup-

fer(I)-katalysierten Silylierung von Aldiminen

41

2.1.6 Erweiterung der Substratbreite auf ketonabgeleitete Imine 44

2.2 Gegenüberstellung der hier dargestellten Silylierung mit den später entwi-

ckelten Lösungsvorschlägen anderer Gruppen

45

2.2.1 Diskussion der von SATO und Mitarbeitern vorgestellten Kupfer(I)-ka-

talysierten Silylierung von Aldiminen

45

2.2.2 Diskussion der von HE und Mitarbeitern vorgestellten NHC–Kupfer(I)-

katalysierten Silylierung von Aldiminen und Ketiminen

47

2.3 Fazit

49

3 MCQUADES NHC–KUPFER(I)-KOMPLEX ALS PRIVILEGIERTES KATALYSATORSYS-

TEM FÜR DEN ENANTIOSELEKTIVEN SILYLTRANSFER

51

3.1 NHC–Kupfer(I)-katalysierte enantioselektive Darstellung von α-Silylalko-

holen durch 1,2-Addition von Siliciumnukleophilen an Aldehyde

52

3.2 Asymmetrische NHC–Kupfer(I)-katalysierte konjugierte Addition von Silici-

umnukleophilen an α,β-ungesättigte Akzeptoren

53

3.3 Fazit

55

4 KUPFER(I)-KATALYSIERTE REGIO- UND ENANTIOSELEKTIVE ALLYLISCHE SUBSTITU-

TION VON LINEAREN AKZEPTOREN DURCH SILICIUMNUKLEOPHILE UNTER VERWEN-

DUNG VON BIS(TRIORGANOSILYL)ZINKVERBINDUNGEN ALS SILICIUMQUELLE

57

4.1 Identifikation geeigneter Reaktionsbedingungen für die regio- und enantio-

selektive allylische Substitution unter Verwendung von Bis(triorganosilyl)-

zink als Pronukleophil

58

4.2 Untersuchung der Substratbreite der Kupfer(I)-katalysierten regio- und en-

antioselektiven allylischen Substitution unter Verwendung von Bis(trior-

ganosilyl)zink als Pronukleophil

61

4.3 Exkurs: Verwendung des MCQUADE-Komplexes in der konjugierten

Addition von Siliciumnukleophilen unter Verwendung von Bis(triorgano-

silyl)zinkverbindungen als Siliciumquelle

65

4.4 Fazit

66

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INHALTSVERZEICHNIS III

5 ZUSAMMENFASSUNG

67

EXPERIMENTELLER TEIL

1 ALLGEMEINE ARBEITSWEISEN

75

2 ALLGEMEINE ARBEITSVORSCHRIFTEN

82

2.1 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Aktivierung von elementarem Lithium

(AAV 1)

82

2.2 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Darstellung einer wasserfreien Zinkchlorid-

lösung in Diethylether (AAV 2)

82

2.3 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur reduktiven Lithiierung von phenylsubstitu-

ierten Silylchloriden (AAV 3)

82

2.4 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Transmetallierung von

Triorganosilyllithiumverbindungen zu Bistriorganosilylzinkverbindungen

(AAV 4)

83

2.5 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Darstellung N-tosylgeschützter, heteroaryl-

substituierter Imine durch Kondensation (AAV 5)

83

2.6 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur asymmetrischen 1,2-Addition von Silicium-

nukleophilen an Aldimine (AAV 6)

84

2.7 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur enantio- und regioselektiven allylischen

Substitution linearer Vorläufer durch siliciumbasierte Cuprate (AAV 7)

84

3 BESCHREIBUNG DER EXPERIMENTE

85

3.1 Darstellung der verwendeten Katalysatoren und Reagenzien 85

3.1.1 Darstellung der präformierten chiralen sechsgliedrigen N-heterocy-

clischen Carben–Kupfer(I)-Chlorid-Komplexe (S,S)-L11a CuCl und

(S,S)-L11b CuCl

85

3.1.2 Darstellung des Silylboronsäureesters 95

3.2 Darstellung von heteroarylsubstituierten Aldiminen für die kupfer(I)-kataly-

sierte enantioselektive 1,2-Addition von Siliciumnukleophilen

97

3.3 Synthese von α-chiralen Aminen durch kupfer(I)-katalysierte Addition von

Siliciumnukleophilen an Aldimine

100

3.4 Kupfer(I)-katalysierte regio- und enantioselektive allylische Substitution von

linearen Akzeptoren

133

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INHALTSVERZEICHNIS IV

3.5 Untersuchungen zum katalytisch asymmetrischen Silyltransfer an verschie-

dene Akzeptoren mit MCQUADEs NHC–Kupfer(I)-Komplex

153

ANHANG

A1 ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS

167

A2 LITERATURVERZEICHNIS

172

A3 LEBENSLAUF

184

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THEORETISCHER TEIL

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1 Einleitung 1

1 EINLEITUNG

Kohlenwasserstoffe, die Hauptgruppenelemente wie Zinn, Bor oder Silicium enthalten, sind

allgegenwärtige Bausteine in der Synthese komplexer organischer Moleküle. Die Verwen-

dung von Kohlenstoff–Hauptgruppenelement-Bindungen in übergangsmetallkatalysierten

Kreuzkupplungsreaktionen oder deren Umwandlung in andere wertvolle funktionelle Grup-

pen sind leistungsstarke Werkzeuge in der modernen organischen Synthesechemie.

Silicium ist dabei ein immer häufiger verwendetes Element, und Organosiliciumverbindungen

erfahren mannigfaltige Anwendungen.[1,2] Neben der frühen Verwendung von Silylethern in

der Schutzgruppenchemie[3] sind es besonders gerüstaufbauende Kohlenstoff–Kohlenstoff-

Bindungsknüpfungsreaktionen die Organosiliciumverbindungen eine immer wertvoller wer-

dende Rolle zukommen lassen. Hier sind vor allem die übergangsmetallkatalysierte HIYAMA–

DENMARK-Kupplung[4] (Schema 1.1, oben links), die LEWIS-Säure-katalysierte MUKAIYAMA-Al-

dolreaktion[5] von Silylenolethern (Schema 1.1, oben rechts) sowie stereoselektive Reaktion-

en von Allylsilanen,[6] z.B. in der HOSOMI–SAKURAI-Reaktion (Schema 1.1, unten links), zu

nennen. In der TAMAO–FLEMING-Oxidation[7] (Schema 1.1, unten rechts) wird durch einen oxi-

dativen Abbau der Kohlenstoff–Silicium-Bindung der entsprechende Alkohol unter Retention

der Konfiguration am siliciumtragenden Kohlenstoffatom erhalten und gibt kohlenstoffgebun-

denen Silylgruppen die Äquivalenz einer Kohlenstoff–Sauerstoff-Bindung. Darüber hinaus ist

der sterische Anspruch dieser funktionellen Gruppen leicht über geeignete Substituenten am

Siliciumatom modifizierbar. So dient die Silylgruppe in der organischen Synthesechemie

auch als stereochemisches Kontrollelement[8] und bietet gegenüber anderen funktionellen

Gruppen den Vorteil, dass sie relativ robust ist und nach etwaigen chemischen Manipulation-

en durch einfache Protodesilylierung oder Oxidation entfernt werden kann.

[1] a) The Chemistry of Organic Silicon Compounds, Vol. 2 (Hrsg.: Z. Rappoport, Y. Apeloig), Wiley, [2] M. A. Brook, Silicon in Organic, Organometallic and Polymer Chemistry, Wiley, New York, 2000. [3] a) P. Kocieński, Protecting Groups, Gerorg Thieme Verlag, Stuttgart, 1994, S. 28–42; b) T. W. Greene, P.

G. M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis, 3. Auflage, Wiley & Sons, Inc., New York, 1999, S. 113–148; c) H. Kunz, H. Waldmann, Comprehensive Organic Synthesis, Vol. 6 (Hrsg.: B. M. Trost, I. Fleming, E. Winterfeldt), Pergamon Press, Oxford 1991, S. 631–701.

[4] a) S. E. Denmark, J. Org. Chem. 2009, 74, S. 2915–2927; b) S. E. Denmark, R. F. Sweis in Metal-Catalyzed Cross-Coupling Reactions (Hrsg.: A. de Meijere, F. Diederich), Wiley, Weinheim, 2004, S. 163–213; c) S. E. Denmark, M. H. Ober, Aldrichim. Acta 2003, 36, 75–85; d) T. Hiyama in Metal-Catalyzed Cross-Coupling Reactions (Hrsg.: F. Diederich, P. J. Stang), Wiley, Weinheim, 1998, S. 421–453.

[5] a) G.-D. Roiban, A. Ilie, M. T. Reetz, Chem. Lett. 2014, 43, 2–10; b) C. Palomo, M. Oiarbide, J. M. García, Chem. Soc. Rev. 2004, 33, 65–75.

[6] Für einen Übersichtsartikel zur stereoselektiven Synthese unter Anwendung α-chiraler Silane: a) L. Chabaud, P. James, Y. Landais, Eur. J. Org. Chem. 2004, 3173–3199; b) T. Sarkar in Science of Synthesis, Vol. 4 (Hrsg.: I. Fleming), Thieme, Stuttgart, 2002, S. 837–925; c) E. M. Carreira in Comprehensive Asymmetric Catalysis (Hrsg.: E. N. Jacobsen, A. Pfaltz, H. Yamamoto), Springer, Berlin, 1999, S. 997–1065; d) C. E. Masse, J. S. Panek, Chem. Rev. 1995, 95, 1293–1316.

[7] a) K. Tamao in Advances in Silicon Chemistry, Vol. 3 (Hrsg.: G. L. Larson), Jai Press, Greenwich, 1996, S. 1–61; b) E. W. Colvin in Comprehensive Organic Synthesis, Vol. 7 (Hrsg.: B. M. Trost, I. Fleming), Pergamon Press, Oxford, 1991, S. 641–651.

[8] a) R. J.-R. Hwu, S.-C. Tsay, B.-L. Cheng in The Chemistry of Organic Silicon Compounds, Vol. 2 (Hrsg.: S. Patai, Z. Rappoport), Wiley, Chichester, 1998, 431–494; b) I. Fleming, A. Barbero, D. Walter, Chem. Rev. 1997, 97, 2063–2192.

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THEORETISCHER TEIL 2

Schema 1.1: Organosiliciumverbindungen in der organischen Synthesechemie. Si = R3Si.

Ein effizienter Einbau von Silylgruppen in organische Moleküle erfolgt durch die Reaktion von

Siliciumnukleophilen mit ungesättigten Kohlenwasserstoffen. Die Entwicklung innovativer

Methoden bzw. die Weiterentwicklung bereits bestehender Methoden zur katalytischen Er-

zeugung dieser Nukleophile durch Übergangsmetalle ausgehend von leicht zugänglichen,

einfachen und modifizierbaren Siliciumquellen ist demnach von großem Interesse.

1.1 Quellen nukleophilen Siliciums

Generell werden Siliciumnukleophile durch eine reduktive Metallierung der entsprechenden

Silylhalogenide erhalten (I→III, Schema 1.2, links). GILMAN etablierte die relativ milde reduk-

tive Lithiierung[9] von Triorganosilylchloriden zur Darstellung einer nukleophilen Silyllithium-

spezies (I→III, mit M1 = Li, Schema 1.2). Etwas aufwendiger und gefährlicher, aber ebenso

bekannt waren zuvor schon die Verwendung von Natrium[10] oder Kalium.[11]

Die Mechanismen dieser Single-Electron-Transfer-Prozesse sind nicht vollständig geklärt.

Typischerweise verläuft die reduktive Metallierung von Silylchloriden, ob mit Lithium, Natrium

oder Kalium, aber über das intermediär gebildete Disilan II (I→II). Hierbei greift wahrschein-

lich eine bereits metallierte Siliciumspezies III noch nicht vollständig umgesetztes Silylchlorid

[9] a) H. Gilman, G. D. Lichtenwalter, J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 608–611; b) M. V. George, D. J. Peterson,

H. Gilman, J. Am. Chem. Soc. 1960, 82, 403–406. [10] H. Sakurai, A. Okada, M. Kira, K. Yonezawa, Tetrahedron Lett. 1971, 1511–1514. [11] a) R. A. Benkeser, R. G. Severson, J. Am. Chem. Soc. 1951, 73, 1424–1427; b) M. A. Ring, D. M. Ritter, J.

Am. Chem. Soc. 1961, 83, 802–805; für die experimentell angenehmere Methode unter Anwendung der Interkalationsverbindung C8K siehe: c) A. Fürstner, H. Weidmann, J. Organomet. Chem. 1988, 354, 15–21.

R Si

Organosilicium-verbindung

MUKAIYAMA

OSi

R1

O

R2+

LEWIS-Säure

R1

O

R2

OH

TAMAO−FLEMING

Si

R2R1Oxidation

OH

R2R1

HIYAMA−DENMARK

R1 SiPd(0)

BaseR1−R2X−R2+

HOSOMI−SAKURAI

SiO

R1 R2

LEWIS-Säure

R1OH

R2+

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1 Einleitung 3

I nukeophil an (III+I→II). Im weiteren Verlauf der Reaktion führt schließlich ein Überschuss

des Alkalimetalls zur reduktiven Spaltung des Disilans II (II→III). Für den zweiten Schritt ist

das Vorhandensein mindestens eines Arylrestes am Siliciumatom unabdingbar. So gelingt

die Erzeugung von Trimethylsilyllithium aus Hexamethyldisilan nicht durch reduktive Lithi-

ierung, denn das entsprechende LUMO, das σ*(Si–Si)-Orbital, liegt im Fall des Hexamethyl-

disilans für eine Elektronenübertragung vom Lithium energetisch zu hoch (nicht ge-

zeigt).[10,12,13]

Die so dargestellten Silylanionen des Typs III mit Alkalimetallgegenionen sind harte und

basische Nukleophile,[14] wodurch sie wenig chemoselektiv reagieren und wenig tolerant ge-

genüber vielen funktionellen Gruppen sind.[15] Die Transmetallierung dieser nukleophilen Si-

lylspezies auf Metalle der 2. Hauptgruppe[16] bzw. auf Übergangsmetalle, vorzugsweise auf

Kupfer oder Zink, macht weichere Siliciumnukleophile für den Gebrauch in der organischen

Synthese zugänglich (III→IV).[17]

Schema 1.2: Darstellung von Silylanionen durch reduktive Metallierung und anschließende Trans-

metallierung. M = Metall, HG = Hauptgruppe, ÜM = Übergangsmetall. 1.2 Stöchiometrische Erzeugung nukleophilen Siliciums

Durch die Transmetallierung der harten Silylanionen von Lithium auf Kupfer werden weich-

ere cupratartige Siliciumnukleophile erhalten (Gleichung 1.1, V→VI oder V→VII). Diese ver-

[12] a) D. E. Seitz, L. Ferreira, Synth. Commun. 1979, 9, 451–456; b) P. Boudjouk, B. H. Han, Tetrahedon Lett.

1981, 3813–3814; c) P. D. Lickiss, R. Lucas, J. Organomet. Chem. 1993, 444, 25–28. [13] Für die Darstellung von Trimethylsilyllithium aus Alkyllithium- bzw. Alkoholatnukleophilen siehe: a) W. C.

Still, J. Org. Chem. 1976, 41, 3063–3064; b) M. A. Shippey, P. B. Dervan, J. Org. Chem. 1977, 42, 2654–2655.

[14] Z. Rappoport, I. Marek, The Chemistry of Organolithium Compounds, Wiley, New York, 2004. [15] a) R. D. Singer in Science of Synthesis, Vol. 4 (Hrsg. I. Fleming, S. V. Ley), Thieme, Stuttgart, 2002, S.

237–246; b) I. Fleming in Synthetic Methods of Organometallic and Inorganic Chemistry (Hrsg.: N. Auner, U. King), Thieme, Stuttgart, 1996, S. 167–169.

[16] Für ein Beispiel der Transmetallierung von Silyllithiumreagenzien mit Magnesiumsalzen siehe: D. L. Comins, M. O. Killpack, J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10972–10974.

[17] a) B. H. Lipshutz in Organometallics in Synthesis: A Manual (Hrsg.: M. Schlosser), Wiley-VCH, Weinheim, 2002, S. 665–815; b) R. K. Dieter in Modern Organocopper Chemistry (Hrsg.: N. Krause), Wiley-VCH, Weinheim, 2002, S. 79–144; c) R. D. Singer in Science of Synthesis, Vol. 4 (Hrsg.: I. Fleming, S. V. Ley), Thieme, Stuttgart, 2002, S. 231–236; d) I. Fleming in Organocopper Reagents: A Practical Approach (Hrsg.: R. J. K. Taylor), Oxford, University Press, Oxford, 1994, S. 257–292; e) K. Tamao, A. Kawachi, Adv. Organomet. Chem. 1995, 38, 1–38.

ClSi

Reduktive Metallierung

Si Si

M1SiM2 (II. HG oder ÜM)

Transmetallierung

M2SiM1 (I. HG = Li, Na, K)

(Überschuss)(Unterschuss)

IIII

II

IV

ClSi

I

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THEORETISCHER TEIL 4

halten sich ähnlich den klassischen kohlen-

stoffbasierten Cupraten, sind allerdings auf-

grund der schwächeren Silicium–Kupfer-Bin-

dung reaktiver.[17b] Um die Basizität der

Triorganosilyllithiumverbindung V herabzuset-

zen, verlangt die Darstellung der Cuprate VI und VII jedoch den Einsatz stöchiometrischer

Mengen eines Kupfersalzes (bezogen auf ein Äquivalent der übertragbaren Silylreste).

Zudem wird nur eine der beiden Silylgruppen von VII übertragen. Ungeachtet dessen wurde

eine ganze Reihe dieser cupratartigen Reagenzien mit vielen Modifikationen entwickelt

(Schema 1.3, unten).[1819,20,21] Anwendung fanden die so erhaltenen verschiedenen Mono-

bzw. Bis(triorganosilyl)kupferspezies zunächst in der konjugierten Addition zur Kohlenstoff–

Silicium-Bindungsknüpfung (Schema 1.3, oben).[18]

Schema 1.3: Ausgewählte cupratartige Siliciumnukleophile für die konjugierte Addition. EWG =

Elektronenziehende Gruppe.

[18] Für einen Übersichtsartikel zu silicium- und zinnbasierten Cupraten siehe: A. Weickgenannt, M. Oestreich,

Chem. Eur. J. 2010, 16, 402–412. [19] a) D. J. Ager, I. Fleming, J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1978, 177–178; für die Transmetallierung von

Me3SiLi mit CuI siehe: b) D. J. Ager, I. Fleming, S. K. Patel, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1981, 2520–2526; für die Darstellung einer Monosilylkupferverbindung siehe: c) I. Fleming, T. W. Newton, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1984, 1805–1808; für eine erste diastereoselektive Variante der gleichen Gruppe siehe: d) I. Fleming, N. D. Kindon, J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1987, 1177–1179.

[20] Für die Verwendung von Cupraten höherer Ordnung siehe: a) B. H. Lipshutz, D. C. Reuter, E. L. Ellsworth, J. Org. Chem. 1989, 54, 4975–4977; für Studien zur Stöchiometrie von Triorganosilyllithium und Kupfersalzen siehe: b) S. Sharma, A. C. Oehlschlager, Tetrahedron 1989, 45, 557–568; c) S. Sharma, A. C. Oehlschlager, J. Org. Chem. 1991, 56, 770–776.

[21] Für weitere frühe diastereoselektive Varianten siehe: a) M. R. Hale, A. H. Hoveyda, J. Org. Chem. 1994, 59, 4370–4374; b) C. Palomo, J. M. Aizpurua, M. Iturburu, R. Urchegui, J. Org. Chem. 1994, 59, 240–244; c) J. Dambacher, M. Bergdahl, Chem. Commun. 2003, 144–145; d) J. Dambacher, M. Bergdahl, J. Org. Chem. 2005, 70, 580–589.

FLEMING 1978[19a,b,d]

(Me2PhSi)2CuLi⋅LiXTHF, −23°C

(aus 2 Me2PhSiLi + CuX mit X = I,CN)

FLEMING 1984[19c]

(Me2PhSi)(Me)CuLi⋅LiCNTHF, −23°C

(aus Me2PhSiLi + MeLi + CuCN)

LIPSHUTZ 1989[20a]

(Me2tBuSi)(Bu)CuLi⋅LiCNTHF, −78°C

(aus Me2tBuSi−SnMe3 + Bu2CuLi⋅LiCN)

OEHLSCHLAGER 1989[20c,d]

(Me2PhSi)CuLi⋅LiCNTHF, −45°C

(aus Me2PhSiLi + CuCN)

PALOMO 1994[21b]

(Me2PhSi)CuLiBu3P, THF, −78°C

(aus Me2PhSiLi + CuI)

HOVEYDA 1994[21a]

[(Et2N)Ph2Si]2CuLi⋅LiBrTHF, −78°C

(aus 2 (Et2N)Ph2SiLi + CuBr⋅SMe2)

BERGDAHL 2003[21c,d]

(Me2PhSi)CuLi⋅SMe2THF, −78°C→0°C

(aus Me2PhSiLi + CuI⋅SMe2)

EWG EWGPhMe2Si

RRKonjugierte Addition

LiSiTransmetallierung

CuLi⋅LiXSi VII2V

Gleichung 1.1: Transmetallierung von Li auf Cu.

Cu⋅LiXSi VIoder

CuX(1.0 oder 0.5 Äquiv.)

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1 Einleitung 5

Die Entwicklung stereoselektiver Methoden war hierbei von besonderem Interesse. Die Dar-

stellung enantiomerenangereicherter β-silylierter Carbonyl bzw. Carboxylverbindungen durch

Addition von Silylcupraten ist bis heute allerdings nur durch die Verwendung chiraler Auxili-

are möglich.[19d,21] Die hierfür entwickelten Vorschriften zeigten eine starke Abhängigkeit vom

eingesetzten Auxiliar[19d,21c,d] sowie der Art des eingesetzten Silylcuprats.[21b] Die Gruppe um

PALOMO führte eine systematische Studie unter Verwendung verschiedener Cupratspezies

durch (Schema 1.4): So addierten nur Cuprate höherer Ordnung [z.B. (R3Si)2CuLi·LiCN]

hoch diastereoselektiv an vom OPPOLZER-Sultam X* abgeleitete α,β-ungesättigte Akzeptoren

1,[22] während monosilylierte Kupferverbindungen (des Typs R3SiCu) oder Cuprate niederer

Ordnung [z.B. (R3Si)2CuLi] deutlich weniger diastereoselektiv reagierten.

Schema 1.4: Diastereoselektive konjugierte Addition von verschiedenen Silylcupraten an einen

OPPOLZER-Sultam abgeleiteten α,β-ungesättigten Akzeptor nach PALOMO.

Obwohl Silylcuprate nukleophile Silylspezies bereitstellen, welche im Allgemeinen an α,β-un-

gesättigte Akzeptoren konjugiert addieren, bergen sie den Nachteil, dass ihre Darstellung

stöchiometrische Mengen Kupfer verlangen. Eine asymmetrische konjugierte Silylierung war

damit auf diastereoselektive Prozesse beschränkt. Entscheidend für die Entwicklung kataly-

satorkontrollierter asymmetrischer Vorschriften war der Einsatz katalytischer Mengen Kupfer.

Hierzu mussten allerdings die harten und wenig chemoselektiv reagierenden Triorganosilylli-

thiumverbindungen durch weichere Reagenzien ersetzt werden.

1.3 Katalytische Erzeugung übergangsmetallgebundener Silicium-nukleophile

1.3.1 Bis(triorganosilyl)zinkverbindungen als Pronukleophile

Eine wegweisende Arbeit für die Entwicklung katalytischer Prozesse waren Berichte von

OSHIMA und Mitarbeitern über die Verwendung von gemischten Silyl-GRIGNARD-Verbin-

[22] W. Oppolzer, R. J. Mills, W. Pachinger, T. Stevenson, Helv. Chim. Acta 1986, 69, 1542–1546.

Ph A*

O

NSO2

A*

Ph A*

OPhMe2SiCuprat

THF−78°C

(Me2PhSi)Cu(Me2PhSi)2CuLi

(Me2PhSi)2CuLi⋅LiCN

75%, dr = 86:1465%, dr = 54:4672%, dr = 98:2

1 2

Monosilylkupfer:Cuprat niederer Ordnung:Cuprat höherer Ordnung:

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THEORETISCHER TEIL 6

dungen [(Me2PhSi)(Me)Mg][23] und gemischten Dialkylmonosilylzinkaten [(Me2PhSi)R2ZnLi, R

= Me, Et],[23,24] die in Kombination mit katalytischen Mengen eines Übergangsmetalls (typi-

scherweise Palladium oder Kupfer) Siliciumnukleophile freisetzten, die an ausgewählte Ak-

zeptoren addierten (z.B. regioselektiv an unsymmetrische Kohlenstoff−Kohlenstoff-

Mehrfachbindungen; nicht gezeigt).[25] Vielmehr noch publizierte die gleiche Forschungsgrup-

pe eine kupferfreie Vorschrift, welche eine konjugierte Addition von Triorganosilylnukleophi-

len aus gemischten Dialkylmonosilylzinkaten ohne Zusatz eines Übergangsmetalls beschrieb

(3a→rac-4a, Schema 1.5, links).[26] Die Gruppen um FLEMING[27] und SINGER[28] erweiterten

die Substratbreite unter Verwendung des gleichen Reagenzes auf α,β-ungesättigten Ketone,

Amide, Nitrile und Aldehyde (nicht gezeigt). LIPSHUTZ und Mitarbeiter erzeugten aus einem

gemischten Zinkat katalytische Mengen eines höher geordneten Cuprats und setzten so das

sterisch anspruchsvolle β,β-disubstituierte Isophoron (3b) um, welches mit den kupferfreien

Verfahren zuvor nur in geringer Ausbeute reagierte (3b→rac-4b, Schema 1.5, rechts).[29,30]

Schema 1.5: Kupferfreie und kupferkatalysierte konjugierte Addition von Triorganosilylanionen nach

OSHIMA und LIPSHUTZ.

Aufbauend auf den Berichten von OSHIMA und Mitarbeitern[24−26] widmete sich die Gruppe um

OESTREICH der Entwicklung eines Kupfer(I)-katalysierten Verfahrens ausgehend von Bis(di- [23] Für die übergangsmetallkatalysierte Addition von Triorganosilyl-GRIGNARD-Verbindungen, -zinkaten

und -aluminaten siehe: a) H. Hayami, M. Sato, S. Kanemoto, Y. Morizawa, K. Oshima, H. Nozaki, J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 4491–4492; für die kupferkatalysierte Addition von Triorganosilyl-GRIGNARD-Verbindungen siehe: b) Y. Okuda, Y. Morizawa, K. Oshima, H. Nozaki, Tetrahedron Lett. 1984, 2483–2486.

[24] Für die kupferkatalysierte Addition von Triorganosilylzinkaten siehe: a) Y. Okuda, K. Wakamatsu, W. Tückmantel, K. Oshima, H. Nozaki, Tetrahedron Lett. 1985, 4629–4632; für die übergangsmetallkatalysierte Addition von Triorganosilylzinkaten und -aluminaten siehe: b) K. Wakamatsu, T. Nonaka, Y. Okuda, W. Tückmantel, K. Oshima, K. Utimoto, H. Nozaki, Tetrahedron 1986, 42, 4427–4436.

[25] Für die übergangsmetallkatalysierte Addtion von gemischten Triorganosilyl-GRIGNARD-Verbin-dungen, -zinkaten und -aluminaten an Allene siehe: Y. Morizawa, H. Oda, K. Oshima, H. Nozaki, Tetrahedron Lett. 1984, 1163–1166.

[26] W. Tückmantel, K. Oshima, H. Nozaki, Chem. Ber. 1986, 119, 1581–1593. [27] R. A. N. C. Crump, I. Fleming, C. J. Urch, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1994, 701–706. [28] a) A. Vaughan, R. D. Singer, Tetrahedron Lett. 1995, 36, 5683–5686; b) B. L. MacLean, K. A. Hennigar, K.

W. Kells, R. D. Singer, Tetrahedron Lett. 1997, 38, 7313–7316. [29] B. H. Lipshutz, J. A. Sclafani, T. Takanami, J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 4021–4022. [30] Für die kupferkatalysierte Addition von Siliciumnukleophilen aus Disilan unter Aktivierung der Silicium–

Silicium-Bindung durch Triflat an verschiedene cyclische und acyclische α,β-ungesättigte Akzeptoren siehe: a) H. Ito, T. Ishizuka, J.-i. Tateiwa, M. Sonoda, A. Hosomi, J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 11196–11197; für die gleiche kupferkatalysierte Addition an alkylidensubstituierte Malonate siehe: b) C. T. Clark, J. F. Lake, K. A. Scheidt, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 84–85.

O

Me2CuLi⋅LiCN(3.0 Mol-%)

(Me2PhSi)Me2Zn⋅Li(1.0 Äquiv.)

THF−78°C

O

Me

rac-4b: 90%3a: R = H3b: R = Me

RRR

MeMe

SiMe2Ph

kupferfrei!

(Me2PhSi)Me2Zn⋅Li(1.2 Äquiv.)

THF−78°C

rac-4a: 75%rac-4b: 68%[27], 27% [28]

OSHIMA 1986[26] LIPSHUTZ 1998[29]

O

RR

RSiMe2Ph

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1 Einleitung 7

methylphenylsilyl)zink.[31] Zwar wurde dieses Reagenz bereits zuvor in einer einzigen über-

gangsmetallkatalysierten Additionsreaktion verwendet worden,[26] aber seine weitere Anwen-

dung in Kohlenstoff–Silicium-Bindungsknüpfungsreaktionen war nicht weitergehend unter-

sucht worden. Anders als die Darstellung der gemischten Zinkate [(Me2PhSi)(Me)2Zn] ist das

Bis(triorganosilyl)zinkreagenz durch Transmetallierung der entsprechenden Triorganosilylli-

thiumverbindung mit Zinkchlorid zugänglich und verlangt nicht den Umgang mit pyrophorem

Dimethylzink (Schema 1.6, rechts). Als Kupfer(I)-Quelle dienten einfache Kupfer(I)-Salze wie

CuI und CuCN oder auch das Kupfer(II)-Salz Cu(OTf)2, welches analog zur Verwendung von

Dialkylzinkverbindungen durch einen leichten Überschuss des Zinkreagenzes in situ zu Kup-

fer(I) reduziert wird.[32] OESTREICH und Mitarbeiter nutzten diese einfach zu handhabenen,

katalytisch generierten cupratartigen Silylanionen in der konjugierten Addition an α,β-unge-

sättigte Carbonyl- und Carboxylverbindungen (Schema 1.6, links). Neben dem unsubstituier-

ten Standardsubstrat Cyclohexenon (3a→rac-4a), den sterisch anspruchsvolleren cyclischen

Akzeptoren Isophoron (3b→rac-4b) und γ,γ-disubstituierte Cyclohexenon (3c→rac-4c),

wurden auch repräsentative acyclische α,β-ungesättigte Akzeptoren wie Chalkon [(E)-

5a→rac-7a] und Zimtsäureethylester [(E)-6a→rac-8a] in guten Ausbeuten in die entspre-

chenden β-silylierten Produkte überführt.

Schema 1.6: Kupfer(I)-katalysierte konjugierte Addition von Siliciumnukleophilen aus Bis(dimethyl-

phenylsilyl)zink nach OESTREICH.

Neben der konjugierten Addition mit Siliciumnukleophilen an verschiedene α,β-ungesättigte

Akzeptoren widmete sich die Gruppe um OESTREICH auch der Darstellung von Allylsilanen

[31] M. Oestreich, B. Weiner, Synlett 2004, 2139–2142. [32] B. L. Feringa, R. Naasz, R. Imbos, L. A. Arnold in Modern Organocopper Chemistry (Hrsg.: N. Krause),

Wiley-VCH, Weinheim, 2002, S. 224–258.

X

O

CuI(5.0 Mol-%)

(Me2PhSi)2Zn⋅4LiCl(1.0 Äquiv.)

THF:Et2O = 9:1−78°C

X

O

rac-4a−c,rac-7a−8a3a−c,(E)-5a−6aSiMe2Ph

2 Me2PhSiCl

2 Me2PhSiLi·LiCl

(Me2PhSi)2Zn·4LiCl

4 Li

ZnCl2

Reduktive Lithiierung

Transmetallierung

O

3c→rac-4c90%

SiMe2PhMe Me

O

3b→rac-4b70%

SiMe2Ph

O

3a→rac-4a85%

SiMe2Ph MeMe Me

Ph Ph

OMe2PhSi

(E)-5a→rac-7a90%

Ph OEt

OMe2PhSi

(E)-6a→rac-8a80%

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THEORETISCHER TEIL 8

durch allylischen Substitution von nukleophilem Silicium (Schema 1.7).[33] Erste Studien an

Acetaten [(E)-9a] und Carbamaten [(E)-10a] lieferten die unverzweigten linearen Produkte[34]

in guten Ausbeuten und unter Erhalt der Doppelbindungsgeometrie [(E)-9a→α-(E)-11a bzw.

(E)-10a→α-(E)-11a].[33a] Des Weiteren wurde in der gleichen Arbeit gezeigt, dass die allyl-

ische Substitution von syn-konfigurierten bzw. anti-konfigurierten disubstituierten cyclischen

Akzeptoren diastereospezifisch über einen anti-SN'-Angriff zu den entsprechenden Produkten

führt (syn-12a→anti-14a und syn-13a→anti-14a bzw. anti-12a→syn-14a und anti-13a→syn-

14a; nicht gezeigt).[33a] Diese Erkenntnis ließ sich nachfolgend auf acyclische enantiomeren-

angereicherte Substrate anwenden, wodurch stereospezifisch lineare enantiomerenreine Al-

lylsilane erhalten wurden [(S,E)-15a→α-(R,E)-17a bzw. (S,E)-16a→α-(R,E)-17a]. [33b,c]

Schema 1.7: Kupfer(I)-katalysierte SN2'-Silylierung nach OESTREICH. LG = Abgangsgruppe. Wenig später gelang OESTREICH und Mitarbeitern die selektive Darstellung von verzweigten

Allylsilanen ausgehend von linearen Vorläufern (Schema 1.8).[35] Durch die Variation der Ab-

[33] a) M. Oestreich, G. Auer, Adv. Synth. Catal. 2005, 347, 637–640; für die enantiospezifische Darstellung von

Allylsilanen ausgehend von enantiomerenreinen Allylsubstraten siehe: b) E. S. Schmidtmann, M. Oestreich, Chem. Commun. 2006, 3643–3645; für die analoge enantiospezifische Stannylierung und sich daran anschließende Carbonylallylierung siehe: c) E. S. Schmidtmann, M. Oestreich, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 4634–4638.

[34] In Übereinstimmung mit einem Bericht von FLEMING liefern sauerstoffhaltige Abgangsgruppen wie OC(O)R oder OC(O)NHPh selektiv lineare Produkte: I. Fleming, D. Higgins, N. J. Lawrence, A. P. Thomas, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1992, 3331–3349.

[35] D. J. Vyas, M. Oestreich, Chem. Commun. 2010, 46, 568–570.

Ph γγ αα LG

CuI (5.0 Mol-%)(Me2PhSi)2Zn⋅4LiCl (1.0 Äquiv.)

THF:Et2O = 6:10°C(E)-9a,(E)-10a

E:Z = 99:1

Ph γγ αα SiMe2Ph

α-(E)-11aE:Z = 99:1

(E)-9a:(E)-10a:

α-(E)-11a: 75%α-(E)-11a: 70%

LG = OAcLG = OC(O)NHPh

LG

CuI (5.0 Mol-%)(Me2PhSi)2Zn⋅4LiCl (1.0 Äquiv.)

THF:Et2O = 6:10°C

syn-12a: dr = 95:5syn-13a: dr = 93:7

SiMe2Ph

anti-14a: 96%, dr = 5:95anti-14a: 87%, dr = 7:93

LG = OC(O)PhLG = OC(O)NHPh

syn-12a,syn-13a anti-14aanti-SN2'

CuI (5.0 Mol-%)(Me2PhSi)2Zn⋅4LiCl (1.0 Äquiv.)

THF:Et2O = 6:10°C

(S,E)-15a: 98% ee(S,E)-16a: 91% ee

α-(R,E)-17a: 62%, 98% eeα-(R,E)-17a: 55%, 91% ee

LG = OC(O)PhLG = OC(O)NHPh

(S,E)-15a,(S,E)-16aE:Z > 98:2

(R,E)-17aE:Z > 98:2, α:γ > 98:2

Ph γγ αα LG Ph γγ αα SiMe2Ph

Et Et

anti-SN2'

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1 Einleitung 9

gangsgruppe[34] sowie der Auswahl des Lösungsmittels und der Temperatur wurden ver-

schiedene Allylbromide (nicht gezeigt) und -chloride [(E)-18a–d→γ-11a–d] regioselektiv und

in guten Ausbeuten in die entsprechenden Allylsilane überführt. Das Allylphosphat (E)-19a

lieferte allerdings das Allylsilan γ-11a weniger selektiv als Mischung seiner Regioisomere

(γ:α = 74:26).

Schema 1.8: Selektive Darstellung von verzweigten Allylsilanen nach OESTREICH. [a]Die Reaktion

wurde bei 0°C durchgeführt. 1.3.2 Studien zur Kupfer(I)-katalysierten asymmetrischen Silicium−Kohlenstoff-

Bindungsknüpfung unter Einsatz von Bis(triorganosilyl)zinkverbindungen

als Pronukleophile

Mit der erfolgreichen Erzeugung katalytischer Mengen kupfergebundener Siliciumnukleophile

ausgehend von weichen Bis(triorganosilyl)zinkreagenzien und Zusatz katalytischer Mengen

eines Kupfersalzes brachte die Gruppe um OESTREICH die Organosiliciumchemie einen gro-

ßen Schritt voran. Die Etablierung dieser Nukleophile in der konjugierten Addition und der al-

lylischen Substitution[36] stellten die Leistungsfähigkeit dieser Methode unter Beweis und

rückte die Entwicklung asymmetrischer Verfahren der Kohlenstoff–Silicium-Bindungsknüp-

fungen in greifbare Nähe.

In ihren Studien hinsichtlich der Entwicklung einer asymmetrischen Reaktionsführung legte

die Gruppe um OESTREICH jedoch zwei grundlegende Probleme der Bis(triorganosilyl)zink-

verbindungen offen (Schema 1.9).[37] Zum Einen wurde gezeigt, dass die konjugierte Addition

von nukleophilem Silicium ausgehend von diesen Pronukleophilen, genau wie bekannter-

maßen auch aus den Zinkaten,[26–28] ohne Zusatz eines Kupfersalzes abläuft (racemische

Hintergrundreaktion: 3a→rac-4a, 85%). Zum Anderen, dass die aus der Darstellung des Pro-

nukleophils mitgeschleppte Salzkontamination einen schwer vorhersagbaren Einfluss auf

[36] Für die Kupfer(I)-katalysierte Addition von nukleophilen Silicium an C–C-Mehrfachbindungen ausgehend

von (Me2PhSi)2Zn siehe: a) G. Auer, M. Oestreich, Chem. Commun. 2006, 311–313; b) C. K. Hazra, M. Oestreich, Org. Lett. 2012, 14, 4010–4013; für ein kürzlich erschienenes Beispiel einer katalysatorfreien stereodivergenten Silylzinkierung von α-heteroatomsubstituierten Alkininen siehe: c) C. Fopp, E. Romain, K. Isaac, F. Chemla, F. Ferreira, O. Jackowski, M. Oestreich, A. Perez-Luna, Org. Lett. 2016, 18, 2054–2057.

[37] G. Auer, B. Weiner, M. Oestreich, Synthesis 2006, 2113–2116.

R γγ αα LG

CuCN (5.0 Mol-%)(Me2PhSi)2Zn⋅4LiCl (1.0 Äquiv.)

Et2O−78°C(E)-18a−d

R γγ αα SiMe2Ph

α-(E)-11a−dR γγ

γ-11a−d

SiMe2Ph

(E)-18a:(E)-18b:(E)-18c:(E)-18d:

LG = Cl, R = PhLG = Cl, R = 3-MeOC6H4LG = Cl, R = 4-CF3C6H4LG = Cl, R = Cy

γ-11a: 85%, γ:α = 96:4γ-11b: 86%, γ:α = 95:5γ-11c: 91%, γ:α = 93:7γ-11d: 84%, γ:α > 99:1

+

(E)-19a: γ-11a: 86%, γ:α = 74:26[a]LG = OP(O)(OEt)2, R = Ph

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THEORETISCHER TEIL 10

den Reaktionsverlauf nimmt. Die reduktive Lithiierung der Silylchloride und die anschlie-

ßende Transmetallierung der Triorganosilyllithiumspezies auf Zinkchlorid liefert überstöchio-

metrische Mengen an LiCl (4.0 Äquiv.). Daher sollte das Bis(triorganosilyl)zinkreagenz bes-

ser als (Me2PhSi)2Zn·4LiCl bezeichnet werden.

Schema 1.9: Studien zur asymmetrischen konjugierten Addition von Siliciumnukleophilen aus Bis-

(triorganosilyl)zinkverbindungen nach OESTREICH. OESTREICH und Mitarbeiter untersuchten den Einfluss dieser eingebrachten Salzfracht: Wäh-

rend unter den Standardbedingungen bei Verwendung des chiralen Phosphoramidit-Ligan-

den[38] (R)-L1 keinerlei Stereoinduktion beobachtet wurde (3a→rac-4a), stellten die Autoren

unter leicht modifizierten Bedingungen mit (Me2PhSi)2Zn·4KCl[12] ein Enantiomerenüber-

schuss von 21% ee fest [3a→(R)-4a].

Eine mechanistisch plausible Erklärung liefert der Vergleich mit der Kupfer(I)-katalysierten

konjugierten Addition von Diorganozinkverbindungen.[39] Hier wird angenommen, dass für

eine effektive Stereoinduktion die Ausbildung eines starren Chelatkomplexes entscheidend

ist. So sollte im vorliegenden Fall das Kup-

feratom durch das π-System der α,β-unge-

sättigten Carbonylverbindung sowie durch

eine Silylgruppe koordiniert sein, die wiede-

rum an ein Zinkatom koordiniert, welches

mit einem der freien Elektronenpaare am

Carbonylsauerstoffatom ein LEWIS-Paar

bildet (Schema 1.10, VIII). Neben der Mög-

lichkeit des Chloridanions als Ligand für et-

waige Metallkomplexe zu fungieren und anwesende chirale monodentate Liganden zu ver-

drängen, kann viel mehr das LEWIS-acide Lithiumkation an das Carbonylsauerstoffatom koor-

dinieren und so den für eine Enantioinduktion essentiellen Chelatkomplex aufbrechen

[38] Für einen maßgeblichen und ausführlichen Übersichtssartikel zum Einsatz von Phosphoramiditliganden in

der asymmetrischen Katalyse siehe: J. F. Teichert, B. L. Feringa, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 2486–2528.

[39] a) H. Zhang, R. M. Gschwind, Chem. Eur. J. 2007, 13, 6691–6700; Für einen Übersichtsartikel über Kupfer(I)-katalysierte enantioselektive konjugierte Addition von Kohlenstoffnukleophilen siehe: b) A. Alexakis, J. E. Bäckvall, N. Krause, O. Pàmies, M. Diéguez, Chem. Rev. 2008, 108, 2796–2823.

O (R)-L1 (10 Mol-%)CuOTf2 (5.0 Mol-%)

(Me2PhSi)2Zn⋅4MCl (1.0 Äquiv.)

THF:Et2O:Toluol = 10:2:5−20°C

O

rac-4a: 85%, 0% eerac-4a: 90%, 0% ee(R)-4a: 20%, 21% ee

3a3a3a

SiMe2Ph

O

OP N

MeMe

MeMe

(R)-L1

mit M = Li (kupferfrei)mit M = Limit M = K

OZn

Cu

L*L*

Si

Si

O

Cu

L*L*

SiLiCl

(Überschuss)

Schema 1.10: Einfluss der LiCl-Salzkontaminationauf die Stereoinduktion.

ClLiCl

VIII IX

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1 Einleitung 11

(VIII→IX). Dies geschieht mit (weicheren) Kaliumkationen zu einem geringeren Maße als mit

(harten) Lithiumkation, wodurch ein Chiralitätstransfer des Kupfer(I)-Komplexes auf das Sub-

strat ermöglicht wurde und so zu einer zum damaligen Zeitpunkt „hohen“ Enantiomerenanrei-

cherung von 21% ee führte.

Die reduktive Lithiierung von Silylchloriden und die anschließende Transmetallierungen auf

Zink bzw. auf Kupfer ermöglichten einen einfachen, eleganten, praktikablen und katalytisch-

en Zugang zu verschiedenen Siliciumnukleophilen. Diese in den Laboren von OESTREICH

entwickelte Kupfer(I)-katalysierte Darstellung von nukleophilem Silicium aus Bis(triorgano-

silyl)zinkverbindungen erfuhr zahlreiche Anwendungen.[18] Allerdings gestaltete sich die Aus-

arbeitung einer enantioselektiven Reaktion unter Verwendung dieser Reagenzien als schwie-

rig, solange nicht die unkatalysierte racemische Hintergrundreaktion zurückgedrängt wird

und die Ausbildung eines kompakten Übergangszustandes, in dem sich Substrat und Silyl-

gruppe in einer chiralen Umgebung für einen Chiralitätstransfer ausreichend nahe kommen,

gegeben ist. So wurde parallel nach Alternativlösungen gesucht, um eine asymmetrische

Kohlenstoff–Silicium-Bindungsknüpfung mit nukleophilem Silicium zu verwirklichen. Im Fol-

genden wird darauf eingegangen, wie durch den Einsatz eines anderen Pronukleophils die

oben dargestellten Probleme umgangen wurden.

1.3.3 Der Silylboronsäureester als Pronukleophil

Neben der klassischen Transmetallierungschemie von Organometallverbindungen kann

auch die Aktivierung von Interelementverbindungen[40] dazu genutzt werden, Hauptgruppen-

elementnukleophile zu erzeugen. Durch die von SUGINOME, ITO und Mitarbeitern vorgestellte

Synthese des stabilen Silylboronsäureesters der Form Me2PhSi–Bpin[41] und seiner Derivate

rückte diese Verbindungsklasse als mögliche Silylanionenquelle ins Blickfeld des Interes-

ses.[42]

[40] Für eine Definition des Begriffs „Interelementverbindung“ siehe: K. Tamao, S. Yamaguchi, J. Organomet.

Chem. 2000, 611, 3–4. [41] a) M. Suginome, T. Matsuda, H. Nakamura, Y. Ito, Tetrahedron 1999, 55, 8787–8800; b) M. Suginome, T.

Matsuda, Y. Ito, Organometallics 2000, 19, 4647–4649; für die Darstellung eines Silylboronsäureesters mit chiraler Boreinheit siehe: c) M. Suginome, T. Ohmura, Y. Miyake, S. Mitani, Y. Ito, M. Murakami, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 11174–11175; für die Darstellung eines Silylboronsäureesters mit funktionalisierter Silyleinheit siehe: d) T. Ohmura, K. Masuda, H. Furukawa, M. Suginome, Organometallics 2007, 26, 1291–1294.

[42] Für einen maßgeblichen Übersichtsartikel zu Si–B-Interelementverbindungen in der organischen Synthese siehe: a) M. Oestreich, E. Hartmann, M. Mewald, Chem. Rev. 2013, 113, 402–441; für einen Übersichts-artikel zu Silaborierungen ausgehend von Si–B-Interelementverbindungen siehe: b) T. Ohmura, M. Suginome, Bull. Chem. Soc. Jpn. 2009, 82, 29–49; für einen Übersichtsartikel zu asymmetrischen Kohlen-stoff–Hauptgruppenelement-Bindungsknüpfungen ausgehend von B–B-, Si–B- und Si–Si-Interelement-verbindungen siehe: c) H. E. Burks, J. P. Morken, Chem. Commun. 2007, 4717–4725; für einen maß-geblichen Übersichtsartikel zur Umsetzung von C–C-Merfachbindungen mit Interelelementverbindungen siehe: d) I. Beletskaya, C. Moberg, Chem. Rev. 2006, 106, 2320–2354; e) M. Suginome, Y. Ito, Chem. Rev. 2000, 100, 3221–3256.

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THEORETISCHER TEIL 12

Es gibt eine Vielzahl an Möglichkeiten zur Aktivierung der Silicium–Bor-Interelementbindung.

Die klare Unterscheidung der Aktivierungsmodi ist schwierig und die Abgrenzung zueinander

oft nicht eindeutig definierbar. Im Rahmen dieser Arbeit sollen an dieser Stelle die wichtigs-

ten genannt, besonders aber auf die Thematik der Transmetallierung durch σ-Bindungsmeta-

these eingegangen werden.

So zeigten die Gruppen um ITO[41a,43a] und

TANAKA,[43b] dass die Silicium–Bor-Bindung oxida-

tiv an niedervalente Übergangsmetalle wie Pla-

tin(0), Palladium(0) und Nickel(0) addiert (Schema

1.11, X→XI). Durch Insertion von Kohlenstoff–

Kohlenstoff-Mehrfachbindungen und anschließen-

der reduktiver Eliminierung findet eine Silaborierung verschiedener Akzeptoren statt, bei der

beide Hauptgruppenelemente regioselektiv in die Molekülstruktur eingebaut werden.[44,45]

Über den von TAMAO und Mitarbeitern offengelegten Mechanismus des Bor–Metall-Aus-

tausches am Siliciumzentrum des Silylboronsäureesters der Form X durch Carbanionen

(X→XII, M = Li oder MgX, Schema 1.12) oder Alkoholate (X→XIII, M = K) wurden aus dem

Silylboronsäureester stöchiometrische Mengen eines metallgebundenen Silylanionenäquiva-

lents freigesetzt.[46] Hierbei wurde der chemoselektive Angriff eines starken Nukleophils an

das LEWIS-acidere Boratom genutzt, um die Siliciumeinheit auf die entsprechenden Alkali-

oder Erdalkalimetalle der vorangegangenen Metallorganyle zu transmetallieren. Der Über-

gang von der einfachen Ausbildung eines aktivierten LEWIS-Säure-Base-Adduktes (X→XIII)

bis hin zu einem tatsächlichen Bor–Metall-Austausch (X→XII) ist dabei schwer zu unter-

scheiden.[47] In diesem Zusammenhang ist auch die Aktivierung der Interlementbindung

durch neutrale Nukleophile zu nennen (X→XIV).[48] Katalytische Mengen einer LEWIS-Base

[43] a) M. Suginome, H. Nakamura, Y. Ito, Chem. Commun. 1996, 2777–2778; b) S.-y. Onozawa, Y. Hatanaka,

M. Tanaka, Chem. Commun. 1997, 1229–1230. [44] HIYAMA und Mitarbeiter beschrieben die Darstellung von 1,1-difunktionalisierten Verbindungen durch

Carbenoidinsertion in die Silicium–Bor-Bindung und übertrugen so ebenfalls beide Elemente auf das gleiche Kohlenstoffatom. Für die Reaktion mit alkylidenartigen Carbenoiden siehe: a) T. Hata, H. Kitagawa, H. Masai, T. Kurahashi, M. Shimizu, T. Hiyama, Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 790–792; b) T. Kurahashi, T. Hata, H. Masai, H. Kitagawa, M. Shimizu, T. Hiyama, Tetrahedron 2002, 58, 6381–6395; für die Reaktion mit allylischen Carbenoiden siehe: c) M. Shimizu, H. Kitagawa, T. Kurahashi, T. Hiyama, Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 4281–4286.

[45] Für ein einziges exotisches Beispiel der photochemischen homolytischen Silicium–Bor-Bindungsspaltung in einer synthetischen Anwendung siehe: A. Matsumoto, Y. Ito, J. Org. Chem. 2000, 65, 5707–5711.

[46] A. Kawachi, T. Minamimoto, K. Tamao, Chem. Lett. 2001, 30, 1216–1217. [47] Für den NMR-spektroskopischen Nachweis eines LEWIS-Säure-Base-Adduktes ausgehend von Me2PhSi–

Bpin und Alkalimetallalkoholaten siehe: a) H. Ito, Y. Horita, E. Yamamoto, Chem. Commun. 2012, 48, 8006–8008; b) C. Kleeberg, C. Borner, Eur. J. Inorg. Chem. 2013, 2799–2806; für den NMR-spektroskopischen Nachweis eines Bor-Metall-Austausches durch Alkalimetallstickstoffbasen siehe: c) R. Shintani, R. Fujie, M. Takeda, K. Nozaki, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 6546–6549.

[48] Für die metallfreie Si–B-Bindungsaktivierung durch NHCs und ihrer Anwendung in der enantioselektiven konjugierten Addition siehe: a) J. M. O’Brien, A. H. Hoveyda, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 7712–7715; diese Vorschrift war aufgrund der schwierigen Durchführung und der daraus resultierenden mangelnden

Si BÜM(II)

Si B

XIX

ÜM(0)

Schema 1.11: Oxidative Addition eines ÜMentlang der Si−B-Bindung.ÜM = Übergangsmetall.

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1 Einleitung 13

(oft auch das Substrat selbst) erhöhen durch einen ähnlichen chemoselektiven Angriff an das

LEWIS-acidere Boratom die Nukleophilie der Silylgruppe. Hier haben zuletzt die Arbeiten von

der Gruppe um HOVEYDA für besonderes Aufsehen gesorgt.[48a–b] Die Autoren beschrieben

die Aktivierung des Silylboronsäureesters mittels eines chiralen NHCs und wiesen erst kürz-

lich die katalytisch aktive Spezies NMR-spektroskopisch nach (nicht gezeigt).[48b]

Schema 1.12: Aktivierung der Silicium–Bor-Interelementbindung durch Transmetallierung, LEWIS-

Säure-Base-Aduktbildung und neutrale LEWIS-Basen.

Es war die Gruppe um OESTREICH, die erkannte, dass das grundlegende Prinzip der Trans-

metallierung von SUGINOMEs Silylboronsäureester genutzt werden kann, um katalytische

Mengen eines übergangsmetallgebundenen Siliciumnukleophils freizusetzen (X→XVI, Sche-

ma 1.13).[49] Allgemein wird angenommen, dass die Silicium–Bor-Interelelementbindung im

Pronukleophil X durch eine σ-Bindungsmetathese XV‡ entlang der Übergangsmetall–Sauer-

stoff-Bindung eines Übergangsmetall–Alkoholat-Komplexes[50] auf das Metall übertragen wird

(X→XV→XVI).

Schema 1.13: Aktivierung von SUGINOMEs Silylboronsäureester mittels σ-Bindungsmetathese.

Reproduzierbarkeit lange umstritten; b) H. Wu, J. M. Garcia, F. Haeffner, S. Radomkit, A. R. Zhugralin, A. H. Hoveyda, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 10585–10602; für eine weitere mechanistische Diskussionen der LEWIS-Base-Aktivierung des Silylboronsäureesters siehe: c) K. Oshima, T. Ohmura, M. Suginome, Chem. Commun. 2012, 48, 8571–8573.

[49] Für einen Übersichtsartikel zur übergangsmetallkatalysierten Si–B-Bindungsaktivierung durch σ-Bindungs-metathese siehe: E. Hartmann, M. Oestreich, Chim. Oggi 2011, 29, 34–36.

[50] Für kürzlich erschienene Beispiele der Aktivierung der Si–B-Interelementbindung durch Kupfer(I)–Fluorid-Komplexe siehe: a) V. Cirriez, C. Rasson, O. Riant, Adv. Synth. Catal. 2013, 355, 3137–3140; b) V. Cirriez, C. Rasson, T. Hermant, J. Petrignet, J. D. Álvarez, K. Robeyns, O. Riant, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 1785–1788; c) C. Zarate, R. Martin, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 2236–2239.

Si BSi M−

RM

RBXXII

Si B

Nuδ−

δ+

XIV

NuBor−Metall-Austausch

LEWIS-Säure-Base-Addukt-Bildung

LEWIS-Base-Aktivierung

Si B

OR

XIII

MORM

−Si B

L·ÜM OR

B ORSi B L⋅ÜM Si

XV‡σ-Bindungsmetathese

XPronukleophil

(Interelementverbindung)

XVISilylanionäquivalent

L·ÜM OR

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THEORETISCHER TEIL 14

Durch die geschickte Wahl des Metalls, zunächst Rh(I),[49] später Cu(I)[49] und auch Ni(I)[51],

sowie eines passenden chiralen Liganden ermöglichte der Ansatz von OESTREICH und Mitar-

beitern nun endlich die katalytische Freisetzung einer nukleophilen Siliciumspezies in chiraler

Umgebung. Dies makierte den Startschuss eines schnellen Rennens um die Entwicklung

asymmetrischer Verfahren zur Silicium–Kohlenstoff-Bindungsknüpfung.

1.3.3.1 Übergangsmetallkatalysierte enantioselektive Additionsreaktionen unter Ein-

satz des Silylboronsäureesters als Pronukleophil

Analog zu HAYASHIs Arbeiten zur Rhodium(I)-katalysierten konjugierten Addition von Kohlen-

stoffnukleophilen[52] gelang es der Arbeitsgruppe um OESTREICH unter Verwendung eines

präformierten chiralen kationischen BINAP–Rhodium(I)-Komplexes, die Silylgruppe aus

SUGINOMEs Silylboronsäureester enantioselektiv auf α,β-ungesättigte Akzeptoren zu übertra-

gen (Schema 1.14).[53] Die Verwendung von Et3N als Base in wässrigem Medium war für

eine hohe Enantioinduktion essentiell. So wurden erstmals cyclische α,β-ungesättigte Ketone

(3a, 3d–e) und Lactone (20a–20b) verschiedener Ringgrößen asymmetrisch in die entspre-

chenden β-silylierten Produkte [3a→(S)-4a, 3d–3e→(S)-4d–e, 20a→(S)-21a und 20b→(R)-

21b] überführt und die α-chiralen Silylbausteine hoch enantioselektiv erhalten (92–>99% ee).

Die moderaten Ausbeuten (22–70%) sind auf eine bisher unverstandene Reduktionsreaktion

der Substrate zu den entsprechenden cyclischen Ketonen bzw. Lactonen zurückzuführen

[z.B. Cyclohexanon (für n = 1, X = CH2) bzw. δ-Valerolacton (für n = 1, X = O); nicht gezeigt].

Schema 1.14: Rhodium(I)-katalysierte enantioselektive konjugierte Silylierung nach OESTREICH. [51] N. Saito, A. Kobayashi, Y. Sato, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 1228–1231. [52] a) Y. Takaya, M. Ogasawara, T. Hayashi, J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 5579–5580; für die Aufklärung des

Mechanismus dieser Transformation siehe: b) T. Hayashi, M. Takahashi, Y. Takaya, M. Ogasawara, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 5052–5058.

[53] C. Walter, G. Auer, M. Oestreich, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 5675–5677.

O

X

(S)-BINAP [(S)-L2, 5.0 Mol-%]Me2PhSi−Bpin (2.5 Äquiv.)

Et3N (1.0 Äquiv.)

1,4-Dioxan:H2O = 10:150°C

(S)-4a,(S)-4d−e(S)-21a,(R)-21b

3a,3d−e20a−b

{[(S)-BINAP]Rh(cod)}ClO4 (5.0 Mol-%)präformiert

PPh2

PPh2

(S)-L23a:3d:3e:20a:20b:

n = 1, X = CH2n = 0, X = CH2n = 2, X = CH2n = 1, X = On = 0, X = O

(S)-4a: 45%, 96% ee(S)-4d: 70%, 97% ee(S)-4e: 22%, 92% ee(S)-21a: 58%, 98% ee(R)-21b: 39%, >99% ee

n

O

X

n SiMe2Ph

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1 Einleitung 15

Mit dieser Methode machten OESTREICH und Mitarbeiter wenig später auch acyclische β-si-

lylierte Ester zugänglich (Schema 1.15).[54] Entscheidend hierbei war der Einsatz von Z-konfi-

gurierten α,β-ungesättigten Akzeptoren, während Substrate mit E-konfigurierter Doppelbin-

dung bloß die entsprechenden Reduktionsprodukte hervorbrachten, die zuvor schon in der

cyclischen Substratklasse beobachtet worden war.[53] Trotzdem wurden verschiedene acyc-

lische α,β-ungesättigte Akzeptoren mit exzellenter Enantioinduktion in die entsprechenden β-

silylierten Produkte überführt [(Z)-6a→(R)-8a, (Z)-22→(S)-24, (Z)-23→(R)-25] und sogar Tri-

fluorethylester (Z)-22 sowie Imid (Z)-23 toleriert. Des Weiteren erkannten die Autoren, dass

für einen erfolgreichen Silyltransfer eine Präformierung des Katalysatorsystems nicht nötig

war, sondern der chirale BINAP–Rhodium(I)-Komplex genauso effektiv in situ aus dem ein-

fach handhabaren Rhodium(I)–Triflat und zwei Äquivalenten des Phosphinliganden BINAP

erzeugt werden konnte.[55]

Schema 1.15: Rhodium(I)-katalysierte enantioselektive konjugierte Silylierung (Z)-konfigurierter acy-

clischer Akzeptoren nach OESTREICH.

2010 benutzten LEE und HOVEYDA erstmalig einen chiralen NHC–Kupfer(I)-Komplex zur Akti-

vierung der Interelementbindung in Me2PhSi–Bpin und vollzogen damit die enantioselektive

konjugierte Addition von Siliciumnukleophilen an α,β-ungesättigte Ketone und Ester (Schema

1.16).[56] Dabei generiert der aktive Katalysator, welcher in situ aus CuCl, NaOtBu und dem

C1-symmetrischen Imidazoliumsalz (S,S)-L3 erzeugt wird, ein Siliciumnukleophil, welches an

repräsentative cyclische fünf-, sechs- und siebengliedrige α,β-ungesättigte Ketone [3d→(S)- [54] a) C. Walter, M. Oestreich, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 3818–3820; b) C. Walter, R. Fröhlich, M.

Oestreich, Tetrahedron 2009, 65, 5513–5520. [55] Für die Anwendung dieses Systems in einer katalysatorkontrollierten diastereoselektiven konjugierten Addi-

tion von δ-chiralen α,β-ungesättigten Estern und die daraus folgende Anwendung in der formalen Totalsyn-these von (+)-Neopeltolid siehe: a) E. Hartmann, M. Oestreich, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 6195–6198; für die bidirektionale Desymmetrisierung durch Rhodium(I)-katalysierte konjugierte Silylierung eines bis(α,β-ungesättigten) Akzeptors siehe: b) E. Hartmann, M. Oestreich, Org. Lett. 2012, 14, 2406–2409.

[56] a) K.-s. Lee, A. H. Hoveyda, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 2898–2900; für das Beispiel einer Kupfer(I)-katalysierten Silylierungs-/Aldolreaktionssequenz, bei der der stereochemische Reaktionsverlauf durch ein chirales Oxazolidinonauxiliar (EVANS-Auxiliar) am MICHAEL-Akzeptor kontrolliert wurde, siehe: b) A. Welle, J. Petrignet, B. Tinant. J. Wouters, O. Riant, Chem. Eur. J. 2010, 16, 10980–10983.

Me2PhSi−Bpin (2.5 Äquiv.)Et3N (1.0 Äquiv.)

1,4-Dioxan:H2O = 10:145°C

[Rh(cod)2]OTf (5.0 Mol-%)(R)-BINAP [(R)-L2, 10 Mol-%]

in situO

R

X

(Z)-6a,(Z)-22−23

O

R

X

(R)-8a,(S)-24,(R)-25SiMe2Ph

(Z)-6a:(Z)-22:(Z)-23:

X = EtO, R = PhX = F3CCH2O, R = nBuX = Oxazolidinyl, R = Ph

(R)-8a: 66%, >99% ee(S)-24: 72%, 98% ee(R)-25: 58%, >99% ee

PPh2

PPh2

(R)-L2

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THEORETISCHER TEIL 16

4d, 3a→(S)-4a, 3c→(R)-4c, 3e→(S)-4e, Schema 1.16, oben] sowie an α,β-ungesättigte δ-

Lactone addierte [20a→(S)-21a]. Die erreichten isolierten Ausbeuten und die erzielten Enan-

tiomerenüberschüsse waren sehr gut (87–95%, 80–98% ee).

Mit dem gleichen katalytischen System wurden ebenfalls sowohl acyclische α,β-ungesättigte

Ketone [(E)-5b→(S)-7b und (E)-26a→(R)-28a, Schema 1.16, unten] als auch Ester

[27a→(R)-29a] in hohen Ausbeuten und mit hervorragenden Enantioselektivitäten in die ent-

sprechenden β-silylierten Addukte überführt. Anders als bei der Vorschrift von OESTREICH

und Mitarbeitern war keine Z-Konfiguration der Substrate für eine hohe Stereoinduktion

erforderlich.

Schema 1.16: Kupfer(I)-katalysierte enantioselektive konjugierte Silylierung von cyclischen und acy-

clischen α,β-ungesättigten Carbonyl- und Carboxylverbindungen nach HOVEYDA.

HOVEYDA und Mitarbeiter synthetisierten eine Reihe von chiralen Imidazoliumsalzen, al-

lerdings führten die C1-symmetrischen NHCs in der 1,4-Addition zu einer deutlich höheren

Enantiodiskriminierung als ihre C2-symmetrischen Analoga.[56] Anders verhielt es sich bei der

1,6-Addition. Hierbei gelang der Gruppe um HOVEYDA durch Einsatz der C2-symmetrischen

NHC-Vorläufer (S,S)-L4 und (S,S)-L5 der regioselektive Silyltransfer auf α,β,γ,δ-ungesättigte

Carbonyl- und Carboxylverbindungen (Schema 1.17).[56a,57] Lineare ungesättigte Ketone (30),

Ester (31) und Thioester (32) wurden in die entsprechenden Allylsilane überführt [30→(S,Z)-

[57] K.-s. Lee, H. Wu, F. Haeffner, A. H. Hoveyda, Organometallics 2012, 31, 7823–7826.

X

O

R X

O

R

N N

Ph Ph

Me

Ph Et

BF4

(S,S)-L3

Et

Me2PhSi

X

O

n

R R

X

O

n

R RSiMe2Ph

X = Ph, R = MeX = Me, R = PhX = OMe, R = Ph

(E)-5b:(E)-26a:(E)-27a:

(S)-7b: 92%, 91% ee(R)-28a: 91%, 97% ee(R)-29a: 93%, 91% ee

(S,S)-L3 (1.1 Mol-%)CuCl (1.0 Mol-%)

Me2PhSi−Bpin (1.1 Äquiv.)NaOtBu (2.2 Mol-%)

THF−78°C

(S)-4a,(R)-4c,(S)-4d−e,(S)-21a

3a,3c−e,20a

(S)-7b,(R)-28a,(R)-29a

(E)-5b,(E)-26a,(E)-27a

n = 1, X = CH2, R = Hn = 1, X = CH2, R = Men = 0, X = CH2, R = Hn = 2, X = CH2, R = Hn = 1, X = O, R = H

3a:3c:3d:3e:20a:

(S)-4a: 92%, 95% ee(R)-4c: 94%, 98% ee(S)-4d: 87%, 80% ee(S)-4e: 95%, 94% ee(S)-21a: 95%, 96% ee

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1 Einleitung 17

33, 31→(S,Z)-34 und 32→(S,Z)-35, Schema 1.17, oben]. Mit (S,S)-L4 als Ligand verlief die

δ-Addition unter hoher Z-Selektivität, Enantiokontrolle und in guten Ausbeuten, solange die

β-Position durch eine Methylgruppe blockiert war. Durch die Verwendung von (S,S)-L5

wurde die Substratbreite auf cyclische sechs- (36a–b) und fünfgliedrige (36c) Dienone er-

weitert [36a–c→(S,Z)-37a–c, Schema 1.17, unten]. Insgesamt eröffnete diese Methode also

einen Zugang zu α-chiralen Allylsilanen durch konjugierte 1,6-Addition.

Schema 1.17: NHC–Kupfer(I)-katalysierte enantioselektive Silylierung linearer und cyclischer α,β,γ,δ-

ungesättigter Akzeptoren nach HOVEYDA.

Ein anderer C2-symmetrischer NHC-Vorläufer [(S,S)-L6][58] wurde von der Gruppe um

PROCTER genutzt, um racemische Gemische von 5-substituierten Butenoliden (rac-20c–e)

kinetisch zu spalten (Schema 1.18).[59] In Kombination mit CuI, NaOtBu und MeOH als pro-

tisches Additiv lieferte (S,S)-L6 die enantiomerenangereicherten anti-4,5-disubstituierten

Lactone (R,S)-20c–e durch konjugierten Silyltransfer. Außerdem wurde die Substratbreite

der 1,4-Addition auf Lactone verschiedener Ringrößen erweitert (nicht gezeigt). Besonders

[58] Für die synthetische Anwendung einer modifizierten Vorschrift von HOVEYDA mit (S,S)-L6 als NHC-Vorläufer

siehe: H. Y. Harb, K. D. Collins, J. V. G. Altur, S. Bowker, L. Campbell, D. J. Procter, Org. Lett. 2010, 12, 5446–5449.

[59] V. Pace, J. P. Rae, H. Y. Harb, D. J. Procter, Chem. Commun. 2013, 49, 5150–5152.

(S,S)-L5 (2.2 Mol-%)CuCl (2.0 Mol-%)

Me2PhSi−Bpin (1.1 Äquiv.)NaOtBu (4.4 Mol-%)

THF−78°C

N N

Ph PhBF4

(S,S)-L5

Ph

N N

Ph Ph

Cy

BF4

(S,S)-L4

Cy

(S,S)-L4 (2.2 Mol-%)CuCl (2.0 Mol-%)

Me2PhSi−Bpin (1.1 Äquiv.)NaOtBu (4.4 Mol-%)

THF−78°C

30−32 (S,Z)-33−35

30:31:32:

X = MeX = OMeX = SEt

(S,Z)-33: 81%, Z:E = 93:7, >99% ee(S,Z)-34: 73%, Z:E > 98:2, >99% ee(S,Z)-35: 69%, Z:E > 98:2, 99% ee

O

RRPh

( )n

36a−c

O

RRPh

( )n

(S,Z)-37a−c

Me2PhSi

36a:36b:36c:

n = 1, R = Hn = 1, R = Men = 0, R = H

(S,Z)-37a: 91%, Z:E = 95:5, 96% ee(S,Z)-37b: 95%, Z:E > 98:2, 92% ee(S,Z)-37c: 85%, Z:E = 78:12, 90% ee

Me

O

X

Ph

Me2PhSi

Me

O

X

Ph

Ph

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THEORETISCHER TEIL 18

erwähnenswert ist, dass das Stammlacton 20b, welches unter HOVEYDAs Bedingungen nicht

reagierte, in gutem Enantiomerenüberschuss erhalten wurde [20b→(S)-21b].[60]

Schema 1.18: NHC–Kupfer(I)-katalysierte kinetische Racematspaltung durch konjugierten Silyltrans-

fer nach PROCTER. s = Selektivitätsfaktor.

Durch die geschickte Kombination der Kuper(I)-katalysierten Silicium–Bor-Bindungsaktivier-

ung mit der asymmetrischen Iminiumionkatalyse lösten IBRAHEM, CÓRDOVA und Mitarbeiter

die anspruchsvolle Aufgabe der chemoselektiven Addition von nukleophilem Silicium an α,β-

ungesättigte Aldehyde (1,2- gegenüber 1,4-Addition, Schema 1.19).[61] In den Reaktionen

von Enalen mit aromatischen [38a–b→(S)-39a–b] oder aliphatischen Substituenten

[38c→(R)-39c] in der β-Position induzierte das Prolinderivat (S)-40 eine gute bis sehr gute

Enantiokontrolle. Vielmehr noch war die Chemoselektivität durchweg ausgezeichnet. Sogar

β,β-disubstituierte Subtrate wurden chemoselektiv mit akzeptablen 76% ee umgesetzt [z.B.

38b→(S)-39b].

Schema 1.19: Zusammenführung der achiralen Kupfer(I)- und chiralen Aminkatalysatoren zur che-

mo- und enantioselektiven Silylierung α,β-ungesättigter Aldehyde nach IBRAHEM und CÓRDOVA.

[60] Das gleiche Katalysatorsystem bestehend aus CuI, NaOtBu und (S,S)-L6 wurde von derselben Gruppe be-

nutzt, um einen enantioselektiven konjugierten Silyltransfer auf α,β-ungesättigte Lactame und acyclische Amide zu vollziehen: V. Pace, J. P. Rae, D. J. Procter, Org. Lett. 2014, 16, 476–479.

[61] I. Ibrahem, S. Santoro, F. Himo, A. Córdova, Adv. Synth. Catal. 2011, 353, 245–252.

(S,S)-L6 (5.5 Mol-%)CuI (5.0 Mol-%)

Me2PhSi−Bpin (0.60 Äquiv.)NaOtBu (11 Mol-%)MeOH (1.2 Äquiv.)

THF−78°C

7 h

N N

Ph Ph

2-Np

BF4

(S,S)-L6

2-NpO

O

SiMe2PhR

O

O

R

rac-20b:rac-20c:rac-20d:rac-20e:

R = HR = EtR = nBuR = Ph

(S)-21b: 79%, 86% ee(R,S)-21c: 50%, 89% ee, s = 25(R,S)-21d: 43%, 82% ee, s = 19(R,S)-21e: 41%, 77% ee, s = 15

rac-20b−e (S)-21b,(R,S)-21c−e

R1 = Ph, R2 = HR1 = Ph, R2 = MeR1 = nPr, R2 = H

OR1

(S)-40 (25 Mol-%)CuCl (10 Mol-%)

Me2PhSi−Bpin (1.0 Äquiv.)KOtBu (5.0 Mol-%)

4-NO2-C6H4CO2H (10 Mol-%)CH2Cl222°C

38a−c NH OTMS

PhPh

(S)-40(S)-39a: 78%, 90% ee1

(S)-39b: 67%, 76% ee(R)-39c: 80%, 80% ee

38a:1

38b:38c:

R2

OR1

(S)-39a−b(R)-39c

SiMe2PhR2

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1 Einleitung 19

Obwohl seit Veröffentlichung der übergangsmetallkatalysierten Transmetallierungschemie

des Silylboronsäureesters durch OESTREICH und Mitarbeiter im Jahr 2006[52] zahlreiche

Kohlenstoff–Silicium-Bindungsknüpfungen unter Anwendung dieses Aktivierungsmodus ver-

wirklicht wurden, wurde der von den Autoren vorgeschlagene Mechanismus erst kürzlich von

der Gruppe um KLEEBERG bestätigt (Schema 1.20 und 1.21).[62] Als Modellsystem für stöchio-

metrische Experimente wählten die Autoren einen achiralen NHC–Kupfer(I)–Alkoholat-Kom-

plex (aus Mesitylkupfer).

Schema 1.20: Mechanismus der Kupfer(I)-katalysierten konjugierten Silylierung α,β-ungesättigter Ak-

zeptoren nach KLEEBERG. Den Auftakt bildet die σ-Bindungsmetathese des Silylboronsäureesters entlang der Kup-

fer(I)–Sauerstoff-Bindung des in situ erzeugten Kupfer(I)–Alkoholat-Komplexes [Cu]–OtBu

(XVII‡→XVIII, Schema 1.20). Dadurch wird die Silylgruppe der Interelementverbindung vom

Boratom auf das Kupfer(I)-Zentrum transmetalliert und tritt als cupratartige Triorganosilylkup-

fer(I)-Spezies XVIII in den Katalysecyclus ein. Als Nebenprodukt dieser Bindungsaktivierung

entsteht der Borsäureester tBuO–Bpin. Es folgt die Insertion eines α,β-ungesättigten Akzep-

tors XIX in die Kupfer(I)–Silicium-Bindung unter Ausbildung eines Kupfer(I)–O-Enolats

(XVIII+XIX→XX, für X = OR bildet sich ein Kupfer(I)–C-Enolat, siehe Schema 1.21). Dieses

Enolat XX ist auf Grund der Kupfer(I)–Sauerstoff-Bindung in der Lage mit einem weiteren

Äquivalent des Silylboronsäureesters eine erneute σ-Bindungsmetathese XXI‡ einzugehen. [62] J. Plotzitzka, C. Kleeberg, Organometallics 2014, 33, 6915–6926.

Me2PhSi−BpinL7⋅Cu−OtBu

Me2PhSi Bpin

L7⋅Cu OtBu

O

X

n SiMe2PhXXIII

O

X

n SiMe2Ph

Bpin

XXII

XVIII

O

X

n

O

X

n SiMe2Ph

Cu⋅L7

XXSiMe2PhpinB

Cu⋅L7O

X

SiMe2Phn

Me2PhSi−Bpin

H2O

XIX

tBuO−Bpin

L7⋅Cu−SiMe2Ph

pinB−OH

XVII‡

XXI‡

N N

iPr iPr

L7

iPriPr

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THEORETISCHER TEIL 20

Diese zweite Transmetallierung setzt das Borenolat XXII als Primärprodukt frei, bildet die nu-

kleophile Triorganosilylkupfer(I)-Spezies XVIII zurück und schließt so den Katalysecyclus

(XX→XXI‡→XVIII+XXII). Durch nachgeschaltete Hydrolyse wird die Borylgruppe als Bor-

säureester abgespalten und die β-silylierte Carbonylverbindung erhalten (XXII→XXIII).

Durch stöchiometrische Experimente und NMR-spektroskopische Untersuchungen wiesen

die Autoren eindeutig das Produkt der zweiten Transmetallierung XXI‡ nach (Schema 1.21).

Reaktion des α,β-ungesättigten Ketons (E)-26b mit äquimolaren Mengen der Triorganosilyl-

kupfer(I)-Spezies L7·CuSiMe2Ph ermöglichte den Autoren die Isolierung und vollständige

Charakterisierung des Kupfer(I)–O-Enolats (E)-41. Dieses lieferte mit einem Äquivalent des

Silylboronsäureesters das Borenolat (E)-42, welches nur das Produkt einer σ-Bindungsmeta-

these sein kann (Schema 1.21, oben).

Überraschenderweise wurde aus der Reaktion des α,β-ungesättigte Esters (E)-27b mit dem

Kupfernukleophil lediglich das Kupfer(I)–C-Enolat 43 isoliert, welches mit dem Si–B-Reagenz

nicht weiter zum Bor–O-Enolat (E)-44 reagierte (Schema 1.21, unten). Erst nach Zusatz

äquimolarer Mengen iPrOH als protisches Additiv wurde die β-silylierte Carboxylverbindung

erhalten (nicht gezeigt). Dieses Ergebnis steht im Widerspruch zu Vorschriften, die unter

aprotischen Bedingungen α,β-ungesättigte Ester in die entsprechenden silylierten Produkte

überführten (siehe oben).

Schema 1.21: Stöchiometrische Experimente zum NHC–Kupfer(I)-katalysierten konjugierten Silyl-

transfer auf α,β-ungesättigte Ketone und Ester nach KLEEBERG.

Während die Liste der Versuchsvorschriften für eine asymmetrische konjugierte Addition von

Siliciumnukleophilen an verschiedenste Akzeptoren lang und vielfälltig ist, sind Verfahren zur

X

Me

O

Me

SiMe2Ph

OCu⋅L7

Me

Me

SiMe2Ph

OBpin

Me

L7⋅CuSiMe2PhXVIII

(1.0 Äquiv.)

Benzol-d6RT

Me2PhSi−Bpin(1.2 Äquiv.)

Benzol-d6RT

MeO

SiMe2Ph

O

Me

MeO

SiMe2Ph

OBpin

Me

Cu⋅L7

N N

iPr iPr

L7

iPriPr

Me2PhSi−Bpin(1.2 Äquiv.)

Benzol-d6RT

(E)-27bX = OMe

(E)-41Kristallstruktur

(E)-42

43 (E)-44

L7⋅CuSiMe2Ph

L7⋅CuSiMe2Ph

+

+

(E)-26bX = Me XVIII

XVIII

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1 Einleitung 21

enantioselektiven 1,2-Addition dieser Nukleophile an Kohlenstoff–Heteroatom-Doppelbin-

dungen noch immer rar.

Der Gruppe um RIANT gelang kürzlich die Synthese α-chiraler Silylalkohole[63] durch enantio-

selektive 1,2-Addition von Siliciumnukleophilen an Aldehyde unter Zuhilfenahme eines un-

konventionellen Diphosphin–Kupfer(I)-Bifluorid-Komplexes L8·[Cu(MeCN)2HF2] (Schema

1.22).[50b] Gegenüber der generell angenommenen Aktivierung des Silylboronsäureesters

durch Transmetallierung der Silicium–Bor-Bindung entlang eines Kupfer(I)–Alkoholat-Kom-

plexes wird bei dieser Vorgehensweise angenommen, dass durch einen Angriff des LEWIS-

basischen Bifluoridanions (FHF−) an das LEWIS-acide Boratom die Nukleophilie des Silicium-

atoms gesteigert wird und so den Zusatz einer sauerstoffhaltigen Base überflüssig macht.

Unabhängig von deren elektronischer und sterischer Natur wurden repräsentative Aldehyde

in guten Ausbeuten und mit sehr hohen Enantiomerenüberschüssen in die entsprechenden

α-chiralen Silylalkohole überführt [z.B. 45a–b→(R)-46a–b].

Schema 1.22: Enantioselektive Kupfer(I)-katalysierte 1,2-Addition von nukleophilem Silicium an Alde-

hyde nach RIANT.

Neben der 1,2-Addition von Siliciumnukleophilen an Aldehyde veröffentlichten OESTREICH

und Mitarbeiter (zusammen mit der Gruppe um KLEEBERG; nicht gezeigt)[63] 2011 eine

weitere Methode, welche die Reaktion von katalytisch erzeugten Silylanionen mit Kohlen-

stoff–Stickstoff-Doppelbindungen beschrieb (beides racemisch, Tabelle 1.1).[64] Die einfache

Kombination von CuCN und NaOMe erzeugte eine hochreaktive nukleophile Siliciumspezies

aus SUGINOMEs Silylboronsäureester, die an verschiedene Aldimine addierte (Tabelle 1.1).

Unabhängig von der Schutzgruppe am Iminstickstoffatom wurden die entsprechenden α-Si- [63] Für die racemische Darstellung α-chiraler Silylalkohole und ausgiebige mechanistische Untersuchungen

anhand eines achiralen NHC–Kupfer(I)-Komplexes und dem Silylboronsäureester siehe: C. Kleeberg, E. Feldmann, E. Hartmann, D. J. Vyas, M. Oestreich, Chem. Eur. J. 2011, 17, 13538–13543.

[64] D. J. Vyas, R. Fröhlich, M. Oestreich, Org. Lett. 2011, 13, 2094–2097.

L8⋅Cu(MeCN)4HF2 (5.0 Mol-%)Me2PhSi−Bpin (1.5 Äquiv.)

MeOH (4.0 Äquiv.)THFRT

R

O

45a−bR SiMe2Ph

OH

O

O P

tBu

tBu

OMe

2

O

O P

tBu

tBu

OMe2

L8, (S)-DTBM-Segphos

(R)-46a−b

CuI AgHF2MeCN

− AgIL8

L8⋅[Cu(MeCN)2HF2][Cu(MeCN)4HF2]− 2 MeCN

+

SiMe2Ph

OH

45a→(R)-46a87%, >99% ee

SiMe2Ph

OH

45b→(R)-46b67%, >99% ee

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THEORETISCHER TEIL 22

lylamine in hohen bis sehr hohen Ausbeuten erhalten (47a–52a→rac-53a–58a, alle >60%,

für 51a–52a→rac-57a–58a >99%).

Tabelle 1.1: Kupfer(I)-katalysierte 1,2-Addition von Siliciumnukleophilen an Aldimine nach OESTREICH. PG = Schutzgruppe.

Das verwendete Katalysatorsystem war sogar in der Lage,

ausgewählte Vertreter der erheblich reaktionsträgeren Ket-

imine umzusetzen (Abbildung 1.1). Allerdings bedurfte es

hier einer zusätzlichen Aktivierung des Iminkohlenstoff-

atoms durch die elektronenziehende Tosyl- (59a→rac-61a)

bzw. Phosphinoylgruppe (60a→rac-62a).

Die Gruppe um OESTREICH schlug auch einen möglichen Mechanismus dieser Umsetzung

vor (Schema 1.23). Wie in allen beschriebenen Kupfer(I)-katalysierten Silylierungen wurde

davon ausgegangen, dass eine σ-Bindungsmetathese der Silicium–Bor-Interelementbindung

mit der Kupfer(I)–Sauerstoff-Bindung des Katalysators die Silylgruppe auf das Kupfer(I)-Zen-

trum transmetalliert (XXIV→XXV‡→XXVI). Anschließend insetiert die Kohlenstoff–Stickstoff-

Doppelbindung des Substrats XXVII in die Kupfer(I)–Silicium-Bindung von XXVI

(XXVI+XXVII→XXVIII). Stöchiometrische Mengen an MeOH setzen das silylierte Amin XXIX

frei und bilden den katalytisch aktiven Kupfer(I)–Alkoholat-Komplex XXIV zurück. Der Zusatz

eines protischen Additivs ermöglichte den Einsatz katalytischer Mengen der Alkoholatbase.

Ph

NPG

CuCN (5.0 Mol-%)Me2PhSi−Bpin (1.1 Äquiv.)

NaOMe (10 Mol-%)MeOH (4.0 Äquiv.)

THF0°C

Ph SiMe2Ph

HN

47a−52a

PG

rac-53a−58a

Eintrag Aldimin Schutzgruppe (PG) α-Silylamin Ausbeute [%]

1 47a SO2Tol rac-53a 90

2 48a P(O)Ph2 rac-54a 88

3 49a C(O)OtBu (Boc) rac-55a 60

4 50a Ph rac-56a 80

5 51a CH2Ph rac-57a >99

6 52a CHPh2 rac-58a >99

Ph Me

SiMe2PhHNPG

rac-61a:PG = SO2Tol, 68%

rac-62a:PG = P(O)Ph2, 72%

Abbildung 1.1: α-Silylierte Amine.

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1 Einleitung 23

Schema 1.23: Vorgeschlagener Mechanismus der Kupfer(I)-katalysierten 1,2-Silylierung von Iminen

nach OESTREICH.

VYAS und OESTREICH testeten verschiedene repräsentative Vertreter chiraler Liganden in der

1,2-Addition von Siliciumnukleophilen an Aldimin 48a um eine asymmetrische Reaktionsfüh-

rung möglich zu machen (Schema 1.24).[65] Bidentate Phosphinliganden, z.B. (R)-BINAP,

hatten keinerlei Einfluss auf den stereochemischen Verlauf der Reaktion (nicht gezeigt).

Ebensowenig war eine Diskriminierung enantiotoper Seiten durch den bidentaten Diaminli-

ganden (S,S)-L9 oder durch den monodentaten Phosphoramiditliganden (R)-L1 möglich

(48a→54a: 7 bzw. 6% ee). Lediglich der chirale Triazoliumsalz (S,S)-L10 lieferte erste nen-

nenswerte Mengen des enantiomerenangereicherten α-chiralen Silylamins 54a (37% ee).

Diese letzten Experimente von VYAS zeigten, dass eine asymmetrische Darstellung α-Silyl-

amine unter Einsatz katalytischer Mengen eines geeigneten chiralen Kupfer(I)-Komplexes

möglich ist.

[65] D. J. Vyas, Dissertation, Westfälische Wilhelms-Universität Münster, 2011.

XXIV

Me2PhSi Bpin

Cu OMe

XXVI

XXV‡

Me2PhSi−Bpin

MeO−Bpin

R1 R2

SiMe2PhNPG

XXVIII

Cu

R1 R2

NPG

XXVII

R1 R2

SiMe2PhHNPG

XXIX

MeOH

Cu−OMe

Cu−SiMe2Ph

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THEORETISCHER TEIL 24

Schema 1.24: Untersuchung des Einflusses repräsentativer chiraler Liganden auf die Enantioinduk-

tion in der Kupfer(I)-katalysierten 1,2-Silylierung von Aldiminen nach OESTREICH.

1.3.3.2 Übergangsmetallkatalysierte racemische und enantioselektive allylische

Substitution unter Einsatz des Silylboronsäureesters als Pronukleophil

Nachdem die Entwicklung eines katalytischen asymmetrischen Silyltransfers auf α,β-unge-

sättigte Akzeptoren endlich gelungen war, und die mit dem Triorganosilylzinkreagenz einher-

gehenden Schwierigkeiten durch den Wechsel zum Silylboronsäureester als alternatives

Pronukleophil überwunden worden waren (vgl. Kapitel 1.3.3.1), widmete sich die Gruppe um

OESTREICH der Kupfer(I)-katalysierten asymmetrischen allylischen Substitution. Bereits kurz

nach HOVEYDAs Bericht über die Silicium–Bor-Bindungsaktivierung durch Kupfer(I)–Alkoho-

lat-Komplexe[56a] modifizierten VYAS und OESTREICH ihre zinkbasierte Reaktionsvorschrift35]

der regioselektiven allylischen Substitution und ersetzten das Bis(triorganosilyl)zinkreagenz

durch SUGINOMEs Silylboronsäureester [(E)-18a→γ-11a, links zu (E)-18a→γ-11a rechts,

Schema 1.25].[66]

Schema 1.25: Einsatz der Kupfer(I)-katalysierten Si–B-Bindungsaktivierung in der allylischen Substi-

tution nach OESTREICH. [66] D. J. Vyas, M. Oestreich, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 8513–8515.

O

OP N

MeMe

MeMe

(R)-L1

48a→54a(R)-L1 (12 Mol-%)

86%, 7% ee

NH2H2N

Ph Ph

48a→54a(S,S)-L9 (7.0 Mol-%)

55%, 6% ee

NN N

Me

(S,S)-L10

Me

Me

O

Cl

48a→54a(S,S)-L10 (7.0 Mol-%)

58%, 37% ee

(S,S)-L9

Ph

NP(O)Ph2

Ligand (7.0−12 Mol-%)CuCN (5.0 Mol-%)

Me2PhSi−Bpin (1.5 Äquiv.)NaOMe (20 Mol-%)MeOH (4.0 Äquiv.)

THF0°C→RT

Ph ∗∗ SiMe2Ph

HN

48a

P(O)Ph2

54a

Ph γγ αα Cl

CuCN (5.0 Mol-%)Me2PhSi−Bpin (1.5 Äquiv.)

NaOMe (1.5 Äquiv.)

THF−78°C

CuCN (5.0 Mol-%)(Me2PhSi)2Zn (1.0 Äquiv.)

THF−78°C

zinkbasiert borbasiert

(E)-18aE:Z > 95:5

Ph γγ

γ-11a85%

γ:α = 96:4

SiMe2Ph

Ph γγ

γ-11a88%

γ:α = 98:2

SiMe2Ph

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1 Einleitung 25

Das ligandenfreie Katalysatorsystem aus CuCN und NaOMe zeigte sich genau wie in der

1,2-Addition (vgl. Kapitel 1.3.3.1, Tabelle 1.1)[64] äußerst reaktiv.[66] Zwar erzeugte es regiose-

lektiv das gewünschte verzweigte Produktisomer γ-11a, eine selektive Darstellung eines En-

antiomers durch Zusatz verschiedener repräsentativer chiraler Liganden wurde jedoch nicht

verwirklicht (nicht gezeigt).[65]

Schlussendlich identifizierte die Gruppe um OESTREICH den chiralen präformierten sechs-

gliedrigen NHC–Kupfer(I)-Komplex L11a·CuCl[67] als geeigneten Katalysator, welcher durch

nukleophile allylische Substitution mit Siliciumnukleophilen einen direkten enantioselektiven

Zugang zu α-chiralen Allylsilanen ermöglichte (Schema 1.26).[68] Dieser Katalysator wurde

von der Gruppe um MCQUADE entwickelt und bereits erfolgreich in der konjugierten Addi-

tion[67a−b] sowie allylischen Substitution[67c−d] von und mit den verwandten Bornukleophilen

eingesetzt (nicht gezeigt).

Im Gegensatz zur zinkbasierten racemischen Methode erwies sich hier Diethylphosphat als

die am besten geeignetste Abgangsgruppe. So wurden E-konfigurierte aryl- [(E)-19a–c, (E)-

19g–h] und alkylsubstituierte [(E)-19e–f] Allylphosphate enantioselektiv in die α-chiralen Al-

lylsilane überführt [(E)-19a–c→γ-(R)-11a‒c, (E)-19e–f→γ-(R)-11e–f, (E)-19g–h→γ-(R)-11g‒

h]. Auch dieses Katalysatorsystem zeigte eine hohe Präferenz für die SN2'- gegenüber einer

SN2-Reaktion (γ- gegenüber α-Substitution). Durch die enantioselektive Darstellung des an-

sonsten schwer zugänglichen δ-hydroxysubstituierten Allylsilans γ-(R)-11f aus dem entspre-

chenden Allylphosphat (E)-19f wurde der synthetische Nutzen dieser Methode unter Beweis

gestellt. Methylsubstituenten in der β- [(E)-19g] oder der γ-Position [(E)-19h][69] verringerten

sowohl die Regioselektivität als auch die Enantiodiskriminierung. Allerdings hatte eine Me-

thylgruppe in γ-Position deutlich weniger Einfluss auf die Enantiokontrolle [(E)-19g→γ-(R)-

11g: γ:α = 65:35, 78% ee und (E)-19h→γ-(R)-11h: γ:α = 73:27, 96% ee]. Der Einsatz des Z-

konfigurierten Isomers (Z)-19a minderte zwar geringfügig den erhaltenen Enantiomerenüber-

schuss [91% ee für (Z)-19a gegenüber 96% ee für (E)-19a], führte aber zur gleichen Absolut-

konfiguration des Allylsilans γ-(R)-11a. MCQUADE und Mitarbeiter berichteten in der ver-

wandten allylischen Substitution von Bornukleophilen von der gleichen Stereokonver-

genz.[67c−d]

[67] Für die Synthese, Charakterisierung und die Verwendung dieses Liganden in der 1,4-Borylierung siehe: a)

J. K. Park, H. H. Lackey, M. D. Rexford, K. Kovnir, M. Shatruk, D. T. McQuade, Org. Lett. 2010, 12, 5008–5011; b) J. K. Park, D. T. McQuade, Synthesis 2012, 44, 1485–1490; für den Einsatz dieses Liganden und seines tert-butylsubstituierten Analogons L11b·CuCl in der allylischen Borylierung siehe: c) J. K. Park, H. H. Lackey, B. A. Ondrusek, D. T. McQuade, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 2410–2413; d) J. K. Park, D. T. McQuade, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 2717–2721.

[68] L. B. Delvos, D. J. Vyas, M. Oestreich, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 4650–4653. [69] L. B. Delvos, A. Hensel, M. Oestreich, Synthesis 2014, 46, 2957–2964.

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THEORETISCHER TEIL 26

Schema 1.26: NHC–Kupfer(I)-katalysierte enantioselektive allylische Susbtitution nach OESTREICH.

Diese Eigenschaft des MCQUADE-Komplexes L11a·CuCl griffen DELVOS und OESTREICH auf

und präsentierten die enantiokonvergente Silylierung[70] eines racemischen Gemisches von

Cyclohexenylphosphat rac-63 und gelangten so zu dem enantiomerenangereicherten cy-

clischen Allylsilan (S)-64 (Schema 1.27).[71] Umfangreiche experimentelle Untersuchungen

zeigten,[72] dass das aus dem chiralen NHC–Kupfer(I)-Komplex L11a·CuCl gebildete

L11a·Cu‒SiMe2Ph (XXX) abhängig von der Absolutkonfiguration des Startmaterials zwei ver-

schiedene stereochemische Substitutionswege einschlägt. So werden beide Enantiomere

des Ausgangsmaterials in dasselbe Enantiomer des Produkts überführt. Im Falle der allyl-

ischen Silylierung durch das Silylcuprat XXX reagiert das R-konfigurierte Phosphat (R)-63

über einen syn-SN2'-artigen Verlauf [(R)-63→(R)-XXXI→(S)-64], während das S-konfigurierte

Enantiomer (S)-63 den Weg eines anti-SN2' Mechanismus folgt [(S)-63→(S)-XXXI→(S)-64].

[70] Für die verwandte enantiokonvergente Borylierung von allylischen Ethern und Carbonaten siehe: H. Ito, S.

Kunii, M. Sawamura, Nat. Chem. 2010, 2, 972–976. [71] L. B. Delvos, M. Oestreich, Synthesis 2015, 47, 924–933. [72] Eine Deuteriummarkierung des Ausgangsmaterials zeigte, dass beide Enantiomere γ-selektiv silyliert

wurden. Auf der Grundlage von matched/mismatched Substrat/Katalysator-Kombinationsstudien wurde ge-zeigt, dass beide Eduktenantiomere eine SN2'-Reaktion eingingen, dabei aber eine entgegengesetzte dia-stereofaciale Selektivität erfuhren.

R1 OP(O)(OEt)2

R1

OP(O)(OEt)2

(E)-19a−c,(E)-19e−h

(Z)-19a

L11a⋅CuCl (5.0 Mol-%)Me2PhSi−Bpin (1.5 Äquiv.)

NaOMe (1.5 Äquiv.)CH2Cl2

0°C

stereokonvergent

γ-(R)-11a−c,γ-(S)-11eγ-(R)-11f−h

R1

SiMe2Ph

MeMe

Me N N

NPh

PhCu

ClL11a·CuCl

(E)-19a:(Z)-19a:(E)-19b:(E)-19c:

R1 = Ph, R2 = R3 = HR1 = Ph, R2 = R3 = HR1 = 3-MeOC6H4, R2 = R3 = HR1 = 4-CF3C6H4, R2 = R3 = H

γ-(R)-11a: γ:α = 97:3, 82%, 96% eeγ-(R)-11a: γ:α = 97:3, 88%, 91% eeγ-(R)-11b: γ:α = 96:4, 92%, 95% eeγ-(R)-11c: γ:α = 97:3, 93%, 93% ee

R2

R3

R2

R3

R2

R3

αγ

γ α

γ

oder

(E)-19g:(E)-19h:

(E)-19e:(E)-19f:

R1 = Ph, R2 = H, R3 = MeR1 = Ph, R2 = Me, R3 = H

R1 = iPr, R2 = R3 = HR1 = CH2OTBS, R2 = R3 = H

γ-(R)-11g: γ:α = 65:35, 25%, 78% eeγ-(R)-11h: γ:α = 73:27, 93%, 96% ee

γ-(S)-11e: γ:α = 97:3, 91%, 97% eeγ-(R)-11f: γ:α = 96:4, 73%, 88% ee

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THEORETISCHER TEIL 28

Schema 1.28: Kupfer(I)-katalysierte enantioselektive allylische Silylierung nach SHINTANI und

HAYASHI.

Ein von OESTREICH und Mitarbeitern vorgeschlagener möglicher Mechanismus der Kupfer(I)-

katalysierten allylischen Silylierung entspräche folgendem Verlauf (Schema 1.29):[66] Analog

zur konjugierten und 1,2-Addition generiert die σ-Bindungsmetathese des Silylboronsäurees-

ters entlang der Kupfer(I)–Sauerstoff-Bindung des in situ erzeugten aktiven Katalysators

XXIV das kupfergebundene Silylanion XXVI (XXIV→XXV‡→XXVI).

Schema 1.29: Vorgeschlagene Schlüsselschritte der Kupfer(I)-katalysierten regioselektiven allyl-

ischen Silylierung nach OESTREICH.

R1 OP(O)(OR3)2

R1

SiMe2Ph

(S,S)-L12 (5.5 Mol-%)CuCl (5.0 Mol-%)

Me2PhSi−Bpin (1.5 Äquiv.)NaOH (1.5 Äquiv.)

THF−15°C

R2 N N

(S,S)-L12HO

R1

SiMe2PhMe

mit R2 = H, R3 = iPr:(E)-65a: R1 = Ph(E)-65i: R1 = 3-Thienyl(E)-65j: R1 = tBu

γ-(S)-11a: γ:α = 98:2, 91%, 92% eeγ-(S)-11i: γ:α = 99:1, 94%, 89% eeγ-(S)-11j: γ:α = 77:23, 72%, 95% ee

mit R2 = Me, R3 = Et:(E)-19h: R1 = Ph(E)-19k: R1 = 2-Naphthyl

γ-(S)-11h: γ:α = 92:8, 84%, 95% eeγ-(S)-11k: γ:α = 93:7, 94%, 94% ee

PF6

XXIV

Me2PhSi Bpin

Cu OMe

XXVI

XXXIVCu−LG

XXV‡

Me2PhSi−Bpin

MeO−Bpin

R LG

NaOMe

NaLG

R

SiMe2Ph

XXXII

XXXIII

Cu−OMe

Cu−SiMe2Ph

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1 Einleitung 29

Dieses Siliciumnukleophil XXVI reagiert in einer SN2'-Reaktion mit dem Allylsubstrat XXXII

regioselektiv zum verzweigten γ-Produkt XXXIII und dem Kupfer(I)–Abgangsgruppen-Kom-

plex XXXIV (XXVI+XXXII→XXXIII+XXXIV). Schließlich wird durch stöchiometrische Mengen

NaOMe über eine Salzmetathese mit XXXIV der katalytisch aktive Kupfer–Alkoholat-Kom-

plex XXIV zurückgebildet.

1.4 Asymmetrische Kupfer(I)-katalysierte Darstellung α-chiraler Si-

lylbausteine – Ausgangspunkt und Zielsetzung

Wie in den vorangegangenen Kapiteln beschrieben wurden also verschiedene Arten zur Er-

zeugung nukleophilen Siliciums entwickelt und die Arbeitsgruppe um OESTREICH leistete

dabei Pionierarbeit hinsichtlich der Entwicklung zur katalytischen Freisetzung von Siliciumnu-

kleophilen aus unterschiedlichen Pronukleophilen (siehe Kapitel 1.3.1 und 1.3.3). So benut-

zte diese Gruppe unter anderem die Transmetallierung der weichen Bis(triorganosilyl)zink-

verbindungen mit Kupfer(I)-Salzen zur Darstellung von β-silylierten Ketonen und Estern so-

wie zur regioselektiven Synthese von Allylsilanen (vgl. Kapitel 1.3.1). Versuche, eine asym-

metrische Reaktionsführung dieser Umsetzungen zu erreichen, scheiterten allerdings und so

blieb ein stereoselektive Zugang zu den entsprechenden α-chiralen Silylbausteinen ausge-

hend von Bis(triorganosilyl)zinkreagenzien verwehrt (vgl. Kapitel 1.3.2). Durch einen Wech-

sel auf die parallel entwickelte Chemie der Silylboronsäureester wurden die mit den Zinkrea-

genzien einhergehenden Probleme umgegangen und so nicht nur Silicium–Kohlenstoff-

Bindungen endlich enantioselektiv geknüpft, sondern zuvor unbekannte Silyltransferreak-

tionen verwirklicht (siehe Kapitel 1.3.3).

Ein bis hierhin ungelöstes Problem blieb die stereoselektive Darstellung α-chiraler Silyl-

amine (vgl. Kapitel 1.3.3.1). Orientierende Experimente durch VYAS verwiesen auf chirale

NHC-Liganden, die in Kombination mit einem Kupfer(I)-Salz in der Lage waren, die enantio-

topen Seiten prochiraler Imine zu unterscheiden (vgl. Kapitel 1.3.3.1, Schema 1.24). Im Rah-

men dieser Dissertation sollte die enantioselektive Darstellung α-chiraler Silylamine unter Zu-

hilfenahme der Transmetallierung der Silylgruppe aus Silylboronsäureestern auf einen chi-

ralen Kupfer(I)-Komplex verwirklicht werden (Schema 1.30).

Nach Identifizierung eines geeigneten Katalysatorsystems sollten die Reaktionsbedingungen

für einen effektiven Silyltransfer optimiert werden. Untersuchungen zum Einfluss der Schutz-

gruppe am Iminstickstoffatom sollten Studien zur Substratbreite folgen. Zuletzt sollten Mög-

lichkeiten zur Variation des Siliciumnukleophils ausgelotet werden. Dadurch wären enantio-

merenangereicherte α-chirale Silylamine erstmals durch einen katalysatorkontrollierten

asymmetrischen Silyltransfer zugänglich. Diese grundlegende Umsetzung schlösse eine der

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THEORETISCHER TEIL 30

letzten Lücken in der Synthese α-chiraler Silylbausteine und würde einen wichtigen Beitrag

auf dem Gebiet der enantioselektiven Silicium–Kohlenstoff-Bindungsknüpfung leisten.

Schema 1.30: In dieser Dissertation geplanter Aufbau α-chiraler Silylamine durch asymmetrische Si-

licium–Kohlenstoff-Bindungsknüpfung.

Im weiterem Verlauf der vorliegenden Dissertation sollte außerdem untersucht werden, ob

durch die Verwendung chiraler, präformierter Kupfer(I)-Komplexe der enantioselektive Auf-

bau α-chiraler Silylbausteine unter Verwendung von Bis(triorganosilyl)zinkverbindungen als

Siliciumquelle möglich ist (Schema 1.31). Der Einsatz des Siliciumpronukleophils

(R3Si)2Zn·4LiCl in asymmetrischen Silicium–Kohlenstoff-Bindungsknüpfungsreaktionen verl-

ief bislang ohne synthetisch nützliche Stereoinduktion (siehe Kapitel 1.3.2). Ganz unab-

hängig vom Reaktionstyp wäre eine Methode, welche die Silylgruppe ausgehend von

(R3Si)2Zn·4LiCl enantioselektiv auf einen prochiralen Akzeptor überträgt, ein wichtiger me-

thodischer Beitrag auf dem Feld der klassischen Organometallchemie.

Schema 1.31: In dieser Dissertation geplante asymmetrische Silicium–Kohlenstoff-Bindungsknüp-

fung unter Einsatz des Bis(triorganosilyl)zinkreagenzes (Me2PhSi)2Zn.

R1

NPG

Katalysator*Me2PhSi−Bpin

Additiv

LösungsmittelTemperaturR2 R1 ∗∗ R2

SiMe2PhHNPG

Variation der Schutzgruppeam Iminstickstoffatom?

Einfluss der Reste am Iminkohlenstoffatom?

Addition an Aldimineund Ketimine? Enantioselektive

C–Si-Bindungsknüpfung!

α-chiraleSilylamine

prochiraleImine

Andere Silylgruppe?

asymmetrischeC–Si-Bindungsknüpfung

R1∗∗

R2

Si

α-chiralerSilylbaustein

L*⋅Cu(I) Si L*⋅Cu(I) Si

(Me2PhSi)2Zn

Katalysatorsystemin situ erzeugt

Katalysatorsystempräformiert

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2 NHC–Kupfer(I)-katalysierte enantioselektive Silylierung von Iminen

31

2 KUPFER(I)-KATALYSIERTE ENANTIOSELEKTIVE 1,2-ADDITION

VON SILICIUMNUKLEOPHILEN AN IMINE UNTER VERWENDUNG

VON SILYLBORONSÄUREESTERN ALS SILICIUMQUELLE In diesem Kapitel wird die Entwicklung einer enantioselektiven, Kupfer(I)-katalysierten Silylie-

rung von Iminen auf Grundlage der von VYAS vorgestellten racemischen Reaktionsvorschrift

beschrieben.[64] Als geeignetes Katalysatorsystem erwies sich ein präformierter, sechsglied-

riger NHC–Kupfer(I)-Komplex, der bereits von DELVOS für die asymmetrische allylische Silyl-

ierung linearer Akzeptoren eingesetzt worden war.[68,69] Es werden die Substratbreite und im

Besonderen der Einfluss der Schutzgruppe am Iminstickstoffatom sowie die Wahl des Silici-

umnukleophils diskutiert. Abschließend wird die hier vorgestellte Methode mit den kurz da-

rauf erschienenen Lösungen der Gruppen um SATO[75] und HE [76] verglichen.

Wie in dem vorangegangenen Kapitel beschrieben ist die übergangsmetallkatalysierte Aktiv-

ierung von Interelementbindungen ein effektiver Weg, um Hauptgruppenelemente wie Silici-

um in Kohlenstoffgerüste einzubauen.[42] Insbesondere durch den Einsatz von Kupfer(I)-

Komplexen in Verbindung mit sauerstoffhaltigen Basen sowie SUGINOMEs Silylboronsäuree-

ster Me2PhSi–Bpin[41a,b] als Siliciumpronukleophil wurden fundamentale Kohlenstoff–Silici-

um-Bindungsknüfungsreaktionen verwirklicht und durch Verwendung chiraler Kupferkom-

plexe eine katalysatorkontrollierte asymmetrische Darstellung vieler Organosiliciumverbin-

dungen erreicht (vgl. Kapitel 1.3.3).[41a,49] Die enantioselektive 1,2-Addition von Siliciumnukle-

ophilen an Kohlenstoff–Heteroatom-Doppelbindungen entzog sich lange einer geeigneten

Lösung. Zwar gelang den Laboren von KLEEBERG und OESTREICH schon früh die Entwick-

lung einer racemischen Vorschrift zur Darstellung von α-Silylalkoholen[63,77] und -aminen,[64,78]

eine asymmetrische Variante für letztere wurde jedoch bis dato nicht gefunden (vgl. Kapitel

1.3.3.1 und Schema 1.24).

[75] T. Mita, M. Sugawara, K. Saito, Y. Sato, Org. Lett. 2014, 16, 3028–3031. [76] C. Zhao, C. Jiang, J. Wang, C. Wu, Q.-W. Zhang, W. He, Asian J. Org. Chem. 2014, 3, 851–855. [77] Für die hoch enantioselektive Kupfer(I)-katalysierte Silylierung von Aldehyden, die während der experimen-

tellen Arbeiten zu dieser Dissertation publiziert wurde, siehe: [50b]. [78] Für die klassische Darstellung von α-Silylaminen siehe: J. E. Noll, J. L. Speier, B. F. Daubert, J. Am. Chem.

Soc. 1951, 73, 3867–3871.

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THEORETISCHER TEIL

32

2.1 Entwicklung einer asymmetrischen NHC–Kupfer(I)-katalysierten α-

Silylierung von Iminen Das Motiv der α-chiralen Silylamine gewinnt hinsichtlich des wach-

senden Interesses an biologisch aktiven siliciumhaltigen Peptidiso-

steren[79,80] und Aminosäuren[81] mehr und mehr an Bedeutung. Al-

lerdings war dieses Motiv bislang nur über diastereoselektive Addi-

tion von lithiierten Siliciumspezies unter Verwendung stöchiome-

trischer Mengen eines chiralen Auxiliars (ELLMANS-[82] und DAVIS-

Sulfinylimin,[83] Abbildung 2.1)[84] zugänglich.[85]

2.1.1 Übertragung des in der asymmetrischen allylischen Silylierung ver-wendeten NHC–Kupfer(I)-Katalysatorsystems auf die 1,2-Addition von Siliciumnukleophilen an Imine

Indes vollzog die Arbeitsgruppe um OESTREICH die Kupfer(I)-katalysierte asymmetrische al-

lylische Substitution von Allylphosphaten durch Siliciumnukleophile (Schema 2.1, links, vgl.

vgl. Kapitel 1.3.2.2, Schema 1.26 und 1.27).[68,69] Diese Reaktion stellte über viele Jahre eine

ähnlich große Herausforderung dar wie die asymmetrische Silylierung von Iminen. Durch die

Verwendung des von MCQUADE und Mitarbeitern ursprünglich für Borylierungsreaktionen

entwickelten NHC–Kupfer(I)-Komplexes L11a�CuCl[67] (Schema 2.1, Mitte) gelang endlich

eine katalysatorkontrollierte asymmetrische Darstellung α-chirale Allylsilane [(E)-19a→γ-(R)-

11a, Schema 2.1, links]. Hierbei führte die Kombination des chiralen NHC–Kupfer(I)-

[79] Für einen maßgeblichen Übersichtsartikel siehe: a) S. M. Sieburth, C.-A. Chen, Eur. J. Org. Chem. 2006,

311–322; b) S. M. Sieburth, T. Nittoli, A. M. Mutahi, L. Guo, Angew. Chem. Int. Ed. 1998, 37, 812–814; c) M. W. Mutahi, T. Nittoli, L. Guo, S. M. Sieburth, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 7363–7375.

[80] Für einen Übersichtsartikel über die vielseitigen Darstellungsmöglichkeiten von siliciumhaltigen Peptidisosteren siehe: G. K. Min, D. Hernández, T. Skrydstrup, Acc. Chem. Res. 2013, 46, 457–470.

[81] Für einen aktuellen Aufsatz über siliciumhaltige Moleküle für medizinische Anwendungen siehe: a) A. K. Franz, S. O. Wilson, J. Med. Chem. 2013, 56, 388–405; für einen Aufsatz über siliciumhaltige α-Aminosäuren siehe: b) M. Mortensen, R. Husmann, E. Veri, C. Bolm, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1002–1010; für eine umfassende (frühe) Zusammenfassung der Chemie und Biologie α-silylierter Amine siehe: c) J.-P. Picard, Adv. Organomet. Chem. 2005, 52, 175–375.

[82] a) L. Nielsen, K. B. Lindsay, J. Faber, N. C. Nielsen, T. Skrydstrup, J. Org. Chem. 2007, 72, 10035–10044; b) L. Nielsen, T. Skrydstrup, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13145–13151; c) D. Hernández, K. B. Lindsay, L. Nielsen, T. Mittag, K. Bjerglund, S. Friis, R. Mose, T. Skrydstrup, J. Org. Chem. 2010, 75, 3283–3293; d) D. Hernández, L. Nielsen, K. B. Lindsay, M. A. López-García, K. Bjerglund, T. Skrydstrup, Org. Lett. 2010, 12, 3528–3531; e) D. Hernández, R. Mose, T. Skrydstrup, Org. Lett. 2011, 13, 732–735.

[83] a) M. G. Organ, C. Buon, C. P. Decicco, A. P. Combs, Org. Lett. 2002, 4, 2683–2685; b) D. M. Ballweg, R. C. Miller, D. L. Gray, K. A. Scheidt, Org. Lett. 2005, 7, 1403–1406.

[84] Y. Bo, S. Singh, H. Q. Duong, C. Cao, S. M. Sieburth, Org. Lett. 2011, 13, 1787–1789. [85] Für den stereoselektiven Zugang durch Retro-Aza-BROOK-Umlagerung von chiralen α-Amino-

Lithium/Carbanion-Paaren siehe: a) C. Barberis, N. Voyer, Tetrahedron Lett. 1998, 39, 6807–6810; b) S. M. Sieburth, H. K. O’Hare, J. Xu, Y. Chen, G. Liu, Org. Lett. 2003, 5, 1859−1861; c) G. Liu, S. M. Sieburth, Org. Lett. 2003, 5, 4677–4679.

R

NS

X

O

X = tBu: ELLMANN

X = Tol: DAVIS

Abbildung 2.1: Chirale Auxiliare.

Page 57: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

2 NHC–Kupfer(I)-katalysierte enantioselektive Silylierung von Iminen

33

Komplexes L11a�CuCl mit einer sauerstoffhaltigen Base zur Aktivierung der Silicium–Bor-

Bindung in Me2PhSi–Bpin. Die Transmetallierung entlang der Übergangsmetall–Sauerstoff-

Bindung dieses Komplexes führte zur Freisetzung einer nukleophilen Siliciumspezies in chi-

raler Umgebung, die an unterschiedliche Allylsubstrate addierte [(E)-19a→γ-(R)-11a, Sche-

ma 2.1, links]. Diese Ergebnisse in der allylischen Substitution und die in ersten orientieren-

den Experimenten mit Hilfe eines NHC-Liganden erzielte Enantiomerenanreicherung durch

VYAS (vgl. Kapitel 1.3.3.1, Schema 1.24)[65] warfen die Frage auf, ob der Einsatz dieses Kata-

lysatorsystems zu einer Stereoinduktion in der nukleophilen 1,2-Addition von Siliciumgrup-

pen an Imine führt (47a→53a, Schema 2.1, rechts).

Schema 2.1: Anwendung der etablierten Bedingungen für die asymmetrische allylische Substitution

von Allylphosphaten auf die 1,2-Addition von Iminen.

Im Folgenden soll kurz auf die besonderen Eigenschaften des MCQUADE-Liganden einge-

gangen und seine Synthese diskutiert werden. [86]

2.1.2 MCQUADEs chirale, präformierte, sechsgliedrige NHC–Kupfer(I)-

Komplexe L11a�CuCl und L11b�CuCl

Möglicherweise also war der MCQUADE-Ligand nicht bloß für die allylische Substitution der

Ligand der Wahl, sondern könnte es ebenfalls für die 1,2-Addition von Silicumnukleophilen

an Imine sein. Dieser etwas ungewöhnliche sechsgliedrige NHC–Kupfer(I)-Komplex (Abbil- [86] Für einen generellen Übersichtsartikel zu NHCs siehe: a) M. N. Hopkinson, C. Richter, M. Schedler, F.

Glorius, Nature 2014, 510, 485–496; für einen Übersichtsartikel zu chiralen und achiralen NHC–Cu(I)-Komplexen siehe: b) J. D. Egbert, C. S. J. Cazin, S. P. Nolan, Catal. Sci. Technol. 2013, 3, 912–926; für einen Übersichtsartikel zum Einsatz chiraler NHCs in der Übergangsmetallkatalyse siehe: c) F. Wang, L.-j. Liu, W. Wang, S. Li, M. Shi, Coord. Chem. Rev. 2012, 256, 804–853.

MeMe

Me N N

NPh

PhCu

ClL11a·CuCl

N

Ph

SO2Tol

HN

Ph

SO2Tol

SiMe2Ph

Ph OP(O)(OEt)2

allylische Substitution

γ α

Ph

SiMe2Ph

γ

1,2-Addition

L11a⋅CuCl (5.0 Mol-%)Me2PhSi−Bpin (1.5 Äquiv.)

NaOMe (1.5 Äquiv.)CH2Cl2

0°C

(E)-19a 47a

γ:α = 97:382%

96% ee(R)-11a 53a, ee?

Page 58: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

THEORETISCHER TEIL

34

dung 2.2) zeichnet sich vor allem durch sein

starres, ungesättigtes Imidazochinazolinrück-

grat, die sterische Abschirmung durch einen

Mesityl- oder tert-Butylmesitylrest (vgl.

L11a�CuCl gegenüber L11b�CuCl) sowie die

chirale Tasche, in der sich das katalytisch

aktive Metallzentrum befindet, aus.[67a] Durch

den chinazolinabgeleiteten sechsgliedrigen

Kern weist dieses NHC-System einen klei-

neren Kegelwinkel als die imidazolinabgelei-

teten fünfgliedrigen Vertreter dieser Ligandenklasse auf. Dadurch wird die Umgebung des

Metallzentrums gedrungener, was auf eine bessere Stereoinduktion Stereoinduktion hoffen

lässt. Des Weiteren ist festzuhalten, dass die in den Reaktionen eingesetzten NHC–Kup-

fer(I)-Chlorid-Komplexe luftstabil sind und ohne Probleme säulenchromatographisch aufge-

reinigt werden können. Aufgrund dieser bemerkenswerten Stabilität des präformierten Kata-

lysatorsystems muss dieses nicht in situ erzeugt werden und bringt somit eine klar definierte

Zusammensetzung von Ligand und Metall mit sich.

Die Synthese der beiden verwendeten NHC–Kupfer(I)-Komplexe L11a�CuCl und L11b�CuCl

erfolgte nach bekannten Synthesevorschriften von MCQUADE und Mitarbeitern,[67a,b] die im

Einzelnen im Arbeitskreis OESTREICH leicht modifiziert wurden (Schema 2.2, für weitere De-

tails siehe Kapitel 3.1.1 im experimentellen Teil).

So wurden die beiden gelblichen, kristallinen präformierten NHC–Kupfer(I)-Komplexe durch

Deprotonierung der entsprechenden Carbenvorläufer (S,S)-L11a+�BF4– und (S,S)-L11b+�BF4

mit KOtBu (1M in THF) in Anwesenheit von CuCl erhalten [(S,S)-L11a+�BF4–→(S,S)-

L11a�CuCl und (S,S)-L11b+�BF4–→(S,S)-L11b�CuCl]. Die Bildung dieser Kupfer(I)–Carben-

Komplexe gelang nicht mit Lösungen abweichender Konzentration oder der Verwendung von

festem KOtBu (siehe Kapitel 3.1.1.5 und 3.1.1.8 im experimentellen Teil). Die beiden Chin-

azoliniumsalze (S,S)-L11a+�BF4− und (S,S)-L11b+�BF4

− wurden infolge einer Cyclisierungsre-

aktion der jeweiligen imidazolinbasierten Diamine (S,S)-66a und (S,S)-66b erhalten [(S,S)-

66a→(S,S)-L11a+�BF4− und (S,S)-66b→(S,S)-L11b+�BF4

−]. Als C1-Baustein wurde hierbei

Triethylorthoformiat benutzt, Cyclisierungsversuche mit Trimethylorthoformiat schlugen hin-

gegen fehl. Die nukleophile aromatische Substitution, mit der die zwei unterschiedlichen Ani-

linreste 67a oder 67b eingeführt werden und damit der sterische Anspruch des Katalysators

definiert wird, verlief mit guter Ausbeute, benötigte für einen vollständigen Umsatz allerdings

einen deutlichen Überschuss an LiNH2 (5.0 Äquiv.) [(S,S)-68+67a→(S,S)-66a und (S,S)-

68+67b→(S,S)-66b]. Die chirale Information wurde durch eine Kondensation von Imidat 70

MeR

Me N N

NPh

PhCu

Cl

starresRückgrat

chiraleTasche

sterischeAbschirmung

Abbildung 2.2: MCQUADEs NHC−Cu(I)-Komplexe.

R = Me: (S,S)-L11a⋅CuClR = tBu: (S,S)-L11b⋅CuCl

Page 59: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

2 NHC–Kupfer(I)-katalysierte enantioselektive Silylierung von Iminen

35

mit dem chiralen Baustein (S,S)-69 eingeführt [70+(S,S)-69→(S,S)-68].[87] Hierzu wurde das

Imidat 70 zuvor durch O-Alkylierung des Fluorbenzamids 71 mittels MEERWEIN-Salz erzeugt

(71→70).

Mit fünf Synthesestufen war die jeweilige Darstellung zwar relativ aufwendig, lieferte aber je-

des Mal genügend Material. Diese Chargen des luftstabilen Kupfer(I)-Komplexes waren über

Monate ohne Reaktivitäts- oder Selektivitätsverlust lagerfähig.

Schema 2.2: Darstellung der chiralen, präformierten, sechsgliedrigen NHC–Kupfer(I)-Komplexe

L11a�CuCl und L11b�CuCl.

2.1.3 Identifizierung geeigneter Reaktionsbedingungen für die enantio-selektive 1,2-Addition von Siliciumnukleophilen an Imine unter Ver-wendung des MCQUADE-Katalysators

So begann die Entwicklung eines asymmetrischen Verfahrens für die 1,2-Addition unter Ver-

wendung des tosylgeschützten, benzaldehydabgeleiteten Imins 47a als Standardsubstrat,

[87] C. A. Busacca, J. C. Lorenz, N. Grinberg, N. Hadded, H. Lee, Z. Li, M. Liang, D. Reeves, A. Saha, R.

Varsolona, C. H. Senanayake, Org. Lett. 2008, 10, 341–344.

H2N

H2NPh

Ph

MeR

Me N N

NPh

PhCu

Cl(S,S)-L11a·CuCl (49%)(S,S)-L11b·CuCl (53%)

CuCl (1.1 Äquiv.)KOtBu (1.1 Äquiv.)

THF→CH2Cl20°C→RT

16 hMe

R

Me N N

NPh

Ph

(S,S)-L11a+·BF4− (48%)(S,S)-L11b+·BF4− (44%)

BF4

NH4BF4(1.2 Äquiv.)HC(OEt)3

(Überschuss)

MeR

Me NH HN

NPh

Ph

(S,S)-66a (79%)(S,S)-66b (81%)

80°C16 h

67a oder 67b(1.1 Äquiv.)

LiNH2 (5.0 Äquiv.)

THF∆, 18 h

F HN

NPh

Ph

F OEt

NH2

BF4NH2

Me

MeR

(S,S)-69(1.0 Äquiv.)

MeOH∆, 1 h91%

Et3OBF4(1.5 Äquiv.)

CH2Cl2RT, 16 h

57%F NH2

O

(S,S)-68

70 71R = Me: 67aR = tBu: 67b

(S,S)-69

Page 60: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

THEORETISCHER TEIL

36

welches mit SUGINOMEs Silylboronsäureester in Anwesenheit des MCQUADE-Kupfer(I)-Kom-

plexes L11a�CuCl und NaOMe reagieren sollte. Zunächst wurde der Einfluss des Lösungs-

mittels auf den Verlauf der Reaktion untersucht (Tabelle 2.1). Um die Möglichkeit einer

baseninduzierten Aza-BROOK-Umlagerung durch Verwendung stöchiometrischer Mengen

des Alkoholats zu verhindern (Gleichung 2.1), gebrauchten die Autoren des racemischen

Verfahrens zur 1,2-Addition katalytische Mengen an NaOMe als Base. Allerdings wurde so

ein Zusatz von Methanol als Additiv erforder-

lich, um weiterhin einen vollständigen Um-

satz der Substrate zu gewährleisten (vgl.

Kapitel 1.3.3.1, Schema 1.23).[64] Ein direkter

Zusammenhang zwischen der erhaltenen

Ausbeute und dem Auftreten einer solchen Umlagerung wurde in der vorliegenden Arbeit

nicht beobachtet. Dennoch wurden unter Verwendung von stöchiometrischen (Methode A)

und katalytischen (Methode B) Mengen von NaOMe verschiedene aprotische Lösungsmittel

getestet. Hierbei ist zunächst festzuhalten, dass die Wahl des Lösungsmittels einen enormen

Einfluss sowohl auf die Ausbeute als auch auf den Enantiomerenüberschuss ausübte und

die beiden Methoden (stöchiometrisch oder katalytisch in NaOMe) verschiedenste nicht un-

tereinander kombinierbare Ergebnisse lieferten. Die Methode A mit CH2Cl2 als Lösungsmit-

tel, den Bedingungen der asymmetrischen allylischen Substitution, erzeugte erfreulicherwei-

se bereits einen hohen Enantiomerenüberschuss von 78% in einer isolierten Ausbeute von

74% (Tabelle 2.1, Eintrag 1). Wurde THF verwendet, verringerten sich beide Werte deutlich

(Eintrag 2, 48%, 12% ee). Mit 2-Me-THF blieb die Reaktion sogar ganz aus, und es wurde

die Zersetzung des Silylboronsäureesters beobachtet (Eintrag 3). Durch den Einsatz von

tert-Butylmethylether stabilisierten sich die Ausbeute und die Enantioselektivität wieder auf

54% bzw. 60% ee (Eintrag 4). Mit der Verwendung von Et2O wurde schließlich der Durch-

bruch erreicht (Eintrag 5): Bei einer guten Ausbeute von 67% wurde ein Enantiomerenüber-

schuss von 93% ee erzielt. Ähnliches galt für die Verwendung von Toluol als Lösungsmittel

(Eintrag 6). Hierbei wurden bei vergleichbarer Ausbeute von 73% ebenfalls 93% ee erreicht.

Zusätzlich wurde versucht, die eingesetzte Katalysatorbeladung weiter herabzusetzten (Ein-

träge 7 und 8), dies führte jedoch zu einer Minderung der Enantioselektivität.

Anders verhielt es sich jedoch mit dem Zusatz katalytischer Mengen NaOMe (Methode B,

Einträge 9 und 10). Hier ergab sich ein Enantiomerenüberschuss von 77% bei einer Ausbeu-

te von sogar 81%, wenn THF benutzt wurde (Eintrag 9). Für Et2O galt dies allerdings nicht

(Eintrag 10). Bei ähnlicher Ausbeute von 69% fiel der Enantiomerenüberschuss auf 27% ab.

R SiMe2Ph

NPG

Base

R H

NPG SiMe2PhH

Gleichung 2.1: Aza-BROOK-Umlagerung.

Page 61: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

2 NHC–Kupfer(I)-katalysierte enantioselektive Silylierung von Iminen

37

Tabelle 2.1: Untersuchung des Lösungsmitteleinflusses auf die 1,2-Addition von Siliciumnukleo-philen an Aldimine.

[a]Isolierte Ausbeute nach Aufreinigung mittels Flashsäulenchromatographie an Kieselgel. [b]Bestimmt durch HPLC-Analyse an chiraler stationärer Phase. [c]Reaktionskontrolle durch GLC-Analyse zeigte bereits nach wenigen Minuten die Zersetzung des Silylboronsäureesters, aber keine Umsetzung zum Produkt. [d]Verwendung von 2.5 Mol-% an L11a�CuCl. [e]Verwendung von 1.0 Mol-% an L11a�CuCl.

Leider ließ sich diese ausgeprägte Lösungsmittelabhängigkeit der beiden Methoden A und B

nicht erklären. Außerdem wurde während der Lösungsmittelstudie festgestellt, dass die En-

antiokontrolle von weiteren nicht genau definierbaren

Faktoren abhängt. Es wurden beste Ergebnisse erzielt,

wenn frisch destillierter Silylboronsäureester und eine nur

wenige Wochen alte, selbst dargestellte Charge an

NaOMe verwendet wurde.

Neben dem methylsubstituierten NHC–Kupfer(I)-Komplex

L11a�CuCl wurde auch das tert-butylsubstituierte Derivat

L11b�CuCl getestet (Abbildung 2.3). Allerdings brachte

die Verwendung des sterisch etwas anspruchsvolleren

NHC–Kupfer(I)-Komplexes keinen zusätzlichen Enantioselektivitätsgewinn (87% ee für L11b

L11a·CuCl (5.0 Mol-%)Me2PhSi–Bpin (1.5 Äquiv.)

Methode A oder BN

Ph

SO2Tol HN

Ph

SO2Tol

Methode ANaOMe (1.5 Äquiv.)

Lösungsmittel0°C→RT

Methode BNaOMe (10 Mol-%)MeOH (4.0 Äquiv.)

SiMe2Ph47a (R)-53a Me

Me

Me N N

NPh

PhCu

ClL11a·CuCl

Eintrag Methode Lösungsmittel Ausbeute [%][a] ee [%][b]

1 A CH2Cl2 74 78

2 A THF 49 12

3 A 2-Me-THF –[c] –[c]

4 A tBuOMe 54 60

5 A Et2O 67 93

6 A Toluol 72 93

7[d] A Et2O 63 80

8[e] A Et2O 58 71

9 B THF 81 77

10 B Et2O 69 28

MetBu

Me N N

NPh

PhCu

ClL11b·CuCl

L11b·CuCl im Vgl. zu L11a·CuClMethode A

in Et2O56%

87% ee67%

93% ee

Abbildung 2.3: L11b versus L11a.

Page 62: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

THEORETISCHER TEIL

38

gegenüber 93% ee für L11a), so dass alle weiteren Untersuchungen mit L11a�CuCl

fortgeführt wurden.

Da die Temperatur häufig einen entscheidenen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit

und besonders auf die Selektivität nimmt, wurde die Reaktion bei verschiedenen Tempera-

turen durchgeführt (Tabelle 2.2). Während die racemische Silylierung unter Verwendung des

hochreaktiven Katalysatorsystems bestehend aus CuCN als Kupfer(I)-Quelle, NaOMe als

Base und MeOH bereits bei –78°C ablief,[64,65] benötigte die NHC–Kuper(I)-katalysierte Reak-

tion weitaus höhere Temperaturen (Eintrag 1–3). So setzte erst ab einer erhöhten Tempera-

tur von –30°C eine langsame Reaktion ein, bei der weder das Substrat vollständig umgesetzt

noch das Produkt besonders stereoselektiv geliefert wurde (Eintrag 3). Erst bei 0°C lief die

Reaktion vollständig ab und zeigte einen synthetisch wertvollen Enantiomerenüberschuss

von 93% (Eintrag 4). Dieser wurde auch bei Raumtemperatur nicht erheblich gemindert

(92% ee, Eintrag 5). Kurioserweise wurde durch ein langsames Erwärmen der Reaktions-

lösung von 0°C auf Raumtemperatur während der Reaktion ein weiterer Selektivitätsgewinn

erzielt (95% ee, Eintrag 6). Bei der verwandten racemischen NHC–Kupfer(I)-katalysierten

Addition von nukleophilem Silicium an Aldehyde waren ebenfalls erhöhte Temperaturen von

bis zu 60°C nötig.[63]

Tabelle 2.2: Auswirkung der Temperatur auf die Ausbeute und Enantioselektivität der 1,2-Addi-tion.

[a]Isolierte Ausbeute nach Aufreinigung mittels Flashsäulenchromatographie an Kieselgel. [b]Bestimmt durch HPLC-Analyse an chiraler stationärer Phase. [c]Unvollständiger Umsatz von weniger als 50% abgeschätzt durch 1H-NMR-Spektroskopie.

L11a·CuCl (5.0 Mol-%)Me2PhSi–Bpin (1.5 Äquiv.)

NaOMe (1.5 Äquiv.)N

Ph

SO2Tol HN

Ph

SO2Tol

Et2OTemperatur

SiMe2Ph47a (R)-53a

MeMe

Me N N

NPh

PhCu

ClL11a·CuCl

Eintrag Temperatur [°C] Ausbeute [%][a] ee [%][b]

1 –78 – –

2 –50 – –

3 –30 32[c] 67

4 0 60 93

5 RT 56 92

6 0→RT 69 95

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2 NHC–Kupfer(I)-katalysierte enantioselektive Silylierung von Iminen

39

Mit den ausgearbeiteten Katalysebedingungen [Et2O, L11a�CuCl (5 Mol-%), NaOMe

(1.5 Äquiv.), 0°C→RT] wurde nun der Einfluss der Schutzgruppe am Iminstickstoffatom un-

tersucht (Tabelle 2.3). Um die Vergleichbarkeit der Ergebnisse zu gewährleisten, wurden alle

Experimente mit den gleichen Chargen der jeweiligen Reagenzien durchgeführt (so sind die

Unterschiede zwischen Eintrag 1 in Tabelle 2.3 zu Eintrag 6 in Tabelle 2.2 und zu Eintrag 5

in Tabelle 2.1 zu erklären: 91% ee gegenüber 95% ee gegenüber 93% ee).

Die Imine 47a–49a mit elektronenziehenden Schutzgruppen am Stickstoffatom reagierten

glatt zu den entsprechenden α-Silylaminen 53a–55a (Einträge 1−3), die weniger aktivierten

Imine 50a–52a mit Phenyl-, Benzyl- bzw. Benzhydrylsubstituenten reagierten hingegen nur

träge (Einträge 4 und 5) bzw. gar nicht (Eintrag 6). Das ist ein entscheidender Unterschied

zur racemischen Versuchsvorschrift, mit der eine weite Bandbreite an Iminen unabhängig

von der Schutzgruppe zum gewünschten Silylamin umgesetzt wurde und zeigt einen bedeu-

tenden Reaktivitätsunterschied zwischen dem zuvor verwendeten ligandenfreien Katalysator-

system bestehend aus CuCN/NaOMe/MeOH und dem hier benutzten präformierten NHC–

Kupfer(I)-Komplex L11a�CuCl auf.

Tabelle 2.3: Untersuchung verschiedener Schutzgruppen am Iminstickstoffatom.

[a]Isolierte Ausbeute nach Aufreinigung mittels Flashsäulenchromatographie an Kieselgel. [b]Bestimmt durch HPLC-Analyse an chiraler stationärer Phase. [c]Unvollständiger Umsatz von weniger als 50% abgeschätzt durch 1H-NMR-Spektroskopie. [d]Kein Umsatz. n.b. = nicht bestimmt.

Für die angestrebte Transformation brauchte es also eine erhöhte Elektrophilie am Imin-

kohlenstoffatom. Diese wurde durch die elektronenziehenden Gruppen Tosyl (47a), Phos-

MeMe

Me N N

NPh

PhCu

ClL11a·CuCl

L11a·CuCl (5.0 Mol-%)Me2PhSi–Bpin (1.5 Äquiv.)

NaOMe (1.5 Äquiv.)N

Ph

PG HN

Ph

PG

Et2O0°C→RT

SiMe2Ph47a–52a (R)-53a

und 54a–58a

*

Eintrag Aldimin Schutzgruppe (PG) α-Silylamin Ausbeute [%][a] ee [%][b]

1 47a SO2Tol (R)-53a 85 91

2 48a P(O)Ph2 54a 59 90

3 49a C(O)OtBu (Boc) 55a 76 37

4 50a Ph 56a 10[c] 28

5 51a CH2Ph 57a Spuren[d] n.b.

6 52a CHPh2 58a −[d] n.b.

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THEORETISCHER TEIL

40

phinoyl (48a) und tert-Butoxycarbonyl (Boc, 49a) erreicht (Tabelle 2.3, Einträge 1–3), wobei

nur tosyl- (47a) und phosphinoylgeschützte (48a) Imine mit sehr guten Enantioselektivitäten

von 91 bzw. 90% ee in die gewünschten α-chiralen Silylamine überführt wurden, letzteres je-

doch mit einer geringeren Ausbeute von 59% [Eintrag 1: 47a→(R)-53a: 85%, 91% ee und

Eintrag 2: 48a→54a: 59%, 90% ee]. Das tert-Butoxycarbonylgeschützte Amin 55a wurde

zwar in guter Ausbeute aus dem entsprechenden Vorläufer erhalten, jedoch war die Enantio-

induktion (37% ee) deutlich geringer als bei den beiden anderen Substraten (Eintrag 3).

2.1.4 Bestimmung der Absolutkonfiguration des enantiomerenangerei-

cherten Amins

Nach erfolgreicher enantioselektiver Reaktion galt es, die Absolutkonfiguration des Über-

schussenantiomers zuzuordnen. Versuche, diese röntgenographisch zu bestimmen, schlu-

gen allesamt fehl. Selbst aus hoch enantiomerenangereicherten Proben kristallisierte das α-

chirale Silylamin lediglich als Racemat und aus den zurückgebliebenen Mutterlaugen, die im

Prinzip enantiomerenreines Material enthielten, schieden sich keine Kristalle ab.

Allerdings gelang den Autoren der racemischen Methode neben der Addition von Siliciumnu-

kleophilen an achirale Imine ebenfalls die diastereoselektive Addition an ein vom DAVIS-Auxi-

liar abgeleitetes Sulfinylimin (S)-72 (Schema 2.3, oben).[64] Damals war es gelungen, die Ab-

solutkonfiguration des neu gebildeten Stereozentrums röntgenographisch als S zu bestim-

men [(S)-72→(S,S)-73]. Die Wiederholung der damaligen diastereoselektiven Silylierung des

Sulfinylimins (S)-72 lieferte das entsprechende Sulfinamid (S,S)-73 diesmal mit sogar noch

höherer Diastereoselektivität als von den Autoren beschrieben (95:5 gegenüber zu vor

84:16) und stimmte mit der literaturbekannten spezifischen optischen Rotation überein (siehe

Kapitel 3.3.20 im experimentellen Teil). Die Oxidation des Sulfinamids (S,S)-73 zu dem ent-

sprechenden Sulfonamid (S)-53a mit mCPBA ermöglichte die chemische Korrelation mit dem

α-Silylamin, welches aus der asymmetrischen Katalyse hervorgegangen war [(S,S)-73→(S)-

53a, Schema 2.3, unten]. Der Abgleich der spezifischen optischen Rotationen bewies, dass

MCQUADEs NHC–Kupfer(I)-Komplex (S,S)-L11a�CuCl in der 1,2-Addition von Siliciumnukle-

ophilen an sulfonylgeschützte Imine R-Konfiguration induziert [(S)-53a: α D20 = –88°

(97% ee) und (R)-53a: α D20 = +47° (93% ee)].

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2 NHC–Kupfer(I)-katalysierte enantioselektive Silylierung von Iminen

41

Schema 2.3: Bestimmung der Absolutkonfiguration durch chemische Korrelation mit dem zuvor dia-

stereoselektiv erhaltenen Sulfinamid (S,S)-74.

2.1.5 Untersuchung der Substratbreite der enantioselektiven NHC–Kup-

fer(I)-katalysierten Silylierung von Aldiminen

Mit den geeigneten Bedingungen und der eindeutig bestimmten Absolutkonfiguration ausge-

hend von Sulfonylimin 47a wurde schließlich die Substratbreite der asymmetrischen Reak-

tion studiert (Schema 2.4). Hierbei zeigte sich das gefundene Katalysatorsystem überaus

tolerant gegenüber den elektronischen und sterischen Effekten verschiedener Arylsubstitu-

enten am Iminkohlenstoffatom. So wurden die entsprechenden α-silylierten Amine durchweg

in hohen isolierten Ausbeuten und mit sehr hohen Enantioselektivitäten erhalten. Substituen-

ten in para-Position des Arylrestes hatten kaum einen nennenswerten Einfluss auf die Aus-

beute oder die Enantioselektivität. Weder eine elektronenziehende CF3-Gruppe [47b→(R)-

53b: 71%, 91% ee] noch ein Chlor- [47c→(R)-53c: 62%, 90% ee] oder Bromsubstituent

[47d→(R)-53d: 63%, 95% ee] hatten einen negativen Einfluss auf den Ausgang der Reak-

tion. Eine Methylgruppe in der para-Position wurde ohne Selektivitätseinbußen toleriert

[47e→(R)-53e, 76%, 94% ee]. Lediglich eine elektronenschiebende Methoxygruppe (47f),

hatte eine deutliche Minderung der Ausbeute und der Enantioselektivität zur Folge [47f→(R)-

53f: 54%, 79% ee], was vermutlich auf die damit einhergehende Abnahme der Elektrophilie

am Iminkohlenstoffatom zurückzuführen ist. Bereits die Untersuchungen verschiedener

Schutzgruppen am Iminstickstoffatom hatten gezeigt, dass elektronenärmere Aldimine mit

höheren Ausbeuten und Enantioselektivität reagierten (siehe Kapitel 2.1.3, Tabelle 2.3).

Substituenten in ortho-Position führten zu noch höheren Enantioselektivitäten, die entspre-

chenden α-Silylamine mit einem Brom- [47g→(R)-53g: 76%, 98% ee] oder einem Methyl-

substituenten [47h→(R)-53h: 83%, 98% ee] am Phenylring wurden nahezu enantiomeren-

HN

SiMe2PhPh

STol

O

HN

SiMe2PhPh

SO2Tol

(S)-53a80%, 97% ee[α]D20

= −88°

(S,S)-73 d.r. > 95:5

Molekülstruktur[64]

mCPBA (1.1 Äquiv.)

CH2Cl20°C

HN

SiMe2PhPh

SO2Tol

(R)-53a 93% ee

[α]D20 = +47°

N

Ph

STol

O

(S)-72

CuCN (5.0 Mol-%)Me2PhSi–Bpin (1.5 Äquiv.)

NaOMe (10 Mol-%)

MeOH (4.0 Äquiv.)THF0°C

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THEORETISCHER TEIL

42

rein erhalten. Ähnliches galt für das 1-Napthylsystem 47i, welches ebenfalls in hoher Aus-

beute und mit einem großen Enantiomerenüberschuss erhalten wurde [47i→(R)-53i: 85%,

95% ee]. Einzig die Löslichkeit der Arylbromide 47d und 47g in Et2O wirkte sich nachteilig

auf die Ausbeute der entsprechenden Silylamine (R)-53d und (R)-53g aus. Dieser Problema-

tik wurde allerdings durch den einfachen Lösungsmittelwechsel hin zu Toluol entgegenge-

wirkt, ohne dass dadurch die Enantiomerenüberschüsse abnahmen.

Schema 2.4: Substratbreite der enantioselektiven 1,2-Silylierung von Aldiminen. Angegeben ist die

isolierte Ausbeute nach Aufreinigung mittels Flashsäulenchromatographie an Kiesel-gel. Der Enantiomerenüberschuss wurde durch HPLC-Analyse an chiraler stationärer Phase bestimmt. [a]Reaktion in Toluol als Lösungsmittel.

Die gleiche Reaktionsvorschrift konnte verwendet werden, um schließlich auch aliphatische

Aldimine enantioselektiv zu silylieren (Schema 2.4). Hierbei reagierten Substrate mit einer

sekundären Alkylgruppe ganz unterschiedlich: Im Fall des cyclohexylsubstituierten Sulfonyl-

MeMe

Me N N

NPh

PhCu

ClL11a·CuCl

L11a·CuCl (5.0 Mol-%)Me2PhSi–Bpin (1.5 Äquiv.)

NaOMe (1.5 Äquiv.)N

R

SO2Tol HN

R

SO2Tol

Et2O0°C→RT

SiMe2Ph47a–l (R)-53a–l

HNSO2Tol

SiMe2Ph

47a→(R)-53a85%, 95% ee

HNSO2Tol

SiMe2Ph

47e→(R)-53e76%, 94% ee

Me

HNSO2Tol

SiMe2Ph

47c→(R)-53c62%, 90% ee

Cl

HNSO2Tol

SiMe2Ph

47d→(R)-53d63%[a], 95% ee

Br

HNSO2Tol

SiMe2Ph

47f→(R)-53f54%, 79% ee

MeO

HNSO2Tol

SiMe2Ph

47b→(R)-53b71%, 91% ee

F3C

HNSO2Tol

SiMe2Ph

47h→(R)-53h83%, 98% ee

HNSO2Tol

SiMe2Ph

47g→(R)-53g76%[a], 98% ee

HNSO2Tol

SiMe2Ph

47i→(R)-53i85%, 95% ee

HNSO2Tol

SiMe2Ph

47j→(R)-53j32%, 85% ee

HNSO2Tol

SiMe2Ph

47k→(R)-53k62%, 52% ee

HNSO2Tol

SiMe2Ph

47l→(R)-53l52%, 89% ee

Br Me

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2 NHC–Kupfer(I)-katalysierte enantioselektive Silylierung von Iminen

43

imins 47j zwar mit guter Enantioselektivität, dafür aber nur in geringer Ausbeute [47j→(R)-

53j: 32%, 85% ee]; im Fall des isopropylsubstituierten Aldimins 47k hingegen umgekehrt:

Weniger selektiv, aber dafür in deutlich höherer Ausbeute [47k→(R)-53k: 62%, 52% ee].

Wurde eine Isobutylgruppe als primärer Alkylsubstituent benutzt, wurde das entsprechende

α-chirale Siylamin ebenfalls in moderater Ausbeute, aber nun auch deutlich enantiomerenan-

gereichert erhalten [47l→(R)-53l: 52%, 89% ee].

Da Heterocyclen wichtige Motive in biologisch aktiven Molekülen darstellen, wurden außer-

dem heteroarylsubstituierte Aldimine den etablierten Reaktionsbedingungen unterworfen

(Abbildung 2.4). Die erhaltenen Resultate waren jedoch durchwachsen. Während mit der ra-

cemischen Versuchsvorschrift das Ferrocenylimin[64] 47m sowie das 4-pyridinylsubstituierte

Imin[88] 47n noch in die entsprechenden α-Silylamine umgewandelt werden konnten, war es

nicht möglich, diese unter Anwendung der asymmetrischen Katalysebedingungen zur Reak-

tion zu bringen. Möglicherweise schwächt oder zersetzt das Eisenatom des Ferrocenylsubs-

tituenten durch etwaige Redoxreaktionen die Aktivität des Katalysators. Im Fall des Pyridin-

substituenten wäre eine Koordination an den NHC–Kupfer(I)-Komplex durch das freie Elek-

tronenpaar des Stickstoffatoms denkbar. So wäre das ohnehin schon sterisch überfrachtete

Metallzentrum für eine Reaktion mit dem Silylboronsäureester nicht zugänglich. Mit einer Me-

thylpyrrol-2-ylgruppe wurde zwar ein hoher Enantiomerenüberschuss erreicht [47o→(R)-53o:

92% ee], mit Fur-2-yl- [47p→(R)-53p: 65% ee] oder Thien-2-ylsubstituenten [47q→(R)-53q:

79% ee] brach jedoch die Enantioselektivität ein (Abbildung 2.4). Die Methylschutzgruppe

des Pyrrols 47o kann hier wie der ortho-Substituent einer Phenylgruppe aufgefasst werden

und bewirkt möglicherweise die bessere Enantioselektivität durch den Katalysator (vgl.

47g→(R)-53g und 47h→(R)-53h in Schema 2.4).

Abbildung 2.4: Enantioselektive Silylierung von heterocyclensubstituierten Aldiminen. Angegeben ist

die isolierte Ausbeute nach Aufreinigung mittels Flashsäulenchromatographie an Kie-selgel. Der Enantiomerenüberschuss wurde durch HPLC-Analyse an chiraler statio-närer Phase bestimmt.

[88] Im Gegensatz zu 4-Pyridinylimin 47n wurde 2-Pyridinylimin mit dem ligandenfreien Protokoll nicht

umgesetzt: [65].

HNSO2Tol

SiMe2Ph

47o→(R)-53o60%, 92% ee

NMe HN

SO2Tol

SiMe2Ph

47p→(R)-53p62%, 65% ee

O

HNSO2Tol

SiMe2Ph

47q→(R)-53q60%, 79% ee

S

HNSO2Tol

SiMe2Ph

47n→(R)-53nkeine Reaktion

N

HN

SiMe2Ph

47m→(R)-53mkeine Reaktion

Fe

SO2Tol

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THEORETISCHER TEIL

44

Nachdem sowohl der Einfluss der Reste am Iminstickstoff- als auch am Kohlenstoffatom un-

tersucht war, wurde das Silciumnukleophil variiert (Schema 2.5). Durch Einsatz des sterisch

anspruchsvolleren MePh2Si–Bpin,[41b] bei dem eine der beiden Methylgruppen durch einen

zweiten Phenylrest ersetzt wurde, wurde der Einfluss des Siliciumnukleophils auf den Aus-

gang der Reaktion untersucht. Des Weiteren wurde dieser Silylboronsäureester bis dato

noch nicht in asymmetrischen Transformationen eingesetzt, die über den Mechanismus

einer Transmetallierung ablaufen.[42a] Tatsächlich addierte auch dieses Siliciumnukleophil an

das sulfonylgeschützte Standardsubstrat, jedoch mit deutlichen Einbußen in Bezug auf die

Ausbeute und die Enantioselektivität (Schema 2.5, oben). So lieferte MePh2Si–Bpin das ge-

wünschte silylierte Produkt 53r nur in 57% Ausbeute und mit einem Enantiomerenüber-

schuss von 60%, während das zuvor benutzte Me2PhSi-Analogon 95% ee möglich machte.

Eine Erklärung hierfür könnte die sterische Überfrachtung des Siliciumatoms und des Kup-

fer(I)-Zentrums in L11a�Cu–SiMePh2 sein (Schema 2.5, unten rechts). Im Vergleich zur Re-

aktion mit L11a�Cu–SiMe2Ph (Schema 2.5, unten links) ist der resultierende Übergangszu-

stand vermutlich weniger kompakt und der Chiralitätstransfer vom chiralen NHC-Rückgrat

damit weniger effektiv (siehe Kapitel 4.2).

Schema 2.5: Einfluss des Siliciumnukleophils auf die Enantioselektivität: L11a�Cu(I)–SiMe2Ph im

Vergleich zu L11a�Cu(I)–SiMePh2.

2.1.6 Erweiterung der Substratbreite auf ketonabgeleitete Imine

Als Letztes richtete sich die Aufmerksamkeit auf die Umsetzug von Ketiminen. Diese sind

aufgrund des positiven Induktiven Effekts des zusätzlichen Kohlenstoffsubstituenten am

Iminkohlenstoffatom weniger elektrophil als ihre aldehydabgeleiteten Analoga. Zudem ist das

N

Ph

SO2TolHN

Ph

SO2Tol

SiMePh247a 53r

57%, 60% ee

L11a·CuCl (5.0 Mol-%)NaOMe (1.5 Äquiv.)

MePh2Si–Bpin (1.5 Äquiv.)

Et2O0°C→RT

L11a·Cu–SiMe2Ph liefert 95% ee

MeMe

Me N N

N

Cu

SiMe

MeMe

Me N N

N

Cu

SiMeMe

L11a·Cu–SiMePh2liefert 60% ee

*

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2 NHC–Kupfer(I)-katalysierte enantioselektive Silylierung von Iminen

45

Carbonylkohlenstoffatom durch den zusätzlichen Substituenten für Nukleophile schlechter

zugänglich. Ketimine mit stark elektronenziehenden Schutzgruppen am Iminstickstoffatom

konnten jedoch im racemischen Verfahren zu den entsprechenden α-silylierten Aminen um-

gesetzt werden (siehe Kapitel 1.3.3.1, Abbildung 1.1, rac-61a und rac-62a).[64] Besonders ge-

eignet für den Kupfer(I)-katalysierten Silyltransfer schienen phosphinoylgeschützte Ketimine

zu sein,[64,65] weshalb das acetophenonabgeleitete Ketimin 60a als ein Vertreter dieser Sub-

stratklasse den asymmetrischen Katalysebedingungen unterworfen wurde (Gleichung 2.2).

Im Gegensatz zu den phosphinoylgeschützten Aldiminen erwies sich das Ketimin 60a ge-

genüber dem NHC–Kupfer(I)-System L11a�CuCl als zu unreaktiv und konnte nicht in das ge-

wünschte α-chirale Silylamin überführt werden.

Gleichung 2.2: Gescheiterte NHC–Kupfer(I)-katalysierte, enantioselektive Addition von nukleophilem

Silicium an das acetophenonabgeleitete Imin 62a.

2.2 Gegenüberstellung der hier vorgestellten Silylierung mit den später entwickelten Katalysatorsystemen anderer Gruppen

Kurze Zeit nach der Publikation des hier diskutierten Verfahrens erschienen weitere Arbeiten

zur enantioselektiven 1,2-Addition von Siliciumnukleophilen an N-sulfonylgeschütze Imine.

Diese Methoden werden an dieser Stelle kurz vorgestellt und zu der obigen abgegrenzt.

2.2.1 Diskussion der von SATO und Mitarbeitern vorgestellten Kupfer(I)-katalysierten Silylierung von Aldiminen

Unmittelbar nach dem von uns veröffentlichten Reaktionsvorschrift präsentierte die Gruppe

um SATO eine Variante zur enantioselektiven Silylierung von Iminen (Schema 2.6, oben,

links).[75] Mit Hilfe des einfachen chiralen Diphenylethylendiaminliganden L13, der zuvor von

SHIBASAKI und Mitarbeitern erfolgreich in der konjugierten Addition von Bornukleophilen ver-

wendet worden war (nicht gezeigt),[89] gelang die asymmetrische 1,2-Addition von nukleo-

philem Silicium, diesmal an N-tert-Butylsulfonylimine [74a–d→(R)-75a–d, Schema 2.6].

[89] I-H. Chen, M. Kanai, M. Shibasaki, Org. Lett. 2010, 12, 4098–4101.

L11a·CuCl (5.0 Mol-%)Me2PhSi–Bpin (1.5 Äquiv.)

NaOMe (1.5 Äquiv.)

Et2O0°C→RT

HN SiMe2Ph

Me

62a

N

Me

60a

P(O)Ph2

keine Reaktion

P(O)Ph2

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THEORETISCHER TEIL

46

Anstatt einer Base wurde den Reaktionen 2,6-Xylenol zugesetzt, und die Temperatur musste

auf 30°C erhöht werden. Eine beachtliche Anzahl von Aldiminen wurde in die entsprechen-

den α-chiralen Silylamine überführt, jedoch waren die Werte der Stereoinduktion (deutlich)

geringer als die mit der OESTREICH-Methode erreichten (Schema 2.6, unten). Die Autoren be-

haupteten, einen Einfluss abhängig von den elektronischen Eigenschaften der Substituenten

am Arylrest zu beobachteten – elektronenziehende Gruppen minderten die Enantioselektivit-

ät, während elektronenschiebende Gruppen diese erhöhten, was auch dem in dieser Disser-

tation beobachteten Trend widerspricht –, aber letztlich befinden sich die jeweiligen erhal-

tenen Enantiomerenüberschüsse unabhängig vom Arylrest alle in einer ähnlichen Größen-

ordnung [74a→(R)-75a: 86% ee für R = Ph gegenüber 74b→(R)-75b: 83% ee für R = 4-

ClC6H4 gegenüber 74c→(R)-75c: 88% ee für R = 4-MeOC6H4]. Allerdings scheinen auch bei

diesem Verfahren ortho-methylierte Arylgruppen die Enantioselektivität zu steigern

[74d→(R)-75d: 95% ee]. Bemerkenswert ist, dass ein Substrat mit einem Alkenylrest eben-

falls dem Reaktionsweg der 1,2-Addition folgte, und nicht das Silylierungsprodukt einer kon-

jugierten Addition gebildet wurde (nicht gezeigt).

Schema 2.6: Enantioselektive Silylierung von N-Sulfoniminen und anschließende Carboxylierung

nach SATO.

Darüber hinaus demonstrierte die Arbeitsgruppe um SATO eindrucksvoll den synthetischen

Nutzen der so erhaltenen enantiomerenangereicherten α-Silylamine, indem sie diese mit

CsF aktivierte und mit CO2 reagieren ließ (Schema 2.6, oben, rechts). Unter Retention der

R

N

L13 (20 Mol-%)(CuOTf)2⋅C6H6 (10 Mol-%)Me2PhSi−Bpin (1.2 Äquiv.)

2,6-Xylenol (2.0 Äquiv.)DME30°C

74a−d (R)-75a−dR

HN

SiMe2Ph

SO2tBu

Ph

NHEtEtHN

Ph

L13(S)-76a: 91%, 85% ee(S)-76b: 93%, 78% ee

R

HN

CO2Me

SO2tBu

DMF

CsF (5.0 Äquiv.)CO2 (1.0 atm)

Et2O/MeOHTMSCHN2

SO2tBu

HNSO2tBu

SiMe2Ph

74a→(R)-75a91%, 86% ee

HNSO2tBu

SiMe2Ph

74b→(R)-75b81%, 83% ee

Cl

HNSO2tBu

SiMe2Ph

74c→(R)-75c80%, 88% ee

MeO

HNSO2tBu

SiMe2Ph

74d→(R)-75dquant., 95% ee

Me

CarboxylierungSilylierung

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2 NHC–Kupfer(I)-katalysierte enantioselektive Silylierung von Iminen

47

Stereoinformation am Kohlenstoffatom wurden so α-chirale Aminosäuren bzw. nach Folgere-

aktion mit Diazomethan deren entsprechende Ester dargestellt [(R)-75a–b→(S)-76a–b; die

Enantiomerenreinheit wurde nach anschließender Veresterung durch TMSCHN2 bestimmt;

zudem wurde der Enantiomerenüberschuss der α-Silylamine vor der Carboxylierung durch

zweifache Umkristallisiation auf bis zu >99% ee angehoben].

2.2.2 Diskussion der von HE und Mitarbeitern vorgestellten NHC–Kup-

fer(I)-katalysierten Silylierung von Aldiminen und Ketiminen

Während der Anfertigung der hier vorliegenden Dissertation präsentierte neben der Gruppe

um SATO eine weitere Gruppe eine Methode zur asymmetrischen Darstellung α-chiraler Silyl-

amine durch die enantioselektive Addition nukleophilen Siliciums an Aldimine. Ähnlich un-

serem Beispiel nutzte die Gruppe um HE eines von HOVEYDAs chiralen NHC–Kupfer(I)-Sys-

temen mit dem C1-symmetrischen Imidazolliganden L14[56a] für den stereoselektiven Silyl-

transfer auf Imine (Schema 2.7).[76] Unabhängig von der elektronischen sowie sterischen Si-

tuation am Arylrest wurde eine große Bandbreite an tosylgeschützten Aldiminen mit beein-

druckender Enantioselektivität (bis auf 4-tolylsubstituiertes Aldimin 47e alle deutlich über

90% ee: 47e→(S)-53e: 88% ee) in die entsprechenden chiralen α-Silylamine umgewandelt

[47a→(S)-53a, 47c→(S)-53c, 47f→(S)-53f]. So gelang beispielsweise auch die hoch enan-

tioselektive Darstellung der fur-2-yl- und thiophen-2-ylsubstituierten Silylamine (S)-53p und

(S)-53q, welche mit der von uns entwickelten Methode nur durchwachsene Ergebnisse lie-

ferten [47p→53p: 62%, 65% ee (OESTREICH) gegenüber 93%, 95% ee (HE) und 47q→53q:

60%, 79% ee (OESTREICH) gegenüber 94%, 91% ee (HE)]. Einzig das alkylabgeleitete Ald-

imin 47m mit einer Cyclohexylgruppe wurde weniger enantioselektiv in das entsprechende

Silylierungsprodukt überführt [47j→53j: 32%, 89% ee (OESTREICH) gegenüber 85%, 79% ee

(He)].

In der Arbeit von HE und Mitarbeitern wird ebenfalls darauf hingewiesen, dass die Elektro-

philie des Iminkohlenstoffatoms durch elektronenziehende Gruppen erhöht werden muss, um

durch ein NHC–Kupfer(I)-gebundenes Siliciumnukleophil angegriffen werden zu können.

Zwar waren die Substrate der Wahl, wie auch schon in den Arbeiten zuvor, N-sulfonylge-

schützte Aldimine (vgl. Schema 2.4, 2.6 und Abbildung 2.4), aber anders als mit der in dieser

Dissertation vorgestellten Methode reagierten bei der jener von HE und Mitarbeitern jedoch

phosphinoylgeschützte Imine weitaus weniger selektiv als Imine, die mit einer tert-Butoxy-

carbonylgruppe versehen waren [48a→54a: 76%, 36% ee (mit P(O)Ph) und 49a→55a: 85%,

88% ee (mit Boc); nicht gezeigt].

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THEORETISCHER TEIL

48

Schema 2.7: NHC–Kupfer(I)-katalysierte enantioselektive Silylierung von N-Tosyliminen nach HE.

Abgesehen von den oben gezeigten Auswahl an Aldiminen gelang der Gruppe um HE die

Umsetzung von unreaktiveren aryl- und alkylsubstituierten Ketiminen zu den gewünschten α-

silylierten Addukten in enantiomerenangereicherter Form [59a–d→(S)-61a–d, Abbildung

2.5]. Ungeachtet der geringen isolierten Ausbeuten und der nur moderaten Enantiomeren-

überschüsse der resultierenden α-silylierten Amine, erweiterte HEs Beitrag dadurch die Sub-

stratbreite dieser Reaktion erheblich.

Abbildung 2.5: Darstellung enantiomerenangereichter aryl-/alkylsubstituierter α-chiraler Silylamine

aus ketonabgeleiteten Iminen nach HE.

R

N

L14 (5.5 Mol-%)CuCl (5.0 Mol-%)

Me2PhSi−Bpin (1.5 Äquiv.)NaOtBu (11 Mol-%)

Toluol−78°C47a,47c,

47e,47f,47j,47p−q

SO2Tol

N N

Ph Ph

Ph Me

BF4

L14

Me

Me

HNSO2Tol

SiMe2Ph

47a→(S)-53a75%, 97% ee

HNSO2Tol

SiMe2Ph

47e→(S)-53e77%, 88% ee

Me

HNSO2Tol

SiMe2Ph

47c→(S)-53c78%, 96% ee

Cl

HNSO2Tol

SiMe2Ph

47f→(S)-53f87%, 99% ee

MeO

HNSO2Tol

SiMe2Ph

47p→(S)-53p93%, 95% ee

O

HNSO2Tol

SiMe2Ph

47q→(S)-53q94%, 91% ee

S

HN

R

SO2Tol

SiMe2Ph(S)-53a,(S)-53c,(S)-53e,(S)-53f,

(S)-53j,(S)-53p−q

HNSO2Tol

SiMe2Ph

47m→(S)-53m85%, 79% ee

HN SiMe2Ph

Me

59a→(S)-61a15%, 69% ee

HN SiMe2Ph

Me

59c→(S)-61c20%, 79% ee

MeO

HN SiMe2Ph

Me

59b→(S)-61b17%, 65% ee

Br

HN SiMe2Ph

59d→(S)-61d13%, 60% ee

SO2Tol SO2Tol SO2Tol SO2Tol

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2 NHC–Kupfer(I)-katalysierte enantioselektive Silylierung von Iminen

49

2.3 Fazit

Zusammenfassend wurde in diesem Kapitel eine enantioselektive Methode zu der von

OESTREICH und Mitarbeitern lange zuvor gefundenen racemischen Kupfer(I)-katalysierten

1,2-Addition von Siliciumnukleophilen an Imine ausgearbeitet.[90,69] Hierbei zeigte sich, wie

zuvor in der asymmetrischen allylischen Substitution, der präformierte NHC–Kupfer(I)-Kom-

plex (S,S)-L11a CuCl in Kombination mit NaOMe als sauerstoffhaltiger Base als geeignetes

Katalysatorsystem, um die Silicium–Bor-Bindung in SUGINOMEs Silylboronsäureester zu akti-

vieren und ein Siliciumnukleophil zu erzeugen, welches hoch enantioselektiv an verschie-

dene aldehydabgeleitete Imine addiert. So wurden die entsprechenden α-chiralen Silylamine

zum ersten Mal katalysatorkontrolliert erhalten. Dabei schienen sterisch anspruchsvollere

Aldimine mit ortho-substituierten Arylgruppen eine erhöhte Enantioselektivität zu ergeben. Im

Gegensatz zu dem ligandenfreien Verfahren verlangte die katalysatorkontrollierte asymme-

trische Methode jedoch nach durch elektronenziehende Gruppen aktivierten Aldiminen und

war nicht in der Lage, weniger reaktive Ketimine zu silylieren. Nebenreaktionen wie eine

Aza-BROOK-Umlagerung nicht beobachtet.

Die hier vorgestellte Versuchsvorschrift ist dem von SATO und Mitarbeitern später veröffent-

lichtem Verfahren hinsichtlich der erhaltenen Enantiomerenüberschüsse überlegen und

wurde durch die Methode von HE und Mitarbeitern in ihrer Substratbreite nachträglich

erweitert.

[90] A. Hensel, K. Nagura, L. B. Delvos, M. Oestreich, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 4964–4967.

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3 MCQUADES NHC–Kupfer(I)-Komplex als priviligiertes Silyltransfersystem

51

3 MCQUADEs NHC–Kupfer(I)-Komplex als privilegiertes Katalysator-system für den enantioselektiven Silyltransfer

In diesem Kapitel werden die Bemühungen beschrieben, den MCQUADE Katalysator eben-

falls in der 1,2-Addition an Aldehyde sowie der konjugierten 1,4-Addition an α,β-ungesättigte

Akzeptoren zu etablieren. Orientierenden Experimenten zur 1,2-Addition an einfache Alde-

hyden folgt eine detailiertere Untersuchung der Reaktionsbedingungen für eine asymme-

trische 1,4-Addition am Beispiel eines α,β-ungesättigten Esters. Die gefundenen Bedingun-

gen werden schließlich auf jeweils einen Vertreter cyclischer und linearer α,β-ungesättigter

Ketone angewendet.

Schema 3.1: MCQUADEs NHC–Kupfer(I)-Komplex als privilegierter Ligand für asymmetrische Silyl-

transferreaktionen?

Durch die erfolgreiche Verwendung der sechsgliedrigen NHC–Kupfer(I)-Komplexe L11a 

CuCl bzw. L11b CuCl in zwei verschiedenen Silylierungsreaktionen (Schema 3.1, links),

nämlich der asymme-trischen allylische Substitution von Allylphosphaten[68,69,71] und der

asymmetrischen 1,2-Addi-tion an Imine,[89,69] stellte sich nun die Frage, ob das von MCQUADE

und Mitarbeitern ursprünglich für Borylierungsreaktionen mit pinB–Bpin entwickelte Katalysa-

MeMe

Me N N

NPh

PhCu

ClL11a·CuCl

N

R

SO2Tol

HN

R

SO2Tol

SiMe2Ph

1,2-Addition

α-chiraleSilylamine

R OP(O)(OEt)2

allylische Substitution

α-chiraleAllylsilane

R

SiMe2PhO

R

OH

R SiMe2Ph

α-chiraleSilylalkohole

X

O

1,4-Addition

X

O

α-chiraleSilane

SiMe2Ph

Me2PhSi–Bpin

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THEORETHISCHER TEIL

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torsystem[67] in der Lage ist, auch andere Silyltransferreaktionen asymmetrisch zu ermög-

lichen (Schema 3.1, rechts). Besonders interessant waren hierbei die 1,2-Addition an Alde-

hyde zur Darstellung α-chiraler Alkohole sowie die konjugierte Addition an α,β-ungesättigte

Akzeptoren (Schema 3.1, rechts).

3.1 NHC–Kupfer(I)-katalysierte enantioselektive Darstellung von α-Si-

lylalkoholen durch 1,2-Addition von Siliciumnukleophilen an Alde-hyde

Die Hypothese eines privilegierten Katalysatorsystems sollte zunächst an der asymme-

trischen Darstellung von α-Silylalkoholen[91,92] analog zu den α-chiralen Silylaminen geprüft

werden. So wurden zwei verschiedene Aldehyde den zuvor entwickelten Standardbedingun-

gen unterworfen (Schema 3.2). Überraschenderweise wurde der benzaldehydabgeleitete α-

silylierte Alkohol jedoch nur in racemischer Form erhalten (45a→rac-46a), während der cy-

clohexylsubstituierte Carbaldehyd 45b mit mäßiger Stereoinduktion von 49% ee in den ent-

sprechenden α-chiralen Silylalkohol (R)-46b überführt wurde [45b→(R)-46b].[93,94] Möglicher-

weise ist der unsubstituierte Benzaldehyd zu reaktiv oder bietet dem Katalysator aufgrund

seiner geringen Größe keine Möglichkeit zur Unterscheidung seiner enantiotopen Seiten. Für

Letzteres spricht jedenfalls die Tatsache, dass der sterisch anspruchsvollere Cyclohexylcarb-

aldehyd unter Anreicherung eines Enantiomers, dafür aber unter Einbußen in der Ausbeute,

in den entsprechenden α-Silylalkohol überführt wurde.

Diese ersten Resultate waren nicht vielversprechend, und zudem gelang der Gruppe um

RIANT bereits unter Zuhilfenahme eines unkonventionellen Diphosphin–Kupfer(I)–Bifluorid-

Komplexes die enantioselektive Synthese α-chiraler Silylalkohole (siehe Kapitel 1.3.3.1,

Schema 1.22).[50b]

Trotz der hervorragenden Ergebnisse berichteten die Autoren von Reproduktionsschwierig-

keiten betreffend der Darstellung des Katalysatorsystems. So wurde entweder in Teflon-

[91] Für die racemische Darstellung von α-Silylalkoholen durch Addition von Siliciumnukleophilen an Carbonyle

siehe: a) mittels Kupfer(I)-katalysierter Aktivierung der Silicium–Bor-Bindung: [63]; b) für ein einzelnes Beispiel einer metallfreien NHC-katalysierten Aktivierung der Silicium–Bor-Bindung und die Addition des resultierenden Siliciumnukleophils an Benzaldehyd [45a] siehe Fußnote 17 in: [56a]; c) mittels fluorid-katalysierter Silicium–Silicium-Bindungsaktivierung: T. Hiyama, M. Obayashi, I. Mori, H. Nozaki, J. Org. Chem. 1983, 48, 912–914.

[92] Für die Addition von Silyllithiumreagenzien siehe: a) A. G. M. Barrett, J. M. Hill, E. M. Wallace, J. A. Flygare, Synlett 1991, 764–770; b) A. G. M. Barrett, J. M. Hill, Tetrahedron Lett. 1991, 32, 3285–3288; c) für die Addition von Silyllithiumreagenzien in Verbindung mit stöchiometrischen Mengen Kupfer(I) siehe: C.-C. Chang, Y.-H. Kuo, Y.-M. Tsai, Tetrahedron Lett. 2009, 50, 3805–3808.

[93] In der Literatur scheint es zu einer Verwechslung bezüglich der spezifischen Rotation von (R)-92b und damit auch zur Verwechslung der entsprechenden Absolutkonfiguration gekommen zu sein. Die Gruppe um RIANT[50b] wies auf Grundlage der Arbeiten von OHKUMA und Mitarbeitern diesem Substrat eine R-Konfi-guration bei einer negativen spezifischen Rotation zu. Die Gruppe um OHKUMA bestimmte die Absolutkon-figuration mit Hilfe des MOSHER-Esters, wies allerdings der R-Konfiguration einer positiven spezifischen Rotation zu.[94]

[94] N. Arai, K. Suzuki, S. Sugizaki, H. Sorimachi, T. Ohkuma, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 1770–1773.

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3 MCQUADES NHC–Kupfer(I)-Komplex als priviligiertes Silyltransfersystem

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oder Einwegpolyurethanbehältnissen in einer Glovebox gearbeitet, um die Bildung von SiF62−

durch die Reaktion des verwendeten Silberbifluorids mit dem Glas des Reaktionsgefäßes zu

vermeiden (siehe Kapitel 1.3.3.1, Schema 1.22, oben).[95] Ein anwenderfreundlicheres Ver-

fahren ist also nach wie vor erstrebenswert.

Schema 3.2: NHC–Kupfer(I)-katalysierte enantioselektive 1,2-Addition von Siliciumnukleophilen an

Aldehyde.

3.2 Asymmetrische NHC–Kupfer(I)-katalysierte konjugierte Addition

von Siliciumnukleophilen an α,β-ungesättigte Akzeptoren

Besonders da der von der Gruppe um MCQUADE etablierte NHC–Kupfer(I)-Komplex

L11a CuCl ursprünglich für die konjugierte 1,4-Addition von Bornukleophilen an α,β-ungesät-

tigte Akzeptoren entwickelt worden war,[67a,b] lag die Anwendung dieses Katalysatorsystem

auf die analoge konjugierte Silylierung ausgehend vom Silylboronsäureester Me2PhSi–Bpin

nahe. Dazu wurden verschiedene repräsentative α,β-ungesättigte Akzeptoren in der konju-

gierten Silylierung getestet. Die Studie wurde mit dem acyclischen sowohl E- als auch Z-kon-

figurierten Zimtsäureethylester 6a begonnen, und die Stereoinduktion der beiden Liganden

L11a und L11b in verschiedenen Lösungsmitteln untersucht (Tabelle 3.1). Ausgehend von

(E)-6a in THF zeigte der erhaltene β-silylierte Ester (R)-8a unter Einsatz von L11a CuCl und

Verwendung stöchiometrischer [Eintrag 1; vgl. hierzu Methode A in Kapitel 2.1.3] und

katalytischer Mengen [Eintrag 2; vgl. hierzu Methode B in Kapitel 2.1.3; dies waren die von

der Gruppe um MCQUADE angewandten Standardbedingungen in der 1,4-Borylierung][67a]

NaOMe moderate Werte an induzierter Enantioselektivität bei akzeptablen Ausbeuten

(Eintrag 1 und 2). Die weitere Untersuchung ausgewählter Lösungsmittel unter Verwendung

von stöchiometrischen Mengen NaOMe zeigte erneut, dass die Reaktivität des MCQUADE-

[95] Für weitere Detais siehe: Supporting Information von [50b].

MeMe

Me N N

NPh

PhCu

ClL11a·CuCl

L11a·CuCl (5.0 Mol-%)Me2PhSi–Bpin (1.5 Äquiv.)

NaOMe (1.5 Äquiv.)O

R

OH

REt2O0°C→RT

SiMe2Ph45a–b (R)-46a–b

SiMe2Ph

OH

45a→rac-46a91%, 0% ee

SiMe2Ph

OH

45b→(R)-46b53%, 49% ee

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THEORETHISCHER TEIL

54

Katalysators in Et2O (Eintrag 3) und Toluol (Eintrag 4) am höchsten ist. So wurde der β-

silylierte Ester (R)-8a in sehr guten Ausbeuten und mit vielversprechenden Enantiomeren-

überschüssen erhalten (Eintrag 3: 74% ee und Eintrag 4: 70% ee). Überraschenderweise

lieferte die Reaktion in CH2Cl2 zwar das gewünschte Katalyseprodukt ebenfalls in sehr hoher

Ausbeute, jedoch mit keinerlei Stereoinduktion (Eintrag 5: 0% ee). Mit dem sterisch an-

spruchsvolleren tert-butyl-substituierten L11b CuCl ergab sich in CH2Cl immerhin eine

moderate Enantioinduktion von 40% ee (Eintrag 8), aber weder in Et2O (Eintrag 6) noch in

Toluol (Eintrag 7) eine weitere Verbesserung bezüglich der Ausbeute oder der Enantio-

selektivität, so dass dieser seinem methylsubstituierten Verwandten ein weiteres Mal unter-

legen war.

Tabelle 3.1: Untersuchung des Einflusses ausgewählter Lösungsmittel auf die asymmetrische konjugierte Addition.

[a]Isolierte Ausbeute nach Aufreinigung mittels Flashsäulenchromatographie an Kieselgel. [b]Bestimmt durch HPLC-Analyse an chiraler stationärer Phase. [c]Reaktion durchgeführt mit NaOMe (10 Mol-%) und MeOH (4.0 Äquiv.; vgl. Methode B in Kapitel 2.1.3). Außerdem ist hervorzuheben, dass die Doppelbindungsgeometrie im Substrat bei Verwen-

dung von (Z)-6a in THF und katalytischen Mengen NaOMe einen sehr großen (Eintrag 9:

L11a·CuCl oder L11a·CuCl(5.0 Mol-%)

Me2PhSi–Bpin (1.5 Äquiv.)NaOMe (1.5 Äquiv.)

Lösungsmittel0°C→RT(E)-6a

(Z)-6a(R)-8a(R)-8a

MeR

Me N N

NPh

PhCu

ClR = Me: L11a·CuClR = tBu: L11b·CuCl

EtO Ph

O

EtO Ph

O SiMe2Ph

Eintrag Substrat Katalysator Lösungsmittel Ausbeute

[%][a] ee [%][b]

1 (E)-6a L11a CuCl THF[c] 77 47

2 (E)-6a L11a  CuCl THF 54 25

3 (E)-6a L11a  CuCl Et2O 93 74

4 (E)-6a L11a  CuCl Toluol 95 70

5 (E)-6a L11a  CuCl CH2Cl2 90 0

6 (E)-6a L11b CuCl THF 83 14

7 (E)-6a L11b  CuCl Et2O 86 60

8 (E)-6a L11b  CuCl CH2Cl2 96 40

9 (Z)-6a L11a  CuCl THF[c] 70 7

10 (Z)-6a L11a  CuCl Et2O 62 50

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3 MCQUADES NHC–Kupfer(I)-Komplex als priviligiertes Silyltransfersystem

55

7% ee), in Kombination mit Et2O und stöchiometrischen Mengen Base aber nur einen mä-

ßigen Einfluss hatte (Eintrag 10: 50% ee) und zumindest für letztere Bedingungen zum

gleichen Enantiomer wie bei Verwendung des E-Isomers E-6a führte. Die resultierende Ab-

solutkonfiguration des Katalyseprodukts war also unabhängig vom eingesetzten Doppelbin-

dungsisomers.

Zuletzt wurden cyclische und acyclische Ketone den etablierten Reaktionsbedingungen un-

terworfen (Schema 3.4). Die Enantioinduktionen für Cyclohexenon (3a) waren in THF und in

Et2O unabhängig vom Zusatz eines protischen Additivs identisch bei vergleichbar hohen iso-

lierten Ausbeuten [3a→(R)-4a, Schema 3.4, unten links]. Ähnlich verhielt sich das lineare

Chalkon (E)-5a. Dieses wurde ebenfalls in guter Ausbeute und mit moderater Enantioselekti-

vität in das β-silylierte Keton (R)-7a überführt [(E)-5a→(R)-7a, Schema 3.4, unten rechts].

Schema 3.4: Enantioselektive Kupfer(I)-katalysierte konjugierte Addition an α,β-ungesättigte Keto-

ne; [a]Reaktion durchgeführt in THF mit NaOMe (10 Mol-%) und MeOH (4.0 Äquiv.; vgl. Methode B ind Kapitel 2.1.3).

3.3 Fazit

In diesem Kapitel sollte die generelle Anwendbarkeit von MCQUADEs NHC–Kupfer(I)-System

in asymmetrischen Kohlenstoff–Silicium-Bindungsknüpfungen unter Beweis gestellt werden.

Vorausgegangen war die erfolgreiche, hoch enantioselektive Darstellung α-chiraler Allylsi-

lane[68,69,71] sowie α-chiraler Silylamine[90,69] mit den Komplexen L11a CuCl und L11b CuCl.

Diese weiterführende Studie zeigte jedoch, dass der MCQUADE-Ligand zwar vielseitig ein-

setzbar ist, aber seine effiziente Enantioinduktion dennoch auf die beiden bereits genannten

Silylierungsreaktionen beschränkt ist. So reagierten Aldehyde mit gar keiner [Benzaldehyd

(45a)] oder nur moderater [Cyclohexylcarbaldehyd (45b)] Enantioinduktion zu den entspre-

L11a·CuCl (5.0 Mol-%)Me2PhSi–Bpin (1.5 Äquiv.)

NaOMe (1.5 Äquiv.)

Et2O0°C→RT

3a,(E)-5a (R)-4a,(R)-7a

MeMe

Me N N

NPh

PhCu

ClL11a·CuCl

O O

SiMe2Ph

3a→(R)-4a77%, 46% ee

69%[a], 46% ee[a]

O

SiMe2PhPh

O SiMe2Ph

Ph

(E)-5a→(R)-7a75%, 50% ee

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THEORETHISCHER TEIL

56

chenden α-Silylalkoholen, womit diese Methode gegenüber den erreichten Stereoinduktionen

durch das Verfahren von RIANT und Mitarbeitern[50b] nicht konkurrenzfähig war (vgl. Kapitel

1.3.3.1, Schema 1.22).

Die konjugierte Addition von Siliciumnukleophilen an repräsentative cyclische und lineare

α,β-ungesättigte Ester und Ketone konnte zwar mit guten Ausbeuten vollzogen werden, die

durch MCQUADEs NHC–Kupfer(I)-Komplex L11a CuCl induzierten Enantiomerenüber-

schüsse waren allerdings nur moderat und denen der literaturbekannten Kupfer(I)-kataly-

sierten Methoden von der Gruppe um HOVEYDA[56a] oder dem analogen Rhodium(I)-kataly-

sierten Verfahren von OESTREICH und Mitarbeitern[53,54] unterlegen (vgl. Kapitel 1.3.3.1,

Schema 1.14, 1.15 und 1.16).

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4 NHC–Kupfer(I)-katalysierte asymmetrische SN2'-Reaktion mit Bis(triorganosilyl)zink

57

4 KUPFER(I)-KATALYSIERTE REGIO- UND ENANTIOSELEKTIVE

ALLYLISCHE SUBSTITUTION VON LINEAREN AKZEPTOREN

DURCH SILICIUMNUKLEOPHILE UNTER VERWENDUNG VON BIS-(TRIORGANOSILYL)ZINKVERBINDUNGEN ALS SILICIUMQUELLE

Das letzte Kapitel dieser Dissertation widmet sich der Freisetzung nukleophilen Siliciums aus

anderen Siliciumquellen als dem Silylboronsäureester und deren Anwendung in asymme-

trischen Reaktionen. Hierbei sollten die aus den vorangegangenen Studien gewonnenen Er-

kenntnisse über das Verhalten des MCQUADE-Katalysators in asymmetrischen Silyltransfer-

reaktionen genutzt werden, um die Chemie des Si–B-Reagenzes auf das Bis(triorganosilyl)-

zinkreagenz[18] zu übertragen. Nach einer detaillierten Auseinandersetzung mit der Darstel-

lung dieser Organozinkverbindungen wird die Entwicklung einer regio- und enantioselektiven

allylischen Silylierung unter Verwendung dieses Pronukleophils beschrieben. Aufbauend auf

den von DELVOS mit dem Silylboronsäureester[68,69,71] erzielten Ergebnissen wird der Einfluss

der Abgangsgruppe, die Substratbreite und auch der Einfluss verschiedener Siliciumgruppen

auf die Enantioselektivität diskutiert. Das Kapitel schließt mit einem kurzen Exkurs in die kon-

jugierte Addition unter Einsatz des entwickelten Systems.

Mit der Einführung des Silylboronsäureesters und den Verfahren zur asymmetrischen Dar-

stellung von α-chiralen Allylsilanen,[68,69,71,73] α-Silylalkoholen[50b] und schließlich den α-

Silylaminen[89,74,75,69,] schienen elementare Kohlenstoff–Silicium-Bindungsknüpfungsreaktion-

en in ihren asymmetrischen Formen gelöst. Nachfolgend stellte sich die Frage, ob es mög-

lich wäre, diese Reaktionen auch mit den früher entwickelten und relativ einfach zugänglich-

en Siliciumreagenzien, den Bis(triorganosilyl)zinkverbindungen, asymmetrisch zu führen (vgl.

Kapitel 1.3.1).[18]

Die mit L11a CuCl bisher erzielten Ergebnisse und die in der Literatur beschriebenen vielsei-

tigen Anwendungen in unterschiedlichen Reaktionen ließen den Gedanken an eine mögliche

Verwendung dieses Systems mit den Bis(triorganosilyl)zinkreagenzien zu, um so die mit die-

sem Pronukleophil einhergehenden Nachteile zu überwinden (vgl. Kapitel 1.3.2).

So sollte untersucht werden, ob durch die Verwendung von MCQUADEs NHC–Cu(I)-Komplex

L11a CuCl in Kombination mit Bis(triorganosilyl)zinkverbindungen ebenso wie mit

SUGINOMEs Silylboronsäureester ein Siliciumnukleophil in chiraler Umgebung erzeugt wird.

Wir entschieden uns die Anwendung desselben in der regio- und enantioselektiven allylisch-

en Substitution zu testen, für welche im Arbeitskreis OESTREICH bereits eine breite Expertise

vorhanden war (vgl. Kapitel 1.3.1 sowie Kapitel 1.3.3.2).

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THEORETHISCHER TEIL

58

Die allylische Substitution wurde im Arbeitskreis OESTREICH also en détail untersucht und es

wurden Reaktionen entwickelt, die sowohl den Silylboronsäureester Me2PhSi–Bpin (Schema

4.1, oben, vgl. Kapitel 1.3.3.2, Schema 1.25, 1.26, 1.27 und 1.29)[68,69,71] als auch die Bis(tri-

organosilyl)zinkverbindungen [besonders (Me2PhSi)2Zn 4LiCl, vgl. Kapitel 1.3.1, Schema 1.7

und 1.8][33a,b,35] als Quelle nukleophilen Siliciums nutzten. Letztere versagten jedoch stets bei

der Entwicklung asymmetrischer Reaktionsführungen, sowohl in der allylischen Substitu-

tion[65] als auch in der konjugierten Addition.[37] Die grundlegenden Probleme der Zinkverbin-

dungen waren zum einen die mit der Darstellung einhergehenden „Verunreinigungen“ durch

Salze und zum anderen die relativ hohe Nukleophilie der achiralen Bis(triorganosilyl)zinkrea-

genzien selbst.[37] Zwar wurde bei der Verwendung dieser Reagenzien in der allylischen Sub-

stitution im Gegensatz zur konjugierten Addition[37] keine unkatalysierte racemische Hinter-

grundreaktion beobachtet,[65] eine enantioselektive katalytische Methode blieb allerdings

weiterhin unzugänglich (Schema 4.1, unten).[65]

Schema 4.1: Kupfer(I)-katalysierte asymmetrische Kohlenstoff–Silicium-Bindungsknüpfung ausge-

hend von verschiedenen Pronukleophilen am Beispiel der regio- und enantioselektiv-en allylischen Substitution.

4.1 Identifizierung geeigneter Reaktionsbedingungen für die regio- und enantioselektive allylische Substitution unter Verwendung von Bis-(triorganosilyl)zink als Pronukleophil

Ausgehend von den Berichten der erfoglreichen regio- und enantioselektiven allylischen

Substitution nukleophilen Siliciums[68,69,71] war die Verwendung von Allylchloriden und -phos-

phaten der vielversprechendste Ansatzpunkt für eine Anwendung des MCQUADE-Katalysa-

tors in der Zinkchemie.

Ein besonders relevanter Aspekt war hierbei die achtsame Darstellung der Bis(dimethyl-

phenylsilyl)zinkverbindung (Schema 4.2). Diese wird nämlich in situ durch Transmetallierung

des harten Lithiumvorläufers Me2PhSi–Li in THF zur weicheren Zinkverbindung

(Me2PhSi)2Zn mit Zinkchlorid (ZnCl2) in Et2O erzeugt. Dabei werden also zwei unterschied-

MeMe

Me N N

NPh

PhCu

ClL11a·CuCl

R LGαγ

R∗∗γ

Si

γ-Produktα-chiral

L11a⋅Cu(I) Si

(Me2PhSi)2Zn

Me2PhSi–Bpin

asymmetrischeSN2'

Interelementverbindung

Organometallverbindung

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4 NHC–Kupfer(I)-katalysierte asymmetrische SN2'-Reaktion mit Bis(triorganosilyl)zink

59

liche Lösungsmittel sowie Salzkontaminationen in eine Reaktion eingebracht, deren Ausgang

erfahrungsgemäß durch eben diese Lösungsmittel und Additve stark beeinflusst wird.[96] Ab-

destillieren der Lösungsmittel nach erfolgter Salzmetathese [2Me2PhSi–

Li 2LiCl+ZnCl2→(Me2PhSi)2Zn 4LiCl] unter vermindertem Druck und Aufnahme des bräun-

lichen Rückstands in CH2Cl2, Toluol oder Et2O ermöglichte den Wechsel auf ein anderes Lö-

sungsmittel.[35] Um den Eintrag von THF dabei von Beginn an so gering wie möglich zu

halten, wurde statt der sonst üblichen 1M Lösung eine deutlich höher konzentrierte 2M Lö-

sung von Me2PhSi–Li in THF benutzt.[97] SCHLENK-Filtration der resultierenden Suspension

trennte ungelöste LiCl ab und lieferte eine grasgrüne Lösung des Silylzinkreagenzes mit

möglichst geringen Verunreinigungen durch THF und Salze.

Schema 4.2: Darstellung des Zinksreagenzes durch reduktive Metallierung und Transmetallierung. Erste Experimente mit Allylchlorid (E)-18a und -phosphat (E)-19a unter Einsatz von

(Me2PhSi)2Zn 4LiCl und den von OESTREICH und Mitarbeitern etablierten Bedingungen der

asymmetrischen SN2'-Reaktion (damals unter Verwendung von Me2PhSi–Bpin) schlugen

allerdings fehl (Tabelle 4.1, Einträge 1 und 2). Erst ein Lösungsmittelwechsel auf Toluol er-

möglichte eine Reaktion, in der beide Testsubstrate zu den gewünschten α-chiralen Allylsi-

lanen umgesetzt wurden (Einträge 3 und 4). Die erhaltenen Regioselektivitäten waren für

beide Akzeptoren gleichermaßen hoch und die Ausbeuten zufriedenstellend. Tatsächlich

wurde sogar ein Enantiomerenüberschuss von 46% für das Chlorid (Eintrag 3) bzw. 50% für

das Phosphat (Eintrag 4) festgestellt. Eine so hohe Enantioselektivität war in einer Silyltrans-

ferreaktion ausgehend von der Bis(triorganosilyl)zinkverbindung zuvor nicht erreicht worden.

In THF lieferte die Reaktion das verzweigte Allylsilan nicht bloß in sehr guter Ausbeute, son-

dern zudem auch noch mit einer hohen Enantioinduktion von 91 bzw. 92% ee und einer Re-

gioselektivität von γ:α ≥ 95:5 (Einträge 5 und 6). Erfahrungsgemäß hatten Allylphosphate mit

Komplex L11a CuCl in THF (und Silylboronsäureester als Pronukleophil) hohe Anteile des

achiralen α-Produkts gezeigt.[69] Wiederholung der obigen beiden Experimente mit einer eth-

erischen Lösung des Zinkreagenzes in Et2O trieb die Enantioselektivität der Reaktion nach

oben. Das Allylchlorid (E)-18a lieferte dabei das entsprechende Allylsilan γ-(R)-11a mit [96] Für den Einfluss verschiedener Lösungsmittel auf die Reaktivität von (Me2PhSi)2Zn in der allylischen Sub-

stitution siehe: a) [35]; b) [65]; für den Einfluss verschiedener Lösungsmittel auf die Reaktivität von Me2PhSi–Bpin in der allylischen Substitution siehe: c) [66]; für den generellen Einfluss von Salzkontamina-tionen auf die Reaktivität von (Me2PhSi)2Zn siehe: d) [37]; e) G. Auer, Dissertation, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, 2006; f) [65].

[97] Bei sterisch anspruchsvolleren Silylgruppen wie z.B. tBuPh2Si war während der reduktiven Lithiierung darauf zu achten, dass das intermediär gebildete Disilan (tBuPh2Si–SiPh2tBu) in Lösung blieb.

ClSi

2M in THF

Li (1 Gew-% Na)

Reduktive Lithiierung

ZnCl21M in Et2O

Transmetallierung

1M in THF/Et2O

Li·LiClSi

2M in THFSCHLENK-Filtration

Lösungsmittel-Wechsel

ZnSi Si ·4LiCl

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THEORETHISCHER TEIL

60

98% ee (Eintrag 7) und das Allylphosphat (E)-19a das γ-(R)-11a sogar enantiomerenrein

(>99% ee, Eintrag 8). Die Ausbeuten und die ausgezeichnete Regioselektivitäten blieben

dabei erhalten.

Tabelle 4.1: Untersuchung der Abgangsgruppeneigenschaften in verschiedenen Lösungsmitteln.

[a]Isolierte Gesamtausbeute beider Regioisomere nach Aufreinigung mittels Flashsäulenchromato-graphie an Kieselgel. [b]Bestimmt mittels 1H-NMR-spektroskopischer Analyse des Rohprodukts. [c]Bestimmt durch HPLC-Analyse an chiraler stationärer Phase. [d]Reaktionskontrolle durch GLC-Analyse zeigte keine Reaktion. [e]Aufgrund zu geringen Umsatzes nicht in analytisch reiner Form isoliert. [f]Es wurde tert-butylsubstituiertes L11b CuCl als Katalysator eingesetzt.

Dieses Reaktionsvorschrift wurde anschließend auf weitere allylische Substrate angewandt,

um das Verhalten anderer Abgangsgruppen in der asymmetrischen allylischen Substitution

zu untersuchen (Tabelle 4.1, Einträge 9–12). Überraschenderweise reagierte das Allylbromid

(E)-77a nur in moderater Ausbeute und wenig enantioselektiv (Eintrag 9), während es zuvor

MeMe

Me N N

NPh

PhCu

ClL11a·CuCl

Ph LGαγ Ph γ

(E)-9a,(E)-10a,(E)-18a–19a,(E)-78a–79aE:Z > 95:5

γ-(R)-11a

L11a·CuCl (5.0 Mol-%)(Me2PhSi)2Zn·4LiCl

(1.2 Äquiv.)Lösungsmittel–78°C→0°C

SiMe2Ph

Eintrag LM Vorläufer LG Ausbeute

[%][a] γ:α[b] ee [%][c]

1 CH2Cl2 (E)-18a Cl[d] – – –

2 CH2Cl2 (E)-19a OP(O)(OEt)2[d] – – –

3 Toluol (E)-18a Cl 63 >95:5 46

4 Toluol (E)-19a OP(O)(OEt)2 67 >95:5 50

5 THF (E)-18a Cl 70 >95:5 92

6 THF (E)-19a OP(O)(OEt)2 83 >95:5 91

7 Et2O (E)-18a Cl 80 >95:5 98

8 Et2O (E)-19a OP(O)(OEt)2 80 >95:5 >99

9 Et2O (E)-77a Br 44 >95:5 17

10 Et2O (E)-78a OC(O)OEt Spuren[e] >95:5 60

11 Et2O (E)-9a OAc[d] – – –

12 Et2O (E)-10a OC(O)NHPh[d] – – –

13[f] Et2O (E)-19a OP(O)(OEt)2 72 >95:5 70

Page 85: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

4 NHC–Kupfer(I)-katalysierte asymmetrische SN2'-Reaktion mit Bis(triorganosilyl)zink

61

in dem racemischen Verfahren gute Ergebnisse geliefert hatte.[35] Die Substrate mit sauer-

stoffreichen Abgangsgruppen (Einträge 10–12) reagierten in der racemischen Serie in Über-

einstimmung mit der Literatur hochgradig α-selektiv[34] und lieferten nur die Produkte einer

formalen SN2-Reaktion.[33a,b] Unter den neu entwickelten Bedingungen zeigte das Carbonat

(E)-78a zwar kaum Umsatz zum Produkt, dafür aber eine hohe γ-Selektivität und einen be-

achtlichen Enantiomerenüberschuss von 61% (Eintrag 10). Das Acetat (E)-9a sowie das

Carbamat (E)-10a reagierten nicht (Einträge 11 und 12). Hier zeigt sich erneut die herab-

gesetzte Reaktivität des verwendeten NHC–Kupfer(I)-Komplexes L11a CuCl zugunsten

seiner ausgesprochen hohen Regio- und Enantioselektivität gegenüber den ligandenfreien

Versuchsvorschriften (vgl. Kapitel 1.3 sowie 2.1.3).

Darüber hinaus war L11b CuCl hinsichtlich der Enantioinduktion weniger effektiv als

L11a CuCl, diese Tatsache befindet sich im Einklang mit der zuvor gemachten Beobachtung

unter Einsatz des Silylboronsäureesters.[69]

4.2 Untersuchung der Substratbreite der Kupfer(I)-katalysierten regio- und enantioselektiven allylischen Substitution unter Verwendung von Bis(triorganosilyl)zink als Pronukleophil

In Folge der exzellenten Diskriminierung der enantiotopen Seiten, die durch den MCQUADE-

Komplex L11a CuCl bei prochiralem Phenylallylphosphat (E)-19a erreicht worden war, wurde

erneut die Substratbreite an verschiedenen Allylphosphaten untersucht. Diesmal jedoch nicht

mit Me2PhSi–Bpin, sondern zum ersten Mal unter Einsatz von (Me2PhSi)2Zn 4LiCl als

Siliciumquelle (Schema 4.3). Für den besseren Vergleich der Ergebnisse sind die Enantio-

merenüberschüsse, die bei der Verwendung des Silylboronsäureesters erzielt wurden, in

Klammern angegeben.[68,69] Generell sind die erreichten Enantiomerenüberschüsse der dar-

gestellten α-chiralen Allylsilane unter Einsatz des Zinkreagenzes deutlich höher. Die Verhält-

nisse der γ:α-Substitutionen blieben dabei ähnlich und waren allesamt synthetisch nutzbar.

Unabhängig von der elektronischen Natur des Substituenten am Arylring reagierten die ein-

gesetzten linearen Allylphosphate ohne weiteres zu den entsprechenden α-chiralen Allylsila-

nen [(E)-19a–c→γ-(R)-11a–c und (E)-19l→γ-(R)-11l]. Die elektronenziehende CF3-Gruppe

schien dabei einen besonders positiven Effekt auf die Ausbeute zu haben [(E)-19c→γ-(R)-

11c]. Ebenso verhielten sich primäre [Homobenzyl, (E)-19m] und sekundäre [Cyclohexyl,

(E)-19d] aliphatische Substrate in Bezug auf die isolierte Ausbeute, Regioselektivität und

asymmetrische Induktion [(E)-19m→γ-(S)-11m und (E)-19d→γ-(R)-11d]. Einzig das isoprop-

ylsubstituierte Allylphosphat (E)-19e reagierte mit geringfügig kleinerer Enantioselektivität als

bei Verwendung des Silylboronsäureesters [(E)-19e→γ-(R)-11e].

Page 86: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

THEORETHISCHER TEIL

62

Schema 4.3: Untersuchung der Substratbreite der NHC–Kupfer(I)-katalysierten allylischen Substitu-

tion durch Siliciumnukleophile aus (Me2PhSi)2Zn 4LiCl. Angegeben ist die isolierte Gesamtausbeute beider Regioisomere nach Aufreinigung mittels Flashsäulenchroma-tographie an Kieselgel. Das Isomerenverhältnis wurde mittels 1H-NMR-spektrosko-pischer Analyse des Rohprodukts bestimmt. Der Enantiomerenüberschuss wurde durch HPLC-Analyse an chiraler stationärer Phase bestimmt. Die Werte in Klammern beziehen sich auf den bei Verwendung des Silylboronsäureesters erhaltenen Enantio-merenüberschuss.

Andererseits konnte die Regioselektivität in der Reaktion von verzweigten Allylphosphaten,

also Akzeptoren mit Substitution in der β- oder γ-Position, deutlich gesteigert werden, wäh-

rend der erzielte Enantiomerenüberschuss vergleichbar war [(E)-19g→γ-(R)-11g und (E)-

19h→γ-(R)-11h, Schema 4.3]: So stieg das γ:α-Isomerenverhältnis für das β-methyl-

substituierte γ-(R)-11g von 65:35 bei 78% ee (mit Silylboronsäureester)[68] auf 92:8 bei

MeMe

Me N N

NPh

PhCu

ClL11a·CuCl

(E)-19a–e,(E)-19g–h,(E)-19l–mE:Z > 95:5

L11a·CuCl (5.0 Mol-%)

(Me2PhSi)2Zn⋅4LiCl (1.2 Äquiv.)

Et2O–78°C→0°C

γ-(R)-11a–d,γ-(S)-11e,

γ-(R)-11g–h,γ-(S)-11m,γ-(R)-11l

R1 OP(O)(OEt)2αγ

R2

R3

R1 γ

R2 SiMe2Ph

R3

(E)-19a→γ-(R)-11a γ:α > 95:5, 80%

>99% ee (96% ee)

γ

SiMe2Ph

γγ

SiMe2Ph

γγ

SiMe2PhMeO

γγ

SiMe2Ph

F3C

γγ

SiMe2Ph

γγ

SiMe2Ph

γγ

SiMe2PhMe

Me

γγ

SiMe2Ph

Meγγ

Me SiMe2Ph

(E)-19l→γ-(R)-11l γ:α > 95:5, 80%

97% ee

(E)-19b→γ-(R)-11b γ:α > 99:1, 74%

98% ee (95% ee)

(E)-19c→γ-(R)-11c γ:α = 95:5, 94%

>99% ee (93% ee)

(E)-19m→γ-(S)-11m γ:α > 99:1, 76%

96% ee (88% ee)

(E)-19d→γ-(R)-11d γ:α > 99:1, 70%

>99% ee (95% ee)

(E)-19e→γ-(S)-11e γ:α = 97:3, 70%

94% ee (97% ee)

(E)-19g→γ-(R)-11g γ:α = 92:8, 65%

70% ee (78% ee)

(E)-19h→γ-(R)-11h γ:α = 94:6, 75%

94% ee (93% ee)

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4 NHC–Kupfer(I)-katalysierte asymmetrische SN2'-Reaktion mit Bis(triorganosilyl)zink

63

70% ee [mit Bis(triorganosilyl)zink][98] und für das sterisch anspruchsvolle γ,γ-disubstituierte

γ-(R)-11h von 73:27 bei 93% ee (mit Silylboronsäureester)[69] auf 94:6 bei 94% ee [mit Bis(tri-

organosilyl)zink]. Diese beiden Resultate unterstreichen die breite Anwendbarkeit von

(Me2PhSi)2Zn 4LiCl in der allylischen Substitution und sogar zum Aufbau tertiärer Ste-

reozentren, während bei der Verwendung des Silylboronsäureesters sowohl bei der

OESTREICH-Methode als auch bei dem Verfahren von HAYASHI und Mitarbeidern Einzelopti-

mierungen für diese beiden Substraten nötig gewesen waren.[69,73]

Die jeweiligen Autoren beschrieben bei der Anwendung von MCQUADEs chiralem NHC–Kup-

fer(I)-Komplexes in asymmetrischen allylischen Borylierungs-[67c,d] und Silylierungsreaktion-

en[68,69,71] neben den erreichten hohen Regio- und Enantioselektivitäten die Stereokon-

vergenz als eine weitere Besonderheit dieses Katalysatorsystems. Unabhängig von der

Doppelbindungsgeometrie wurden E- und Z-konfigurierte Substrate in das gleiche Enantio-

mer überführt. Diese Stereokonvergenz wurde bei der Verwendung des Zinkreagenzes als

Siliciumquelle ebenfalls beobachtet (Schema 4.4), jedoch wurden bei Weitem nicht die Werte

an Regiokontrolle und Enantioselektivität erreicht, wie das bei der Verwendung des Silyl-

boronsäureesters der Fall gewesen war (Schema 4.4, rechts). So fiel das Verhältnis von γ-

zu α-Substitution von zuvor 97:3 auf 88:12 und der Enantiomerenüberschuss sogar von 91

auf nur noch 64% ab.

Schema 4.4: Vergleich der erreichten Stereokonvergenz durch die Verwendung des Zinkreagenzes

mit der durch die Verwendung des Silylboronsäureesters.

Eine Annehmlichkeit des Zinkreagenzes ist seine bereits erwähnte, geradlinige Darstellung

(vgl. Schema 4.2): Reduktive Lithiierung von Silylchloriden, typischerweise mit mindestens

einem Phenylrest am Siliciumatom (vgl. Kapitel 1.1, Schema 1.2 und Kapitel 1.2, Gleichung

1.1) gefolgt von einer Salzmetathese mit Zinkchlorid liefert das direkt einsetzbare Bis(tri-

organosilyl)zink. Die gleiche reduktive Lithiierung liefert das Triorganosilyllithium, welches in

einer Reaktion mit Pinakolboran nach Destillation den lagerbaren Silylboronsäureester her-

vorbringt.[41] Die Anwendung von letzteren in asymmetrischen Katalysen beschränkt sich le- [98] Allylsilan γ-(R)-11g ist an Kieselgel instabil und zersetzt sich auch bei Lagerung unter Schutzgasatmos-

phäre innerhalb weniger Tage. Für eine detaillierte Analyse der Zersetzungsprodukte siehe: L. B. Delvos, Dissertation, Technische Universität Berlin, 2015.

(Z)-19aZ:E > 95:5

L11a·CuCl (5.0 Mol-%)

(Me2PhSi)2Zn·4LiCl (1.2 Äquiv.)

Et2O–78°C→0°C

Stereokonvergenz

γ-(R)-11aγ:α = 88:12

60%, 64% ee

OP(O)(OEt)2αγ

Ph

Ph γ

SiMe2Ph

γ-(R)-11aγ:α = 97:3

88%, 91% ee

Me2PhSi–Bpinmit

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THEORETHISCHER TEIL

64

diglich auf die Form von Me2PhSi–Bpin[42a] und eines weiter oben beschriebenen Beispiels

von MePh2Si–Bpin,[90] obwohl auch weitere Derivate bekannt sind.[41c,d,42a] Die erläuterte ein-

fache Darstellung der Zinkverbindung und die hier ausgearbeitete Anwendung in der asym-

metrischen allylischen Substitution erlaubte die Untersuchung verschiedener Silylgruppen in

der asymmetrischen Kohlenstoff–Silicium-Bindungsknüpfung (Schema 4.5).

Erwartungsgemäß sanken die Enantiomerenüberschüsse und zu einem geringeren Maße

auch die Regioselektivitäten der erhaltenen α-chiralen Allylsilane entsprechend dem ste-

rischen Anpruch der Silylgruppe in der Reihe Me2PhSi [γ-(R)-11a] > MePh2Si [γ-(R)-79] >

Ph3Si [γ-(R)-80] > tBuPh2Si [γ-(R)-81]. Entsprechend unserer Erfahrung in der enantiose-

lektiven 1,2-Addition an Imine verliert der Übergangszustand mit zunehmender Größe der Si-

lylgruppe an Kompaktheit (vgl. Kapitel 2.1.5, Schema 2.5). Hierbei fällt jedoch auf, dass

durch den Einsatz von (MePh2Si)2Zn 4LiCl in der allylischen Substitution immer noch eine

sehr gute Unterscheidung der enantiotopen Seiten des Allylphosphats durch das resultie-

rende L11a�Cu–SiMePh2 möglich war und so im Produkt γ-(R)-79 ein Enantiomerenüber-

schuss von 96% induziert wurde, während in der 1,2-Addition mit MePh2Si–Bpin lediglich

60% ee im Produkt erhalten wurde (siehe Kapitel 2.1.5, Schema 2.4). Möglicherweise kann

sich das Allylphosphat im Gegensatz zum N-tosylgeschützen Aldimin auch bei Verwendung

sterisch anspruchsvollerer Silylgruppen besser um das Metallzentrum anordnen und erfährt

so eine höhere Enantioinduktion.

Schema 4.5: Einfluss des Siliciumnukleophils auf die Regio- und Enantioselektivität in der allyl-

ischen Substitution mit (R3Si)2Zn 4LiCl als Anionenquelle. Angegeben ist die isolierte Gesamtausbeute beider Regioisomere nach Aufreinigung mittels Flashsäulenchroma-tographie an Kieselgel. Das Isomerenverhältnis wurde mittels 1H-NMR-spektrosko-pischer Analyse des Rohprodukts bestimmt. Der Enantiomerenüberschuss wurde durch HPLC-Analyse an chiraler stationärer Phase bestimmt.

Ph OP(O)(OEt)2

(E)-19a

L11a⋅CuCl (5.0 Mol-%)(R3−nPhnSi)2Zn⋅4LiCl

(1.2 Äquiv.)

γ-(R)-11a,γ-(R)-79−81

Ph

SiR3−nPhn

Et2O−78°C→0°C

γ α γ

γ-(R)-11aγ:α > 95:5

80%, >99% ee

SiMe2Ph

γ

γ-(R)-79γ:α > 99:1

78%, 96% ee

SiMePh2

γ

γ-(R)-80γ:α > 99:1

60%, 68% ee

SiPh3

γ

γ-(R)-81γ:α > 88:12

60%, 44% ee

SitBuPh2

γ

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4 NHC–Kupfer(I)-katalysierte asymmetrische SN2'-Reaktion mit Bis(triorganosilyl)zink

65

4.3 Exkurs: Verwendung des MCQUADE-Komplexes in der konjugierten Addition von Siliciumnukleophilen unter Verwendung von Bis(trior-ganosilyl)zinkverbindungen als Siliciumquelle

Wie einleitend erläutert, ein erfolgreicher Einsatz nukleophiler Bis(triorganosilyl)zinkverbin-

dungen in der asymmetrischen konjugierten Additionsreaktionen blieb bisher verwehrt (siehe

Kapitel 1.3.2).[18,37] Salzkontaminationen brachen einen für den Chiralitätstransfer wichtigen

Substrat–Katalysator-Chelat auf (vgl. Kapitel 1.3.2, Schema 1.10), und mehr noch, eine

schnelle unkatalysierte racemische Hintergrundreaktion verhinderte die effektive Stereoin-

duktion eines chiralen Liganden (vgl. Kapitel 1.3.2, Schema 1.9).[37]

Im Zuge der hier vorgestellten Verwendung eben dieser Pronukleophile in Kombination mit

MCQUADEs präformierten, chiralen NHC–Kupfer(I)-Komplex, wurden ebenfalls Versuche un-

ternommen, mit diesem einen asymmetrischen konjugierten Silyltransfer zu erreichen.

Repräsentative Vertreter α,β-ungesättigter Akzeptoren wurden getestet (Schema 4.6). Cyclo-

hexenon (3a), welches Grundlage vieler Studien zur asymmetrischen 1,4-Addition unter Ein-

satz des Zinkreagenzes war (vgl. Kapitel 1.3.1 und 1.3.2),[18] reagierte ohne jegliche

Stereoselektivität glatt zum racemischen β-silylierten Keton (3a→rac-4a). Acyclische α,β-un-

gesättigte Akzeptoren hingegen zeigten bei moderaten Ausbeuten überraschenderweise

eine relativ hohe Stereoinduktion. So lieferte Chalkon [(E)-5a] das entsprechende β-silylierte

Keton in einem Enantiomerenüberschuss von beachtlichen 81% [(E)-5a→(R)-7a] und Zimt-

säureethylester [(E)-6a] den β-silylierten Ester (R)-8a immerhin mit 40% ee [(E)-6a→(R)-8a].

Schema 4.6: Kupfer(I)-katalysierte konjugierte Addition von Siliciumnukleophilen an repräsentative

α,β-ungesättigte Akzeptoren ausgehend von Bis(triorganosilyl)zink.

O

SiMe2PhPh Ph

O SiMe2Ph

EtO Ph

O SiMe2Ph

(E)-5a→(R)-7a50%, 81% ee

(E)-6a→(R)-8a55%, 40% ee

3a→rac-4a70%, 0% ee

3a,(E)-5a−6a rac-4a,(R)-7a−8a

MeMe

Me N N

NPh

PhCu

ClL11a·CuCl

O O

SiMe2Ph

L11a·CuCl (5.0 Mol-%)(Me2PhSi)2Zn·4LiCl

(1.2 Äquiv.)Et2O

–78°C→0°C

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THEORETHISCHER TEIL

66

Hinsichtlich der genannten Problematik (Salzkontamination und schnelle Hintergrundreak-

tion) ist das ein vielversprechendes Resultat und weiterführende Studien in Arbeitskreis

OESTREICH werden der Optimierung dieser Transformation gewidmet sein.[99]

4.4 Fazit

Zusammenfassend wurde im vorangegangenen Kapitel am Beispiel der allylischen

Substitution die erste Anwendung siliciumbasierter Cuprate aus Bis(triorganosilyl)zinkrea-

genzien in der asymmetrischen Katalyse beschrieben.[100] Hierbei wurden außerordentlich

hohe Enantiomerenüberschüsse bei den durch verzweigtselektive Substitution linearer Allyl-

phosphate erhaltenen Allylsilane erreicht. Die Methode ist ebenso auf Allylchloride anwend-

bar. Anders als die etablierten Verfahren, die sich die Aktivierung der Interelementbindung in

SUGINOMEs Silylboronsäureester durch σ-Bindungsmetathese zu Nutze machen,[68,69,71,73]

beruht diese Methode auf der Transmetallierung der weichen Bis(triorganosilyl)zinkverbin-

dung auf den präformierten NHC–Kupfer(I)−Chlorid-Komplex L11a CuCl, welche zuvor durch

Salzmetathese des harten Lithiumreagenzes mit Zinkchlorid erzeugt wurde. Diese „Zink-Me-

thode“ übertrifft andere asymmetrische Varianten in Bezug auf die Regioselektivität und be-

sonders auf die Enantiokontrolle.

Obwohl beide Pronukleophile zu einem ähnlichen Silicium–Kupfer(I)-Komplex führen, zeigten

die individuellen Salzadditive verschiedenen Einfluss auf den Ausgang der Reaktion. NaOMe

bringt LEWIS-basisches Methoxid mit ein, während die Lithiumkationen aus LiCl als starke

LEWIS-Säuren agieren, die unter Umständen den entscheidenden Unterschied in der allyl-

ischen Substitution machen.

Ein kurzer Exkurs in die asymmetrische konjugierte Silylierung zeigte, dass eine asymme-

trische Katalyse ausgehend von Bis(triorganosilyl)zink bei acyclischen α,β-ungesättigten

Substraten mit chiralen, präformierten Katalysatoren durchaus möglich ist, dieses Pronukleo-

phil für die Darstellung enantiomerenangereicherter cyclischer β-Silylketone aber eher unge-

eignet war.

[99] Die Verwendung von N-tosylgeschütztem 49a in Toluol als Lösungsmittel lieferte mit diesem System bei

unvollständigem Umsatz einen Enantiomerenüberschuss von 53% ee. [100] A. Hensel, M. Oestreich, Chem. Eur. J. 2015, 21, 9062–9065.

Page 91: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

5 Zusammenfassung

67

5 ZUSAMMENFASSUNG

Die vorliegende Dissertation widmete sich der katalytischen Erzeugung siliciumbasierter

Cuprate und deren Anwendung auf dem Gebiet der asymmetrischen Kohlenstoff–Silicium-

Bindungsknüpfung.

Hierbei wurde auf zwei grundlegend unterschiedliche Quellen nukleophilen Siliciums zurück-

gegriffen (Schema 5.1). Im ersten Teil der Arbeit wurde die in der Arbeitsgruppe um

OESTREICH ausgearbeitete und etablierte Aktivierung der Interelementbindung in SUGINOMEs

Silylboronsäureester angewendet. Die σ-Bindungsmetathese der Silicium–Bor-Bindung ent-

lang einer Kupfer(I)–Sauerstoff-Bindung erzeugt katalytische Mengen eines Siliciumnu-

kleophils. Mit dem Einsatz des chiralen NHC–Kupfer(I)-Komplexes L11a CuCl und NaOMe

als sauerstoffhaltige Base wurde so ein kupfer(I)-gebundenes Silylanion in chiraler Umge-

bung erzeugt (Schema 5.1, oben). Im zweiten Teil wurde der gleiche chirale Übergangsme-

tallkomplex L11a CuCl genutzt, um aus den Bis(triorganosilyl)zinkreagenzien, den „klas-

sischeren“ Organometallverbindungen, durch Transmetallierung ein ähnliches Siliciumnukle-

ophil freizusetzen (Schema 5.1, unten). Somit gelang das Zusammenführen der zwei grund-

legenden, in ihren jeweiligen Eigenschaften jedoch verschiedenen, Quellen nukleophilen Sili-

ciums in der asymmetrischen Darstellung α-chiraler Silylbausteine.

Schema 5.1: Erzeugung von cupratartigen Siliciumnukleophilen in chiraler Umgebung für die asym-

metrische Kohlenstoff–Silicium-Bindungsknüpfung ausgehen von zwei unterschied-lichen Pronukleophilen.

Die Kupfer(I)-katalysierte Aktivierung der Interelementverbindung Me2PhSi–Bpin fand in zahl-

reichen nukleophilen Reaktionen Anwendung,[42] unter anderem in der regioselektiven Dar-

stellung racemischer α-chiraler Allylsilane[65,66] sowie in der Synthese racemischer α-chiraler

Silylamine.[64,65] Lange Zeit blieb eine asymmetrische Reaktionsführung dieser beiden Silyl-

ierungen verwehrt. Während zu Beginn der experimentellen Arbeiten zu der hier vorliegen-

den Dissertation die asymmetrische allylische Substitution durch den Einsatz des von

MCQUADE und Mitarbeitern entwickelten NHC–Kupfer(I)-Komplexes L11a CuCl ge-

MeMe

Me N N

NPh

PhCu

ClL11a·CuCl

R1 ∗∗ R2

Si

α-chiraleBausteine

L11a⋅Cu(I) Si

(Me2PhSi)2Zn

Me2PhSi–Bpin asymmetrischeC−Si-Bindungs-knüpfung

klassischeTransmetallierung

σ-Bindungsmetathese

Interelementverbindung

Organometallverbindung

Page 92: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

THEORETHISCHER TEIL

68

lang,[68,69,71] blieb die enantioselektive 1,2-Addition von Siliciumnukleophilen an prochirale

Imine weiterhin ungelöst. Ziel dieser Arbeit war es also, unter Zuhilfenahme der aus den Ar-

beiten zur asymmetrischen allylischen Substitution gewonnen Erkenntnisse, α-chirale Silyl-

amine erstmals durch einen katalysatorkontrollierten enantioselektiven Aufbau der Kohlen-

stoff–Silicium-Bindung zugänglich zu machen.

Durch den Gebrauch des chiralen NHC–Kupfer(I)-Komplexes L11a CuCl und weiterer geeig-

neter Modifikationen der Reaktionsbedingungen wurden zum ersten Mal hoch enantioselek-

tiv α-chirale Silylamine durch die Reaktion von Aldiminen mit katalytisch erzeugten Silicium-

nukleophilen dargestellt (Schema 5.2).[90,69] Neben anderen elektronenziehenden Schutz-

gruppen am Iminstickstoffatom führten sowohl tosyl- als auch phosphorylgeschützte Imine zu

den besten Ergebnissen in Bezug auf Ausbeute und Enantioselektivität. Auf diese Art

wurden verschiedene aryl-, heteroaryl- und sogar schwierige alkylsubstituierte tosylge-

schützte Aldimine zu den entsprechenden α-chiralen Silylaminen umgesetzt.

Schema 5.2: NHC–Kupfer(I)-katalysierte enantioselektive 1,2-Addition an Imine.

Während mit der racemischen Variante ebenfalls weniger reak-

tive Ketimine in die entsprechenden α-silylierten tertiären

Aminen überführt worden waren,[64] zeigte sich diese Substrat-

klasse gegenüber den Reaktionsbedingungen der asymme-

trischen 1,2-Addition inert (nicht gezeigt). Unabhängig davon

wurde im Verlauf dieser Arbeiten außerdem zum ersten Mal eine

sterisch anspruchsvollere Variante des Silylboronsäureesters erfolgreich in einer asymme-

trischen Katalyse eingesetzt und das α-chirale Silylamin (R)-53r (Abbildung 5.1) enantio-

merenangereichert erhalten.

In weiterführenden Studien wurde die generelle Anwendbarkeit von MCQUADEs NHC–Kup-

fer(I)-Komplex L11a CuCl in anderen asymmetrischen Silyltransferreaktionen untersucht.

Doch sowohl in der 1,2-Addition an Aldehyde als auch in der 1,4-Addition an α,β-ungesät-

L11a·CuCl (5.0 Mol-%)Me2PhSi–Bpin (1.5 Äquiv.)

NaOMe (1.5 Äquiv.)N

R

SO2Tol HN

R

SO2Tol

Et2O0°C→RT

SiMe2Ph

AldimineR = Aryl und Alkyl

(inkl. Heterocyclen)

15 Beispiele32–85%

52–98% ee

α-chirale Silylamine

HN

Ph

SO2Tol

SiMePh2

(R)-53r57%, 60% ee

Abbildung 5.1: Variation der Silylgruppe.

Page 93: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

5 Zusammenfassung

69

tigte Carboxyl- und Carbonylverbindungen waren die erreichten Stereoinduktionen nur mo-

derat und konnten mit den etablierten Methode nicht konkurrieren (nicht gezeigt).[69]

Diese Untersuchungen führten jedoch zu dem im zweiten Teil der Arbeit beschriebenen Ver-

fahren, bei welchem der chirale, präformierte NHC–Kupfer(I)-Komplex ebenfalls genutzt wird,

um siliciumbasierte cupratartige Nukleophile aus dem weichen Bis(triorganosilyl)zink zu er-

zeugen und diese erstmals zur asymmetrischen Kohlenstoff–Silicium-Bindungsknüpfung zu

nutzen. Die so aus den Zinkverbindungen katalytisch erzeugten Nukleophile fanden Anwen-

dung in der asymmetrischen allylischen Silylierung von Allylphosphaten (Schema 5.3).[100]

Hierbei wurden mit dieser zweiten Herangehensweise an die bereits zuvor untersuchten Al-

lylphosphate neben den exzellenten Regioselektivitäten außerordentlich hohe Enantiomeren-

überschüsse erhalten, die alle bisher bekannten Methoden zur Darstellung von α-chiralen Al-

lylsilanen übertrafen.[68,69,71,73] Darunter befanden sich auch verzweigte Allylphosphate, wel-

che als schwierig galten und zur erfolgreichen Umsetzung zuvor einzeln optimiert werden

mussten.[69,73] Zusätzlich wurden die entsprechenden Allylchloride hoch enantioselektiv in die

entsprechenden silylierten Produkte überführt (nicht gezeigt).

Schema 5.3: NHC–Kupfer(I)-katalysierte regio- und enantioselektive allylische Substitution unter

Verwendung cupratartiger Siliciumnukleophile aus Bis(triorganosilyl)zink.

Die Darstellung der weichen Zinkverbindungen erfolgte hierbei in

situ durch Transmetallierung der harten Lithiumreagenzien mit

Zinkchlorid, und der Gebrauch dieser Siliciumnukleophile in der

asymmetrischen Katalyse war zuvor nie gelungen. Weiterhin er-

möglichte dies die Untersuchung des Einflusses verschiedener

Silylgruppen auf den Reaktionsausgang bezüglich Regio- und

Enantioselektivität (Abbildung 5.2).

L11a·CuCl (5.0 Mol-%)

(Me2PhSi)2Zn⋅4LiCl (1.2 Äquiv.)

Et2O–78°C→0°C

R1 OP(O)(OEt)2αγ

R2

R3

R1 γ

R2 SiMe2Ph

R3

AllylphosphateR1 = Aryl und Alkyl

R2 = H oder MeR3 = Me oder H

9 Beispieleγ:α ≥ 92:865–94%

78–>99% ee

α-chirale Allylsilane

γ-(R)-79−81γ:α ≥ 88:12, 44−96% ee

Ph

SiR3−nPhn

γ

Abbildung 5.2: Variation der Silylgruppe.n = 2−3

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THEORETHISCHER TEIL

70

Außerdem wurden in einem weiteren Experiment unter ähn-

lichen Bedingungen erstmals hohe Werte an Enantioinduk-

tion in der konjugierten Addition mit Bis(triorganosilyl)zink er-

reicht (Abbildung 5.3).

Ph Ph

O SiMe2Ph

(E)-5a→(R)-7a50%, 81% ee

Abbildung 5.3: (Me2PhSi)2Zn inder 1,4-Addition.

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EXPERIMENTELLER TEIL

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1 Allgemeine Arbeitsweise

75

1 Allgemeine Arbeitsweise

Alle Reaktionen wurden in zuvor im Ölpumpenvakuum ausgeheizten Glasapparaturen unter

Schutzgasatmosphäre (Stickstoff, getrocknet mit KC-Trockenperlen® Orange bzw. mit Phos-

phorpentoxid mit Feuchtigkeitsindikator) durchgeführt. Die verwendeten Glasgeräte wurden

zur Reinigung über Nacht in ein iPrOH/KOH-Bad eingelegt, anschließend mit deionisiertem

Wasser gespült und bei 120°C getrocknet. Nach Reaktionen mit Übergangsmetallverbin-

dungen wurden die Glasgeräte zuvor mit Königswasser (konzentrierte wässrige HCl-Lösung

und konzentrierte wässrige HNO3-Lösung im Verhältnis 3:1) gespült. Für die Zugabe von

Reagenzien und Lösungsmitteln durch Septen wurden mehrfach mit Schutzgas gespülte Ein-

wegspritzen und -kanülen bzw. bei 120°C gelagerte Glasspritzen und Edelstahlkanülen ver-

wendet. Feststoffe wurden im Schutzgasgegenstrom oder als Lösung zugegeben. Alle Reak-

tionsmischungen wurden über die gesamte Reaktionszeit mit einem Magnetrührer MR Hei-

Standard der Fa. Heidolph durch einen Magnetrührkern gerührt. Der Magnetrührer, ausge-

stattet mit einem Kontaktthermometer EKT Hei-con ebenfalls der Fa. Heidolph, wurde auch

zur Erwärmung mittels eines Silikonölbads benutzt. Tieftemperaturreaktionen wurden ent-

weder mit einer Kältemaschine TC100E der Fa. huber oder in einem Aceton- bzw. Ethanol-

Trockeneisbad durchgeführt. Vakuum bis zu 5 mbar wurde mit einem Vakuumsystem MZ 2C

NT bzw. PC 520 NT und bis zu 1 × 10−3 mbar mit einer Drehschieberpumpe RZ6, alle der Fa.

Vacuubrand, erzeugt. Lösungsmittel wurden routinemäßig über einen Rotationsverdampfer

Rotavapor R-114 oder Rotovapor R-200, beide der Fa. Büchi entfernt. Zur automatischen

Flashsäulenchromatographie wurde der Säulenautomat Isolera One der Fa. Biotage und

vorgepackte Säulen FLASH Si II 25 g mit 150 mL Reservoir Volumen der Fa. Isolute®

verwendet.

Lösungsmittel

Diethylether (Et2O) und Dichlormethan (CH2Cl2) wurden unter Stickstoffatmosphäre über

CaH2 am Rückfluss erhitzt und abdestilliert. Tetrahydrofuran (THF) wurde über KOH abdestil-

liert, anschließend unter Stickstoffatmosphäre über Kalium mit Benzophenon als Indikator

am Rückfluss erhitzt und bei Blaufärbung des Indikators abdestilliert. n-Hexan wurde unter

Stickstoffatmosphäre über Kalium erhitzt und abdestilliert. Toluol wurde unter Stickstoffat-

mosphäre über Natrium mit Benzophenon als Indikator am Rückfluss erhitzt und bei Blaufär-

bung des Indikators abdestilliert. Die zur Extraktion und Flashsäulenchromatographie ver-

wendeten technischen Lösungsmittel tert-Butylmethylether, Cyclohexan, Dichlormethan, n-

Pentan, Triethylamin (Et3N) und Essigsäureethylester wurden zuvor unter vermindertem

Druck destilliert. Für die Hochleistungsflüssigchromatographie (HPLC) wurden Lösungsmittel

entsprechenden Reinheitsgrades verwendet: n-Heptan, iPrOH, Acetonitril (MeCN) sowie

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EXPERIMENTELLER TEIL

76

doppelt deionisiertes Wasser.

Physikalische Daten

Siedepunkte wurden am Destillationskopf gemessen und sind nicht korrigiert. Bei Angabe

eines Drucks wurde dieser direkt über das angeschlossene Manometer bzw. durch vorherige

Druckmessung mit einem VAP5 Pirani-Manometer der Fa. Vacuubrand bestimmt.

Schmelzpunkte wurden mit einer Schmelzpunktbestimmungsapparatur der FA. Stuart

bestimmt und sind nicht korrigiert.

Chromatographie

Qualitative Dünnschichtchromatographie wurde auf Glasplatten beschichtet mit Kieselgel

60 F254 der Fa. Merck KGaA durchgeführt bzw. auf Aluminium-Fertigfolien ebenfalls be-

schichtet mit Kieselgel 60 F254 der Fa. Machery-Nagel. Die Indikation der Analyten erfolgte

nach verschiedenen Methoden:

· Bestrahlung der DC-Platte mit UV-Licht (λ = 254 nm) bei UV-Absorption durch die

Analyten.

· Eintauchen der DC-Platte in eine Lösung von (NH4)3[P(Mo3O10)4] (100 g), Ce(SO4)2

(4 g) und konzentrierte H2SO4 (100 mL) in H2O (900 mL) und anschließendes

Erwärmen mit einer Heißluftpistole.

· Eintauchen der DC-Platte in eine Lösung von KMnO4 (3 g), K2CO3 (20 g) und KOH

(0.3 g) in deionisiertem H2O (300 mL) und anschließendes Erwärmen mit einer

Heißluftpistole.

Als stationäre Phase für die Flashsäulenchromatographie wurde Kieselgel 60 der Fa.

Grace GmbH mit einer Korngröße von 40–63 µm, 230–400 mesh, ASTM verwendet. Die

Angaben im experimentellen Teil sind in der Form „(d×h, A:B = a:b, C, #n–m)“ angegeben,

wobei d der Säulendurchmesser und h die Füllhöhe an stationärer Phase sind. A und B

geben die als mobile Phase verwendeten Lösungsmittel und a:b deren Volumenverhältnis

an. C ist das Fraktionsvolumen in mL, #n–m entspricht den Fraktionsnummern, in welchen

sich die jeweilige Substanz befand.

Analytische Gaschromatographie (GC) von Reaktionsmischungen und Reinsubstanzen

wurde mit einem Gaschromatographen des Typs 7820A GC der Fa. Agilent ausgestattet mit

einer Quarzkapillarsäule des Typs SE-54 der Fa. CS-Chromatographie Service (Länge:

30 m; Innendurchmesser: 0.32 mm; Filmdicke der kovalent gebundenen, stationären Phase:

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1 Allgemeine Arbeitsweise

77

0.25 µm) durchgeführt. Zur Analyse wurden folgende Methoden verwendet: Trägergas: N2,

Injektortemperatur: 250°C, Detektortemperatur: 300°C, Fließrate: 1.7 mL/min, Starttempera-

tur: 40°C, Heizrate: 10°C/min, Endtemperatur: 280°C für 10 min.

Analytische Trennungen mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) wur-

den an den Geräten Infinity 1200 und Infinity 1290 der Fa. Agilent Technologies durchge-

führt. Als chirale stationäre Phase wurden die Säulen Daicel Chiralcel OJ-RH und OD-RH

(Reversed Phase) sowie OJ-H, OD-H, AD-H und IB (Normal Phase) eingesetzt.

NMR-Spektroskopie

Die Messung der NMR-Spektren erfolgte in der NMR-Abteilung des Instituts für Chemie der

Technischen Universität Berlin an den Geräten AV 400, AV 500 und AV 700 der Fa. Bruker.

Als Lösungsmittel dienten CDCl3, DMSO-d6, C6D6, und CD2Cl2. Die angegebenen che-

mischen Verschiebungen sind in den 1H-NMR-Spektren auf die Resonanzlinie des im CDCl3 enthaltenen CHCl3 (δ = 7.26 ppm), des im DMSO-d6 enthaltenen DMSO-d5 (δ = 2.50 ppm),

des im C6D6 enthaltenen C6D5H (δ = 7.16 ppm) und des im CD2Cl2 enthaltenen CDHCl2 (δ =

5.32 ppm) kalibriert. Die 13C-NMR-Spektren sind auf die Resonanz des CDCl3 (δ =

77.16 ppm), DMSO-d6 (δ = 39.52 ppm), C6D6 (δ = 128.06 ppm) und CD2Cl2 (δ = 53.84 ppm)

kalibriert.[101] Alle anderen Kerne wurden relativ zur Resonanzlinie von Tetramethylsilan im 1H-NMR-Spektrum mit Hilfe der normierten Skala für chemische Verschiebungen (unified

chemical shift scale)[101] geräteintern referenziert. Dieses Verfahren entspricht der IUPAC-

Empfehlung von 2001.[102] 29Si-DEPT-Messungen wurden auf folgende Kopplungskonstante

optimiert: J = 7.0 Hz. Folgende Abkürzungen wurden zur Angabe der Spinmultiplizitäten

verwendet: s (Singulett), d (Dublett), t (Triplett), q (Quartett), m (Multiplett) und mc (zentro-

symmetrisches Multiplett), wobei diese auch sinngemäß kombiniert wurden. Bei der Bezeich-

nung „br“ vor einer dieser Abkürzungen, handelt es sich um ein breites Signal. Bei zentro-

symmetrischen Signalen wurde der Signalschwerpunkt und bei Multipletts der Resonanzbe-

reich angegeben. Bei zentrosymmetrischen Multipletts, mit der Abkürzung mc gekennzeich-

net, wird ebenfalls der Signalschwerpunkt angegeben. Die Zuweisung der Signale bezieht

sich auf die Bezifferung der Strukturen in den Abbildungen und wurde durch Korrelations-

spektren wie 1H,1H-COSY, 1H,13C-HMQC, 1H,13C-HSQC und 1H,13C-HMBC unterstützt. 13C-, 31P- und 11B-NMR Experimente wurden 1H-entkoppelt durchgeführt. War eine eindeutige Zu-

ordnung der Signale nicht möglich, sind die entsprechenden Atome mit einem Stern (*, bzw.

**, ***, usw.) gekennzeichnet. Diastereotope Wasserstoff- bzw. Kohlenstoffatome wurden mit

[101] a) H. E. Gottlieb, V. Kotlyar, A. Nudelman, J. Org. Chem. 1997, 62, 7512–7515; b) G. R. Fulmer, A. J. M.

Miller, N. H. Sherden, H. E. Gottlieb, A. Nudelman, B. M. Stoltz, J. E. Bercaw, K. I. Goldberg, Organometallics 2010, 29, 2176–2179.

[102] R. K. Harris, E. D. Becker, S. M. Cabral de Menezes, R. Goodfellow, P. Granger, Pure Appl. Chem. 2001, 73, 1795–1818.

Page 102: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

78

„A“ und „B“ bezeichnet, wobei „A“ für das hochfeldverschobene und „B“ für das tieffeldver-

schobene Wasserstoff- bzw. Kohlenstoffatom steht. Die Bezeichnungen „trans“ und „cis“ bei

Kopplungskonstanten für diastereotope Wasserstoffatome an einfachsubstituierten Doppel-

bindungen beziehen sich auf die Geometrie relativ zum Kopplungspartner. Die Signale ein-

fach bzw. symmetrisch substituierter aromatischer Wasserstoffatome wurden, falls möglich,

als Signale erster Ordnung ohne die Beachtung von Effekten höherer Ordnung ausgewertet.

Die Bezeichnung „Ar“ bezieht sich auf nicht näher zugeordnete Wasserstoffatome oder

Kohlenstoffatome eines aromatischen Systems. Der Index „quart“ in der Auswertung der 13C-

NMR-Spektren steht für „quartär“ und bezeichnet nicht weiter zugeordnete, quartäre

Kohlenstoffatome.

Massenspektrometrie

Die massenspektrometrischen Analysen wurden von der Abteilung für Massenspektrometrie

am Institut für Chemie, Technische Universität Berlin durchgeführt. Exakte Massenbestim-

mungen wurden durch Elektronenstoßionisation (EI) an dem Gerät Finnigan MAT 95S (Elek-

tronenenergie: 70 eV) sowie durch Elektrosprayionisation (ESI) bzw. durch chemische Ioni-

sation bei Atmosphärendruck (APCI) am Orbitrap LTQ XL der Fa. Thermo Scientific gemes-

sen. Die jeweils verwendete Ionisationsmethode ist bei der Beschreibung der Experimente

angegeben. GC-MS-Messungen wurden an einem Gerät des Typs 5975C der Fa. Agilent

Technologies mit Elektronenstoßionisation (EI) durchgeführt. Die GC-Einheit war mit einer

Quarzkapillarsäule des Typs HP-5MS der Fa. Agilent Technologies (Länge: 30 m; Innen-

durchmesser: 0.25 mm; Filmdicke der kovalent gebundenen stationären Phase: 0.25 µm)

ausgestattet. Zur Analyse wurde folgende Methode verwendet: Trägergas: He, Injektortem-

peratur: 300°C, Detektortemperatur: 300°C, Fließrate: 0.8 mL/min, Starttemperatur: 40°C,

Heizrate: 10°C/min, Endtemperatur: 280°C für 10 min.

I

R-Spektroskopie

Infrarotspektren wurden an einem Fourier-Transformations-Infrarotspektrometer des Typs

Cary 630FT-IR der Fa. Agilent gemessen. Der Analyt wurde hierbei direkt mittels einer ATR-

Einheit vermessen. In der Auswertung erfolgt die Angabe der charakteristischen Banden der

entsprechenden Verbindung in Wellenzahlen [cm-1], wobei für die Angabe der Bandeninten-

sität die Abkürzungen w (schwach), m (mittel) und s (stark) verwendet wurden.

Drehwerte

Drehwerte optisch aktiver Substanzen wurden mit einem Polarimeter Polartronic H532 der

Fa. Schmidt+Haensch ermittelt. Die Analyten wurden als Lösung in dem angegebenen Lö-

sungsmittel in 1-dm-Küvetten vermessen. Die spezifischen Drehwerte 𝛼 !! wurden nach fol-

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1 Allgemeine Arbeitsweise

79

gender Formel berechnet:

𝛼 !! =

𝛼 × 100𝑐 × 𝑑

Hier ist λ die Wellenlänge in nm, θ die Messtemperatur in°C, α der am Polarimeter ermittelte

Drehwert, c die Konzentration in g/100 mL und d die Länge der Messküvette in dm. Die Ver-

wendung der Natrium-D-Linie (λ = 589 nm) als Lichtquelle ist mit „D“ gekennzeichnet.

Bestimmung von Enantiomerenüberschüssen und Diastereomerenverhältnissen

Enantiomerenüberschüsse (ee) wurden mittels HPLC an chiraler stationärer Phase bestim-

mt. Die Diasteromerenverhältnisse (dr) wurden durch Integration geeigneter, basislinienge-

trennter Signale in den 1H-NMR-Spektren oder gaschromatographisch an achiraler statio-

närer Phase ermittelt. Die jeweilige Methode ist im experimentellen Teil genannt.

Software

Die Aufnahme und Auswertung von GC-Daten erfolgte mit dem Programm EZChrom Elite

Compact der Fa. Agilent. NMR-Daten wurden mit Topspin 3.1 bzw. 3.2 der Fa. Bruker aus-

gewertet. Für die Erstellung und Analyse der GC-MS-Daten diente Enhanced ChemStation

02.02.1431 der Fa. Agilent Technologies. Für die Erstellung und Analyse der HPLC-Daten

diente Chemstation for LC 3D Systems B.04.03 der Fa. Agilent Technologies. Das Pro-

gramm Mass++ 2.4.0 der Firmen Shimadzu Corporation und Eisai Co.,Ltd. wurde zur Ana-

lyse der HRMS-Daten verwendet. Für die Aufnahme und Auswertung von IR-Spektren wur-

den Microlab und Agilent Resolutions Pro 5.2.0 der Fa. Agilent Technologies verwendet. Die

Erstellung von Schemata für die vorliegende Dissertation erfolgte mit dem Programm Chem-

BioDraw der Fa. CambridgeSoft.

Literaturbekannte Synthesevorschriften und Verbindungen

Folgende Verbindungen wurden nach literaturbekannten Synthesevorschriften hergestellt:

Substrate für die 1,2-Addition:

(E)-N-Benzyliden-4-toluolsulfonamid [(E)-47a],[103] (E)-N-(4-Trifluormethylbenzyliden)-4-tolu-

olsulfonamid [(E)-47b],[104,105] (E)-N-(4-Chlorbenzyliden)-4-toluolsulfonamid [(E)-47c],[106,104]

(E)-N-(4-Brombenzyliden)-4-toluolsulfonamid [(E)-47d],[103,107] (E)-N-(4-Methylbenzyliden)-4-

[103] M. Durán-Galván, B. T. Connell, Tetrahedron 2011, 67, 7901–7908. [104] R. K. Bowman, J. S. Johnson, J. Org. Chem. 2004, 69, 8537–8540. [105] J. C. Antilla, W. D. Wulff, J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 5099–5100. [106] a) A. G. Wenzel, E. N. Jacobsen, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 12964–12965; b) A. M. Seayad, B.

Ramalinam, K. Yoshinaga, T. Nagata, C. L. L. Chai, Org. Lett. 2010, 12, 264–267. [107] Hergestellt von D. J. VYAS.

Page 104: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

80

toluolsulfonamid [(E)-47e],[108109] (E)-N-(4-Methoxybenzyliden)-4-toluol-sulfonamid [(E)-

47f],[104,110] (E)-N-(2-Brombenzyliden)-4-toluolsulfonamid [(E)-47g],[104,106] (E)-N-(2-Methyl-

benzyliden)-4-toluolsulfonamid [(E)-47h],[104,111] (E)-N-(Naphthalin-1-ylmethylen)-4-toluolsul-

fonamid [(E)-47i],[64,104] (E)-N-(Cyclohexylmethylen)-4-toluolsulfonamid [(E)-47j],[64,112] (E)-N-

(2-Methyl-propyliden)-4-toluolsulfonamid [(E)-47k],[113] (E)-N-(3-Methylbutyliden)-4-toluolsul-

fonamid [(E)-47l].[105,113] (E)-N-Benzyliden-P,P-diphenylphosphinamid [(E)-48a],[114] (E)-N-tert-

Butyl(benzyliden)-carbamat [(E)-49a],[106] (E)-N-Benzylidenanilin [(E)-50a],[104] (Z)-N-Benzyl-

iden-1-phenylmethanimin [(E)-51a],[115] (E)-N-Benzhydryl-1-phenylmethanimin [(E)-52a],[64,105]

(S,E)-N-Benzyliden-4-toluolsulfinamid [(S)-72].[113]

Substrate für die allylische Substitution:

(E)-(3-Chlorprop-1-en-1-yl)benzol [(E)-18a],[35,116] (E)-(3-Bromprop-1-en-1-yl)benzol [(E)-

77a],[35,116] (E)-Diethyl(3-phenyl)allylphosphat [(E)-19a],[68] (Z)-Diethyl(3-phenyl)allylphosphat

[(Z)-19a],[68] (Z)-3-Phenylprop-2-en-1-ol [(Z)-8a],[35] (Z)-3-Phenylprop-2-ensäuremethylester

[(Z)-82a],[117] (E)-3-Phenylprop-2-enethylcarbonat [(E)-78a],[118] (E)-3-Phenylprop-2-enphenyl-

carbamat [(E)-10a],[66] (E)-3-Phenylprop-2-enacetat [(E)-9a],[66] (E)-Diethyl(3-naphthalin-1-

ylallyl)phosphat [(E)-19l],[119,68] (E)-Diethyl[3-(3-methoxyphenyl)allyl]phosphat [(E)-19b],[68]

(E)-3-(3-Methoxyphenyl)prop-2-en-1-ol [(E)-83b],[66] (E)-3-(3-Methoxyphenyl)prop-2-ensäure-

methylester [(E)-82b],[66] (E)-Diethyl[3-(4-trifluormethylphenyl)allyl]phosphat [(E)-19c],[68] (E)-

3-[4-Trifluormethyl)phenyl]prop-2-en-1-ol [(E)-83c], [66,120] (E)-Diethyl(5-phenylpent-2-en-1-yl)-

phosphat [(E)-19m],[68,116] (E)-(3-Cyclohexylallyl)diethylphosphat [(E)-19d],[68,116] (E)-Di-

ethyl(4-methylpent-2-en-1-yl)phosphat [(E)-19e],[68,116] (E)-Diethyl(2-methyl-3-phenylallyl)-

phosphat [(E)-19g],[66] (E)-2-Methyl-3-phenylprop-2-en-1-ol [(E)-83g],[121] (E)-Diethyl(3-me-

thyl-3-phenyl-allyl)phosphat [(E)-19h],[68] (E)-3-Phenylbut-2-en-1-ol [(E)-83h],[122] (E)-3-Phen-

ylbut-2-ensäuremethylester [(E)-82h].[123,124]

Sonstige:

[108] Hergestellt von O. ROLING. [109] B. E. Love, P. S. Raje, T. C. Williams II, Synlett 1994, 493–494. [110] Hergestellt von K. NAGURA. [111] Hergestellt von K. MÜTHER. [112] F. Chemla, V. Hebbe, J.-F. Normant, Synthesis 2000, 75–77. [113] F. A. Davis, Y. Zhang, Y. Andemichael, T. Fang, D. L. Fanelli, H. Zhang, J. Org. Chem. 1999, 64, 1403–

1406. [114] W. B. Jenning, C. J. Lovely, Tetrahedron 1991, 47, 5561–5568. [115] M. S. Sigman, P. Vachal, E. N. Jacobsen, Angew. Chem. Int. Ed. 2000, 39, 1279–1281. [116] Hergestellt von L. B. DELVOS. [117] W. C. Still, C. Gennari, Tetrahedron Lett. 1983, 4405–4408. [118] I. Fleming, N. K. Terret, J. Organomet. Chem. 1984, 264, 99–118. [119] Hergestellt von J. F. TEICHERT. [120] Hergestellt von T. N. T. NGUYEN. [121] A. Kulshrestha, N. S. Marzijarani, K. D. Ashtekar, R. Staples, B. Borhan, Org. Lett. 2012, 14, 3592–3595. [122] R. Martin, G. Islas, A. Moyano, M. A. Pericás, A. Riera, Tetrahedron 2001, 57, 6367–6374. [123] Für DIBAL-Reduktion, siehe: [22]. [124] Für HORNER−WADSWORTH−EMMONS-Reaktion siehe: J. Deng, Z.-C. Duan, J.-D. Huang, X.-P. Hu, D.-Y.

Wang, S.-B. Yu, X.-F. Xu, Z. Zheng, Org. Lett. 2007, 9, 4825–4828.

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1 Allgemeine Arbeitsweise

81

(Z)-1,3-Diphenylprop-2-en-1-on [(Z)-5a],[125] (Z)-3-Phenylprop-2-ensäureethylester [(Z)-

6a],[125]

Racemische Referenzproben aller Additionsprodukte und allylischer Silane für die HPLC

wurden aus den entsprechenden Iminen, Aldehyden, Allylphosphaten[65,98] und α,β-ungesät-

tigten Akzeptoren[125] nach Vorschriften dieses Labors hergestellt. Die analytischen Daten

dieser Proben wurden zum Teil zur Zuordnung der NMR-Signale herangezogen.

Nomenklatur und Nummerierung von Molekülstrukturen

Die Benennung der Verbindungen wurde sinngemäß vorgenommen und muss nicht den

IUPAC-Empfehlungen entsprechen, obschon diese weitgehend berücksichtigt wurden. Die

Nummerierung der Molekülstrukturen ist sinngemäß und folgt nicht zwangsläufig der Num-

merierung in der Nomenklatur.

[125] C. Walter, Dissertation, Westfälische Wilhelms-Universität Münster, 2008.

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EXPERIMENTELLER TEIL

82

2 ALLGEMEINE ARBEITSVORSCHRIFTEN

Die Substrat- und Lösungsmittelmengen für die Durchführung der Reaktionen sind den je-

weiligen Reaktionsvorschriften zu entnehmen. In Ausnahmefällen wurden die allgemeinen

Arbeitsvorschriften geringfügig modifiziert.

2.1 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Aktivierung von elementarem Lithium (AAV 1)

Ein möglichst klein geschnittener Lithiumdraht (natriumreich, 1.0 Gew.-% Na, 6.0 Äquiv.) be-

zogen auf das entsprechende Silylchlorid aus AAV 3) wird mit n-Pentan gewaschen, in einen

ausgeheizten Schlenkkolben gegeben und mit THF (20 mL) überschichtet. Es wird Trimethyl-

silylchlorid (1.5 mL) hinzugegeben und die Supension 30 min im Ultraschallbad behandelt.

Anschließend wird das Lösungsmittel mit Hilfe einer Spritze abgenommen und verworfen.

Die aktivierten, glänzenden Lithiumstücke werden mit weiterem THF (3 × 10 mL) gewaschen

bevor sie erneut mit THF (20 mL) überschichtet werden und zur weiteren Umsetzung ver-

wendet werden können.

2.2 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Darstellung einer wasserfreien Zink-chloridlösung in Diethylether (AAV 2)

Wasserfreies ZnCl2 (1.0 Äquiv.) wird in einem Schlenkkolben eingewogen und im Ölpumpen-

vakuum mit Hilfe einer Heißluftpistole aufgeschmolzen. Ist das feste ZnCl2 flüssig geworden,

wird noch weitere 5 min erhitzt. Anschließend lässt man im Vakuum abkühlen, bevor das Re-

aktionsgefäß mit Schutzgas befüllt wird. Diese Prozedur wird dreimal wiederholt und das nun

wasserfreie ZnCl2 wird mit der entsprechenden Menge Et2O (1.0M) versetzt und so lange

gerührt, bis es sich vollständig gelöst hat, um dann zur weiteren Umsetzung zur Verfügung

zu stehen.

2.3 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur reduktiven Lithiierung von phenyl-substituierten Silylchloriden (AAV 3)

In einem ausgeheizten Schlenkkolben wird ein Überschuss an gemäß AAV 1 aktivierten Li-

thiumstücken (6.0 Äquiv.) in THF (1.0 oder 2.0M) suspendiert, auf –12°C gekühlt, vorsichtig

mit dem entsprechenden Triorganosilylchlorid (2.5 Äquiv.) versetzt und über Nacht mit einem

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2 Allgemeine Arbeitsvorschriften

83

Ultraschallbad behandelt.[126] Die entstandene tiefrote Lösung von R3–nPhnSiLi (n = 3–1, 1.0

oder 2.0M in THF, bei etwa 80% Umsatz) wird mit Hilfe einer Spritze abgenommen und so

von überschüssigem, unreagiertem Lithium getrennt. Das so erzeugte Silylanion steht als Lö-

sung in THF zur weiteren Umsetzung bereit.[127]

2.4 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Transmetallierung von Triorganosi-lyllithiumverbindungen zu Bistriorganosilylzinkverbindungen (AAV 4)

Eine nach AAV 3 hergestellte Lösung von R3–nPhnSiLi (n = 3–1, 2.0M in THF) wird bei 0°C zu

einer gemäß AAV 2 präparierten Lösung von ZnCl2 (1.0M in Et2O, 1.0 Äquiv.) in Et2O ge-

tropft, wobei die rote Färbung des Silylanions augenblicklich verschwindet und sich eine

gelbliche bis grüne Suspension bildet, welche weitere 30 min bei dieser Temperatur gerührt

wird. Anschließend werden die Lösungsmittel vorsichtig im Ölpumpenvakuum entfernt und

der bräunliche Rückstand mit Et2O (1.0M) aufgenommen. Schlenkfiltration dieser Suspension

liefert die entsprechende Silylzinkverbindung als grasgrüne Lösung in Et2O (1.0M) mit gerin-

gen Rückständen an THF und in Et2O gelöstem LiCl.

2.5 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Darstellung N-tosylgeschützter, hete-roarylsubstituierter Imine durch Kondensation (AAV 5)

In Anlehnung an eine Vorschrift von LOVE und Mitarbeitern[109] wird in einem Rundkolben ver-

sehen mit einer DEAN−STARK-Apparatur ein Gemisch des heteroarylsubstituierten Aldehyds

(1.00 Äquiv.), 4-Toluolsulfonsäureamid (1.01 Äquiv.) und 4-Toluolsulfonsäure (Spatelspitze)

in Toluol (20 mL) so lange am Rückfluss erhitzt bis sich kein weiteres Wasser mehr an der

DEAN–STARK-Apparatur abscheidet. Anschließend wird das Lösungsmittel unter vermin-

dertem Druck entfernt und der Rückstand in Essigsäureethylester aufgenommen. Filtration

der entstandenen Suspension über Aktivkohle liefert das Kondensationsprodukt als weißen

Feststoff.

[126] Bei der reduktiven Lithiierung kann ebenfalls ein Magnetrührstab verwendet werden, solange kräftig gerührt

und darauf geachtet wird, dass das intermediär gebildete Disilan in Lösung bleibt und nicht den Mag-netrührkern blockiert. Wird die Reaktion bei 0°C durchgeführt ist eine Mindestdauer von 4 h einzuhalten.

[127] Das reaktive Silyllithium kann als Lösung in THF durchaus ohne Reaktivitätsverlust einige Wochen im Tief-kühler bei –20°C gelagert werden.

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EXPERIMENTELLER TEIL

84

2.6 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur asymmetrischen 1,2-Addition von Si-liciumnukleophilen an Aldimine (AAV 6)

In einem ausgeheizten Schlenkrohr wird MCQUADES NHC–Kupfer(I)-Komplex L11a�CuCl

oder L11b�CuCl (5.0 Mol-%) sowie NaOMe (1.5 Äquiv.) vorgelegt und mit dem entsprech-

enden Lösungsmittel versetzt (1 mL). Die Reaktionslösung wird 10 min bei Raumtemperatur

gerührt und mit Hilfe eines Eisbades auf 0°C gekühlt. Mit einer Spritze wird das Reaktions-

gemisch mit Me2PhSi–Bpin (1.5 Äquiv.) versetzt. Das entsprechende Imin (1.0 Äquiv.) wird

als Lösung in dem entsprechenden Lösungsmittel (1 mL) tropfenweise zugegeben und der

Rand des Reaktionsgefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (1 mL). Man lässt das Reak-

tionsgemisch langsam bis auf Raumtemperatur erwärmen und es wird bis zum vollständigem

Umsatz gerührt (GC-Kontrolle). Die Reaktionslösung wird über wenig Kieselgel filtriert und

das Reaktionsgefäß sowie das Kieselgel mit tert-Butylmethylether gewaschen (5 mL). Die

Lösungsmittel werden unter vermindertem Druck entfernt und der Rückstand säulenchroma-

tographisch an Kieselgel unter Verwendung der angebenen Laufmittelgemische aufgereinigt.

2.7 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur enantio- und regioselektiven allyl-ischen Substitution linearer Vorläufer durch siliciumbasierte Cuprate (AAV 7)

In einem ausgeheizten Schlenkrohr wird MCQUADES NHC−Kupfer(I)-Komplex L11a�CuCl

oder L11b�CuCl (5.0 Mol-%) vorgelegt, in dem entsprechenden Lösungsmittel (1.0 mL) ge-

löst, 10 min bei Raumtemperatur gerührt und anschließend mit Hilfe eines Aceton/Trocken-

eisbads auf –78°C gekühlt. Bei dieser Temperatur wird zu dem gelben Reaktionsgemisch

eine nach AAV 4 hergestellte grasgrüne Lösung des Silylzinkreagenzes zugetropft und die

Temperatur unter Zuhilfenahme eines Eisbades auf 0°C erhöht. Die Reaktionsmischung wird

30 min bei dieser Temperatur gerührt und färbt sich braun. Anschließend wird bei 0°C mit

einer Spritze das entsprechende allylische Substrat (1.0 Äquiv.) als Lösung in dem verwen-

deten Lösungsmittel (1.0 mL) tropfenweise zugegeben und der Rand des Reaktionsgefäßes

mit wenig Lösungsmittel gespült (0.5 mL). Das Reaktionsgemisch wird bei dieser Temperatur

gerührt. Nach vollständigem Umsatz (GC-Kontrolle) wird die Reaktionslösung über wenig

Kieselgel filtriert und sowohl das Reaktionsgefäß als auch das Kieselgel mit tert-Butylmethyl-

ether (3 × 5 mL) gewaschen. Die Lösungsmittel werden unter vermindertem Druck entfernt

und das Verhältnis der Regioisomere 1H-NMR-spektroskopisch bestimmt. Die anschließende

säulenchromatographische Aufreinigung des Rohprodukts an Kieselgel unter Verwendung

der angegebenen Laufmittelgemische liefert die entsprechenden Allylsilane als farblose Öle.

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3 Beschreibung der Experimente

85

3 BESCHREIBUNG DER EXPERIMENTE

3.1 Darstellung der verwendeten Katalysatoren und Reagenzien

3.1.1 Darstellung der präformierten chiralen sechsgliedrigen N-heterocy-

clischen Carben−Kupfer(I)-Chlorid-Komplexe (S,S)-L11a CuCl und (S,S)-L11b CuCl

3.1.1.1 Ethyl-2-fluorbenzimidattetrafluoroborat (70)

Nach einer Vorschrift von BUSACCA und Mitarbeitern[87] wurde 2-Fluorbenzamid (71, 2.5 g,

18 mmol, 1.0 Äquiv.) in einem Schlenkkolben vorgelegt und bei Raumtemperatur vorsichtig

mit einer Lösung des MEERWEIN-Salzes Et3OBF4 (1.0M in Dichlormethan, 22 mL, 22 mmol,

1.2 Äquiv.) versetzt. Nach 1 h Reaktionszeit bildete sich aus der klaren Lösung eine Suspen-

sion, welche für weitere 18 h bei Raumtemperatur gerührt wurde. Anschließend wurde das

Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt und der Rückstand aus wenig Essigsäure-

ethylester heiß umkristallisiert. Die Titelverbindung wurde als weißer Feststoff (2.6 g,

10 mmol, 57%) erhalten.

Smp.: 133°C; Lit.[128]: 130–131°C.

IR (ATR): /cm–1 = 726 (s), 747 (s), 827 (m), 863 (m), 962 (s), 1007 (s), 1036 (s), 1077 (s),

1150 (m), 1223 (m), 1362 (m), 1384 (m), 1445 (m), 1502 (m), 1592 (m), 1620 (m), 1687 (m),

3196 (w), 3240 (w).

1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ/ppm = 1.46 (t, 3J2',1' = 7.1 Hz, 3H, H-2'), 4.58 (q, 3J1',2' =

7.0 Hz, 2H, H-1'), 7.44–7.56 (m, 2H, H-3, H-5), 7.80–7.88 (m, 2H, H-4, H-6).

[128] A. Franzke, A. Pfaltz, Chem. Eur. J. 2011, 17, 4131–4144.

33 11 NH2

O1'1'

BF4

F

70C9H12BF4NO

M = 255.00 g/mol

ν~

Page 110: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

86

13C-NMR (101 MHz, DMSO-d6): δ/ppm = 14.1 (C-2'), 61.1 (C-1'), 117.1 (d, 2J3,F = 22.0 Hz, C-

3), 118.5 (d, 2J1,F = 10.3 Hz, C-1), 124.7 (d, 4J5,F = 3.8 Hz, C-5), 131.7 (C-4), 135.2 (d, 3J6,F =

9.0 Hz, C-6), 161.0 (d, 1J2,F = 256.2 Hz, C-2), 163.6 (d, 3JCNH2,F = 3.0 Hz, C=NH2+).

ESI-MS für C9H12FNO+ [M–BF4−]+: ber. 168.0819

gef. 168.0812

Die analytischen Daten stimmen mit den Literaturangaben überein.[128]

3.1.1.2 (4S,5S)-4,5-Diphenyl-2-(2-fluorphenyl)-4,5-dihydro-1H-imidazol [(S,S)-68]

In Anlehnung an eine Vorschrift von BUSACCA und Mitarbeitern[87] wurden Imidat 70 (940 mg,

3.69 mmol, 1.00 Äquiv.) und (S,S)-1,2-Diphenylethylendiamin [(S,S)-69, 782 mg, 3.69 mmol,

1.00 Äquiv.] in MeOH (10 mL) gelöst und 2 h am Rückfluss erhitzt. Nach vollständigem Um-

satz (GC-Kontrolle) wurde das Volumen der Reaktionslösung so weit eingeengt bis sich eine

Suspension bildete. Diese wurde in Essigsäureethylester (10 mL) aufgenommen und unter

Eiskühlung mit wässriger NaOH (2M) tropfenweise auf pH 10 eingestellt. Die Phasen wurden

getrennt und die wässrige Phase mit Essigsäureethylester (3 × 5 mL) extrahiert. Die vereinig-

ten organischen Phasen wurden mit gesättigter wässriger NaCl-Lösung (10 mL) gewaschen,

über Na2SO4 getrocknet und die Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt. Der

Rückstand wurde aus einem Gemisch von Cyclohexan und wenigen Tropfen Essigsäure-

ethylester heiß umkristallisiert. Die Titelverbindung wurde als kristalliner Feststoff (1.06 g,

3.36 mmol, 91%) erhalten.

Smp.: 123°C; Lit.[128]: 120.5–121.5°C.

33 11

2'2'N

F HN

4'4' 4''4''2''2''

4''4''

2''2''

(S,S)-68C21H17FN2

M = 316.38 g/mol

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3 Beschreibung der Experimente

87

IR (ATR): /cm–1 = 698 (s), 748 (s), 818 (m), 945 (m), 1009 (m) 1093 (m), 1134 (m), 1226

(m), 1266 (m), 1330 (m), 1445 (m), 1489 (m), 1504 (m), 1597 (m), 1622 (m), 2797 (w), 2917

(m), 3020 (m), 3065 (m), 3116 (m).

1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ/ppm = 4.86 (s, 2H, H-4', H-5'), 5.51 (bs, 1H, 1'-NH), 7.10

(ddd, 3J3,F = 11.9 Hz, 3J3,4 = 8.3 Hz, 4J3,5 = 0.8 Hz, 1H, H-3), 7.20 (ddd, 3J4,3 = 7.9 Hz, 3J4,5 =

7.4 Hz, 4J4,6 = 1.0 Hz, 1H, H-4), 7.23–7.33 (m, 10H, H-2'', H-3'', H-4''), 7.43 (mc, 1H, H-5),

8.19 (ddd, 3J6,5 = 7.8 Hz, 3J6,4 = 7.8 Hz, 4J6,F = 1.5 Hz, 1H, H-6).

13C-NMR (101 MHz, DMSO-d6): δ/ppm = 74.5 (C-4', C-5'), 116.4 (d, 2J3,F = 22.8 Hz, C-3),

117.5 (d, 2J1,F = 10.5 Hz, C-1), 124.8 (d, 4J5,F = 3.0 Hz, C-4), 126.7 (C-2'')*, 127.7 (C-4''),

128.9 (C-3'')*, 131.5 (d, 3J6,F = 2.8 Hz, C-6), 132.9 (d, 3J4,F = 9.3 Hz, C-5), 143.3 (C-1''), 159.6

(d, 3J2',F = 2.7 Hz, C-2'), 161.1 (d, 1J2,F = 250.1 Hz, C-2).

ESI-MS für C21H18FN2+ [M+H]+: berechnet 317.1449

gefunden 317.1445

α D20 = −64° (c = 1.4, Dichlormethan); Lit.[128]: α D

20 = +50° (c = 1.0, Dichlormethan, (R,R)-68).

Die analytischen Daten stimmen mit den Literaturangaben überein.[128]

3.1.1.3 N-{2-[(4S,5S)-4,5-Diphenyl-4,5-dihydro-1H-imidazol-2-yl]phenyl}-2,4,6-

trimethylanilin [(S,S)-66a]

Nach einer modifizierten Vorschrift von MCQUADE und Mitarbeitern[67a] wurde das Imidazolin

(S,S)-68 (1.5 g, 4.7 mmol, 1.0 Äquiv.) in THF (50 mL) gelöst, mit 2,4,6-Trimethylanilin (67a,

705 mg, 5.20 mmol, 1.10 Äquiv.) und LiNH2 (270 mg, 11.8 mmol, 2.50 Äquiv.) versetzt und

am Rückfluss erhitzt. Nach 12 h wurde erneut LiNH2 (270 mg, 11.8 mmol, 2.50 Äquiv.) hinzu-

ν~

33 11

2'2'N

NH HN

4'4' 4''4''2''2''

4'''4'''

2'''2'''5''''5''''

3''''3''''

(S,S)-66aC30H29N3

M = 431.58 g/mol

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EXPERIMENTELLER TEIL

88

gegeben und weitere 5 h am Rückfluss erhitzt. Nach vollständigem Umsatz (DC-Kontrolle)

wurde die Reaktion durch Zugabe von wässriger, gesättigter NH4Cl-Lösung (20 mL) beendet

und man ließ das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abkühlen. Die Phasen wurden ge-

trennt, die wässrige Phase mit Essigsäureethylester (3 × 20 mL) extrahiert, die vereinigten

organischen Phasen über Na2SO4 getrocknet und die Lösungsmittel unter vermindertem

Druck entfernt. Die Aufreinigung des festen Rohprodukts mittels Flashsäulenchromatogra-

phie an Kieselgel (5 × 8 cm, Cyclohexan:Essigsäureethylester = 20:1, 20 mL, #5–33) lieferte

die Titelverbindung (1.6 g, 3.7 mmol, 79%) als weißen Schaum.

Smp.: 195°C.

IR (ATR): /cm–1 = 700 (s), 743 (s), 816 (w), 857 (m), 1015 (m), 1071 (m), 1164 (m), 1221

(m), 1328 (m), 1376 (m), 1406 (m), 1450 (s), 1489 (m), 1513 (s), 1566 (m), 1587 (m), 1616

(s), 2908 (w), 3028 (w), 3078 (w), 3401 (w).

1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ/ppm = 2.21 (s, 6H, 2''''-CH3, 6''''-CH3), 2.31 (s, 3H, 4''''-CH3),

4.65 (br s, 1H, H-4'), 5.20 (br s, 1H, H-5'), 5.40 (br s, 1H, 1'-NH), 6.32 (d, 3J3,4 = 8.4 Hz, 1H,

H-3), 6.67 (dd, 3J5,4 = 7.3 Hz, 3J5,6 = 7.4 Hz, 1H, H-5), 6.95 (s, 2H, H-3'''', H-5''''), 7.18 (dd, 3J4,3 = 8.3 Hz, 3J4,5 = 7.4 Hz, 1H, H-4), 7.27–7.45 (m, 10H, H-2'', H-3'', H-4'', H-2''', H-3''', H-

4'''), 7.53 (br s, 1H, H-6), 10.46 (br s, 1H, 2-NH).

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = 18.5 (2''''-CH3)*, 18.5 (6''''-CH3)*, 21.1 (4''''-CH3)*, 68.8

(C-4')**, 80.7 (br, C-5')**, 110.1 (C-1), 112.6 (C-3), 115.0 (C-5), 126.7 (C-2'', C-2''')***, 127.6

(br, C-3'')***, 127.8 (br, C-3''')***, 128.1 (C-6), 128.6 (C-4'')***, 128.8 (C-4''')***, 129.1 (C-3'''',

C-5''''), 132.0 (C-4), 135.6 (C-1'''', C-2'''')****, 136.4 (C-4'''')*****, 136.9 (C-6'''')*****, 143.4 (C-

1'')******, 143.9 (C-1''')******, 148.6 (C-2), 164.3 (C-2').[129]

ESI-MS für C30H30N3+[M+H]+: berechnet 432.2434

gefunden 432.2425

α D20 = +75° (c = 1.1, CHCl3); Lit.[67a]: α D

20 = +64° (c = 0.2, CHCl3).

Die analytischen Daten stimmen mit den Literaturangaben überein.[67a]

[129] Die spektroskopischen Daten verschiedener Chargen variierten. Die Signale der Ethyleneinheit des Imid-

azolinbausteins erschienen im 1H-sowie 13C-NMR-Spektrum sehr breit und waren zum Teil kaum detektier-bar. Ein Einfluss auf die Reaktivität in Folgereaktionen wurde nicht festgestellt.

ν~

Page 113: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

89

3.1.1.4 (2S,3S)-2,3-Diphenyl-6-mesityl-3,6-dihydro-2H-imidazol[1,2-c]chinazolin-4-

iumtetrafluorborat [(S,S)-L11a+ BF4−]

In Anlehnung an eine Vorschrift von MCQUADE und Mitarbeitern[67a] wurde Aminoimidazolin

(S,S)-66 (820 mg, 1.90 mmol, 1.00 Äquiv.) zusammen mit NH4BF4 (220 mg, 2.10 mmol,

1.10 Äquiv.) in einem Rundkolben vorgelegt und in Triethylorthoformiat[130] (18 mL) gelöst.

Das Reaktionsgefäß wurde mit einem Septum verschlossen und zum Druckausgleich mit

einer Kanüle punktiert. Das Reaktionsgemisch wurde auf 60°C erhitzt und 16 h bei dieser

Temperatur gerührt. Anschließend ließ man die Reaktionslösung abkühlen und der entstan-

dene weißgelbe Niederschlag abfiltriert. Heiße Umkristallisation aus wenig Essigsäureethyl-

ester lieferte den Carbenvorläufer (S,S)-L11a+ BF4− als mintfarbenden luftigen lockeren

Feststoff (482 mg, 0.910 mmol, 48%).

Smp.: 165°C.

IR (ATR): /cm–1 = 670 (s), 699 (s), 753 (s), 770 (s), 770 (m), 853 (m), 1016 (s), 1051 (s),

1224 (m), 1276 (m), 1353 (s), 1455 (s), 1471 (s), 1573 (m), 1625 (s), 1675 (s), 2863 (w),

3036 (w), 3087 (w).

1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ/ppm = 1.86 (s, 3H, 2'''-CH3)*, 2.26 (s, 3H, 4'''-CH3)*, 2.32 (s,

3H, 6'''-CH3)*, 5.55 (d, 3J2,3 = 7.4 Hz, 1H, H-2), 6.08 (d, 3J3,2 = 7.4 Hz, 1H, H-3), 6.77 (d, 3J8,9

= 7.9 Hz, 1H, H-8), 6.96 (s, 1H, H-3''')**, 7.07 (s, 1H, H-5''')**, 7.31–7.51 (m, 10H, H-2', H-3',

H-4', H-2'', H-3'', H-4''), 7.67 (mc, 2H, H-9, H-10), 8.28 (s, 1H, H-5), 8.39–8.43 (m, 1H, H-11).

13C-NMR (101 MHz, CDCl3): δ/ppm = 17.3 (2'''-CH3)*, 17.4 (4'''-CH3)*, 21.2 (6'''-CH3)*, 71.5

(C-3), 80.9 (C-2), 116.5 (C-12), 118.1 (C-8), 127.4 (C-2'), 127.9 (C-2''), 128.2 (C-11), 128.9

(C-4')**, 129.3 (C-3')***, 130.1 (C-3'')***, 130.2 (C-9)****, 130.3 (C-4'')**, 130.6 (C-3''')****, [130] Bei der Verwendung von Trimethylorthoformiat blieb die Reaktion aus.

N55

N

1313

111199

77 22N

5'''5'''

3'''3'''

4''4''

2''2''

4'4'

2'2'

BF4

(S,S)-11a+⋅BF4−

C31H28BF4N3M = 529.39 g/mol

ν~

Page 114: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

90

131.1 (C-5''')****, 131.2 (C-1''')*****, 134.1 (C-2''')*****, 135.7 (C-10)****, 135.8 (C-7), 137.2

(C-4''')*****, 137.8 (C-1'), 138.7 (C-1''), 142.2 (C-6''')*****, 146.8 (C-13), 149.4 (C-5).

ESI-MS für C31H28N3+ [M–BF4

−]+: berechnet 442.2278

gefunden 442.2270

α D20 = –199° (c = 0.2, CHCl3); Lit.[67a]: α D

20 = –178° (c = 1.00, CHCl3).

Die analytischen Daten stimmen mit den Literaturangaben überein.[67a]

3.1.1.5 {(2S,3S)-2,3-Diphenyl-6-mesityl-3,6-dihydro-2H-imidazol[1,2-c]chinazolin-4-

yliden}kupfer(I)-chlorid [(S,S)-L11a CuCl]

In Anlehnung an eine Vorschrift von MCQUADE und Mitarbeitern[67a] wurde der Carbenvor-

läufer (S,S)-L11a+ BF4− (200 mg, 0.378 mmol, 1.00 Äquiv.) zusammen mit CuCl (50 mg,

0.42 mmol, 1.1 Äquiv.) in einem ausgeheiztem Schlenkrohr vorgelegt und für 10 min evaku-

iert. Anschließend wurden die Feststoffe in THF (2 mL) suspendiert und mit Hilfe eines Eis-

bades auf 0°C gekühlt. Bei dieser Temperatur wurde langsam KOtBu[131] (1M in THF,

0.42 mL, 0.42 mmol, 1.1 Äquiv.) zugetropft. Hierbei färbte sich die Reaktionsmischung bei

jedem Tropfen kurzzeitig blau. Nach beendeter der Zugabe hielt die Blaufärbung deutlich

länger an, bevor die Färbung nach Braun umschlug. Das Gemisch wurde 10 min bei 0°C

gerührt und anschließend das Lösungsmittel im Ölpumpenvakuum behutsam abkondensiert

bevor der rotbraune bis orangene Rückstand in Dichlormethan (1 mL) aufgenommen wurde.

Das Reaktionsgemisch wurde weitere 18 h bei Raumtemperatur gerührt und dann über

Celite filtriert. Das Filtrat wurde eingeengt und das Rohprodukt säulenchromatographisch an

[131] Zur Darstellung der in den Katalysen verwendeten NHC–Kupfer(I)-Komplexe wurde ausschließlich KOtBu

(1M in THF) der Fa. Sigma-Aldrich benutzt. Selbst dargestellte Lösungen von KOtBu in THF sowie Lö-sungen von anderen Anbietern lieferten nicht reproduzierbare Ergebnisse.

N66

N44

1212

1010

8822

N

5'''5'''

3'''3'''

4''4''

2''2''

4'4'

2'2'

(S,S)-L11⋅CuClC31H27ClCuN3

M = 540.57 g/mol

CuCl

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3 Beschreibung der Experimente

91

Kieselgel aufgereinigt (2 × 18 cm, Dichlormethan:Essigsäureethylester = 100:1, 20 mL, #9–

34). Der luftstabile NHC−Kupfer(I)-Komplex (S,S)-L11a CuCl wurde als gelber kristalliner

Feststoff (120 mg, 0.220 mmol, 59%) erhalten.

IR (ATR): /cm–1 = 674 (m), 695 (s), 755 (s), 853 (m), 1001 (m), 1030 (m), 1271 (m), 1371

(s), 1467 (s), 1604 (s), 1648 (s), 2920 (m).

1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ/ppm = 1.94 (s, 3H, 2'''-CH3)*, 2.11 (s, 3H, 6'''-CH3)*, 2.37 (s,

3H, 4'''-CH3), 5.37 (d, 3J2,3 = 6.7 Hz, 1H, H-2), 5.44 (d, 3J3,2 = 6.7 Hz, 1H, H-3), 6.63 (d, 3J8,9 =

8.1 Hz, 1H, H-8), 7.06 (s, 1H, H-3''')**, 7.10 (s, 1H, H-5''')**, 7.32–7.50 (m, 10H, H-2', H-3', H-

4', H-2'', H-3'', H-4''), 7.52–7.58 (m, 1H, H-10), 7.58–7.63 (m, 1H, H-9), 8.58 (d, 3J11,10 =

7.4 Hz, 1H, H-11).

13C-NMR (101 MHz, CDCl3): δ/ppm = 17.9 (2'''-CH3)*, 17.9 (6'''-CH3)*, 21.3 (4'''-CH3), 75.3

(C-3), 78.2 (C-2), 115.6 (C-12), 117.5 (C-8), 127.0 (C-2'), 127.6 (C-11), 128.0 (C-2''), 128.8

(C-9), 129.5 (C-4')**, 129.7 (C-3')***, 129.8 (C-4'')**, 130.1 (C-3'')***, 130.5 (C-3''', C-5'''),

135.5 (C-2''')****, 135.6 (C-6''')****, 137.5 (C-10), 137.6 (C-7), 140.7 (C-1'), 140.9 (C-1''),

141.6 (C-4'''). Die Signale der Kohlenstoffatome C-1''', C-5 sowie C-13 waren nur in sehr

konzentrierten Proben detektierbar.

ESI-MS für C33H30CuN4+ [L11a Cu+CH3CN]+: berechnet 545.1766

gefunden 545.1770

α D20 = –103° (c = 0.4, CHCl3); Lit.[67a]: α D

20 = –119° (c = 1.00, CHCl3).

Die analytischen Daten stimmen mit den Literaturangaben überein.[67a]

ν~

Page 116: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

92

3.1.1.6 4-tert-Butyl-N-{2-[(4S,5S)-4,5-diphenyl-4,5-dihydro-1H-imidazol-2-yl]phenyl}-

2,5-dimethylanilin [(S,S)-66b]

Nach einer modifizierten Vorschrift von MCQUADE und Mitarbeitern[67a] wurde das Imidazolin

(S,S)-68 (535 g, 1.69 mmol, 1.00 Äquiv.) in THF (50 mL) gelöst, mit 4-tert-Butyl-2,6-dimethyl-

anilin (67b, 300 mg, 1.69 mmol, 1.00 Äquiv.) und mit LiNH2 (97 mg, 4.2 mmol, 2.5 Äquiv.)

versetzt und am Rückfluss erhitzt. Nach 12 h wurde erneut LiNH2 (97 mg, 4.2 mmol,

2.5 Äquiv.) hinzugegeben und weitere 5 h am Rückfluss erhitzt. Nach vollständigem Umsatz

(DC-Kontrolle) wurde die Reaktion durch Zugabe von wässriger, gesättigter NH4Cl-Lösung

(20 mL) beendet und das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abkühlen gelassen. Die

Phasen wurden getrennt, die wässrige Phase mit Essigsäureethylester (3 × 20 mL) extra-

hiert, die vereinigten organischen Phasen über Na2SO4 getrocknet und die Lösungsmittel

unter vermindertem Druck entfernt. Aufreinigung des festen Rohprodukts mittels Flash-

säulenchromatographie an Kieselgel (5 × 8 cm, Cyclohexan:Essigsäureethylester = 20:1,

20 mL, #5–11) lieferte die Titelverbindung (650 mg, 1.37 mmol, 81%) als gelben Schaum.

Smp.: 202°C.

Rf = 0.35 (Cyclohexan:Essigsäureethylester = 20:1).

IR (ATR): /cm–1 = 697 (s), 747 (s), 872 (m), 1074 (w), 1197 (m), 1271 (s), 1508 (s), 1582

(m), 1614 (s), 2866 (w), 2909 (m), 2960 (s).

1H-NMR (400 MHz, C6D6): δ/ppm = 1.33 [s, 9H, C(CH3)3], 2.27 (s, 3H, 2''''-CH3)*, 2.32 (s, 3H,

6''''-CH3)*, 4.28 (dd, 3J5',4' = 8.8 Hz, 3J5',NH-1' = 2.8 Hz, 1H, H-5'), 4.59 (br d, 3JNH-1',5' = 2.8 Hz,

1H, NH-1'), 5.24 (d, 3J4',5' = 8.8 Hz, 1H, H-4'), 6.53 (d, 3J3,4 = 8.5 Hz, 1H, H-3), 6.58–6.64 (m,

1H, H-5), 7.02–7.21 (m, 12H, H-4, H-6, H-2'', H-3'', H-4'', H-2''', H-3''', H-4'''), 7.30 (s, 1H, H-

3'''')**, 7.32 (s, 1H, H-5'''')**. Das Signal des Wasserstoffatoms 2-NH ist nicht zu detektieren.

33 11

2'2'N

NH HN

4'4' 4''4''2''2''

4'''4'''

2'''2'''5''''5''''

3''''3''''

(S,S)-66bC33H35N3

M = 473.66 g/mol

ν~

Page 117: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

93

ESI-MS für C33H36N3+ [M+H]+: berechnet 474.2904

gefunden 474.2894

α D20 = +68° (c = 0.25, CHCl3); Lit.[98]: α D

20 = +64° (c = 0.30, CHCl3).

Die analytischen Daten stimmen mit den Literaturangaben überein.[98]

3.1.1.7 (2S,3S)-6-[4-tert-Butyl-2,6-dimethylphenyl]-2,3-diphenyl-3,6-dihydro-2H-

imidazol[1,2-c]chinazolin-4-iumtetrafluorborat [(S,S)-L11b+ BF4−]

In Anlehnung an eine Vorschrift von MCQUADE und Mitarbeitern[67a] wurde der imidazolinba-

sierte Cyclisierungsvorläufer (S,S)-66b (650 mg, 1.37 mmol, 1.00 Äquiv.) zusammen mit

NH4BF4 (158 mg, 1.51 mmol, 1.10 Äquiv.) in einem Rundkolben vorgelegt und in Triethyl-

orthoformiat (10 mL) gelöst. Das Reaktionsgefäß wurde mit einem Septum verschlossen und

zum Druckausgleich mit einer Kanüle punktiert. Das Reaktionsgemisch wurde auf 60°C er-

hitzt und 16 h bei dieser Temperatur gerührt. Anschließend ließ man die Reaktionslösung

abkühlen und der entstandene weißgelbe Niederschlag abfiltriert. Umkristallisation aus wenig

Essigsäureethylester lieferte den Carbenvorläufer (S,S)-L11b+ BF4− als mintfarbenden luf-

tigen lockeren Feststoff (290 mg, 0.507 mmol, 37%).

Smp.: 258°C.

IR (ATR): /cm–1 = 670 (m), 701 (s), 766 (m), 800 (w), 955 (m), 1019 (s), 1053 (s), 1093 (s),

1355 (m), 1474 (m), 1620 (m), 1671 (s), 2970 (w).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 1.31 [s, 9H, C(CH3)3], 1.90 (s, 3H, 2''''-CH3)*, 2.33 (s,

3H, 6'''-CH3)*, 5.54 (d, 3J2,3 = 7.4 Hz, 1H, H-2), 6.16 (d, 3J3,2 = 7.4 Hz, 1H, H-3), 6.75–6.80 (m,

N55

N

1313

111199

77 22N

5'''5'''

3'''3'''

4''4''

2''2''

4'4'

2'2'

BF4

(S,S)-11b+⋅BF4−

C34H34BF4N3M = 571.47 g/mol

ν~

Page 118: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

94

1H, H-8), 7.13 (d, 4J3''',5''' = 1.9 Hz, 1H, H-3''')**, 7.27 (d, 4J5''',3''' = 1.9 Hz, 1H, H-5''')**, 7.33–

7.52 (m, 10H, H-2', H-3', H-4', H-2'', H-3'', H-4''), 7.68 (mc, 2H, H-9, H-10), 8.27 (s, 1H, H-5),

8.41–8.45 (m, 1H, H11).

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = 17.7 (2'''-CH3)*, 17.8 (6'''-CH3)*, 31.2 [C(CH3)3], 35.0

[C(CH3)3], 71.5 (C-3), 81.1 (C-2), 116.5 (C-12), 118.1 (C-8), 126.7 (C-3''')**, 127.5 (C-2'),

127.7 (C-5''')**, 127.9 (C-2''), 128.2 (C-11), 128.9 (C-4')***, 129.3 (C-3')****, 130.1 (C-3'')****,

130.1 (C-4'')***, 130.6 (C-10), 131.2 (C-1'''), 133.8 (C-2''')*****, 135.6 (C-9), 135.9 (C-7),

137.1 (C-6''')*****, 137.8 (C-1'), 138.7 (C-1''), 146.8 (C-13), 149.4 (C-5), 155.2 (C-4''').

ESI-MS für C34H34N3+ [M–BF4

−]+: berechnet 484.2747

gefunden 484.2741

α D20 = –170° (c = 0.7, CHCl3); Lit.[98]: α D

20 = –193° (c = 0.21, CHCl3).

Die analytischen Daten stimmen mit den Literaturangaben überein.[98]

3.1.1.8 (2S,3S)-6-[4-tert-Butyl-2,6-dimethylphenyl]-2,3-diphenyl-2,6-dihydroimidazo-

[1,2-c]chinazolin-5(3H)-yliden}kupfer(I)chlorid [(S,S)-L11b CuCl]

In Anlehnung an eine Vorschrift von MCQUADE und Mitarbeitern[67a] wurde der Carbenvor-

läufer (S,S)-11b+ BF4− (100 mg, 0.175 mmol, 1.00 Äquiv.) zusammen mit CuCl (23 mg,

0.19 mmol, 1.1 Äquiv.) in einem ausgeheizten Schlenkrohr vorgelegt und für 10 min evaku-

iert. Anschließend wurden die Feststoffe in THF (1 mL) suspendiert und mit Hilfe eines Eis-

bades auf 0°C gekühlt. Bei dieser Temperatur wurde langsam KOtBu[31] (1M in THF, 0.19 mL,

0.19 mmol, 1.1 Äquiv.) zugetropft. Hierbei färbte sich die Reaktionsmischung bei jedem

Tropfen kurzzeitig blau. Nach beendeter der Zugabe hielt die Blaufärbung deutlich länger an,

bevor die Färbung nach Braun umschlug. Das Gemisch wurde 10 min bei 0°C gerührt und

N66

N44

1212

1010

8822

N

5'''5'''

3'''3'''

4''4''

2''2''

4'4'

2'2'

CuCl

(S,S)-L11b⋅CuClC34H33ClCuN3

M = 582.66 g/mol

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3 Beschreibung der Experimente

95

anschließend das THF im Ölpumpenvakuum behutsam abkondensiert bevor der rotbraune

bis orangene Rückstand in Dichlormethan (1 mL) aufgenommen wurde. Das Reaktionsge-

misch wurde weitere 18 h bei Raumtemperatur gerührt und dann über Celite filtriert. Das Fil-

trat wurde eingeengt und das Rohprodukt säulenchromatographisch an Kieselgel aufge-

reinigt (2 × 18 cm, Dichlormethan:Essigsäureethylester = 100:1, 20 mL, #6–16). Der luftsta-

bile NHC-Kupfer(I)-Komplex (S,S)-L11b CuCl wurde als grüner kristalliner Feststoff (65 mg,

0.11 mmol, 63%) erhalten.

IR (ATR): /cm–1 = 697 (m), 744 (m), 871 (w), 1001 (m), 1079 (m), 1201 (m), 1262 (m),

1360 (m), 1391 (w), 1473 (s), 1609 (s), 1702 (m), 2870 (w), 2926 (w), 2973 (w).

1H-NMR (400 MHz, CD2Cl2): δ/ppm = 1.34 [s, 9H, C(CH3)3], 1.94 (s, 3H, 2'''-CH3)*, 2.14 (s,

3H, 6''''-CH3)*, 5.40 (d, 3J2,3 = 7.3 Hz, 1H, H-2), 5.54 (d, 3J3,2 = 7.0 Hz, 1H, H-3), 6.72 (d, 3J8,9

= 8.1 Hz, 1H, H-8), 7.24 (s, 1H, H-3''')**, 7.29 (s, 1H, H-5''')**, 7.33–7.53 (m, 10H, H-2', H-3',

H-4', H-2'', H-3'', H-4''), 7.60–7.66 (dd, 3J10,11 = 7.7 Hz, 3J10,9 = 7.4 Hz, 1H, H-10), 7.70 (dd, 3J9,8 = 8.0 Hz, 3J9,10 = 7.6 Hz, 1H, H-9), 8.96 (d, 3J11,10 = 7.7 Hz, 1H, H-11).

ESI-MS für C34H34ClCuN3+ [M+H]+: berechnet 582.1732

gefunden 582.1720

α D20 = –45° (c = 1.0, CHCl3); Lit.[67c]:. α D

20 = –87° (c = 0.40, Dichlormethan).

Die analytischen Daten stimmen mit den Literaturangaben überein.[67c]

3.1.2 Darstellung des Silylboronsäureesters Me2PhSi–Bpin

Nach einer modifizierten Vorschrift von SUGINOME und Mitarbeitern[41a,b] wurde gemäß AAV1

möglichst klein geschnittener Lithiumdraht (natriumreich, 1.0 Gew.-% Na, 6.0 Äquiv.) mit n-

Pentan gewaschen, in einen ausgeheizten 100 mL Schlenkkolben gegeben und in THF

ν~

Si B2'2'

4'4'

O

11O

Me2PhSi−BpinC14H23BO2Si

M = 262.23 g/mol

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EXPERIMENTELLER TEIL

96

(20 mL) suspendiert. Es wurde Trimethylsilylchlorid (1.5 mL) hinzugegeben und die Supen-

sion 30 min im Ultraschallbad behandelt. Anschließend wird das Lösungsmittel mit Hilfe einer

Spritze abgenommen und verworfen. Die aktivierten, blank glänzenden Lithiumstücke wur-

den mit weiterem THF (3 × 10 mL) gewaschen, erneut in THF (20 mL) suspendiert und ge-

mäß AAV3 auf –12°C gekühlt. Bei dieser Temperatur wurde Dimethylphenylsilylchlorid

(6.0 g, 5.9 mL, 35 mmol, 1.0 Äquiv.) hinzugegeben und die Suspension 14 h im Ultraschall-

bad belassen.[126] Die entstandene tiefrote Lösung von Dimethylphenylsilyllithium (1.0M in

THF, bei etwa 80% Umsatz) wurde mit Hilfe einer Spritze in einen Tropftrichter[132] überführt

und innerhalb von 30 min zu einer auf 0°C gekühlten Lösung von 4,4,5,5-Tetramethyl-1,3,2-

dioxaborolan (9.98 g, 10.2 mL, 70.2 mmol, 2.00 Äquiv.) in n-Hexan (20 mL) getropft. Die ent-

standene rötlich-milchige Suspension wurde weitere 18 h gerührt, wobei diese sich

weitgehend entfärbte. Anschließend wurden die Lösungsmittel im Ölpumpenvakuum

(6.0 × 10−1 mbar) abkondensiert und der weiße Rückstand im Ölpumpenvakuum

(6.0 × 10−1 mbar) umkondensiert.[133] Die Vakuumdestillation des Rohproduktes lieferte die

Titelverbindung (6.87 g, 26.6 mmol, 75%) als farbloses Öl, welches knapp unter Raumtem-

peratur erstarrt.[134]

Sdp.: 93°C (6.0 × 10−1 mbar); Lit.[41a]: 82−85°C (1.0 × 10−1 mbar).

IR (ATR): /cm–1 = 696 (s), 731 (s), 787 (s), 828 (s), 897 (w), 1063 (m), 1113 (m), 1188 (w),

1248 (m), 1426 (m), 1487 (w), 1596 (w), 1676 (w), 1815 (w), 1879 (w), 1947(w), 2955 (w),

3022 (w), 3067 (w).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.31 (s, 6H, SiCH3), 1.23 (s, 12H, H-2), 7.29–7.33 (m,

3H, H-2', H-4'), 7.54–7.57 (m, 2H, H-3').

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –2.8 (SiCH3), 25.1 (C-2), 83.6 (C-1), 127.9 (C-2'),

128.7 (C-4'), 134.3 (C-3'), 139.3 (C-1').

11B-NMR (160 MHz, CDCl3): δ/ppm = 35.1.

[132] Mit einem 100-mL-Tropftrichter konnte die Tropfgeschwindigkeit am besten eingestellt und kontrolliert wer-

den. Wird die rote Lösung des Silylanions zu schnell zugegeben, kommt es nicht zur Bildung des ge-wünschten Produkts und die eingesetzten Edukte sind verloren.

[133] Hierzu wurde eine besonders lange und angeschrägte Kondensationsbrücke sowie eine Heißluftpistole ver-wendet. Es ist darauf zu achten, dass der rohe leicht gelbliche Silylboronsäureester während dieses Prozes-ses nicht erstarrt und die Kondensationsbrücke verstopft. Außerdem stieg bei manchen Experimenten der Druck ungewöhnlich stark an (bis zu 1 mbar). Der Rückstand im Reaktionskolben färbt sich während der Umkondensation braun bis schwarz und zeigt so das Ende der Umkondensation an.

[134] Während der Lagerung färbten sich einige Chargen gelb, was mit einem nicht erklärbaren Reaktivitätsver-lust einhergeht. Erneute Destillation ermöglichte die weitere Verwendung dieser Chargen.

ν~

Page 121: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

97

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = 5.2.

ESI-MS für C14H23BNaO2Si+ [M+Na]+: berechnet 285.1453

gefunden 285.1449

Die analytischen Daten stimmen mit den Literaturangaben überein.[41a]

3.2 Darstellung von heteroarylsubstituierten Aldiminen für die kupfer(I)-katalysierte enantioselektive 1,2-Addition von Siliciumnukleophilen

3.2.1 (E)-N-1-Methyl-1H-pyrrol-2-ylmethylen-4-toluolsulfonamid (47o)

Gemäß AAV 5 wurde in einem Rundkolben versehen mit einer DEAN−STARK-Apparatur ein

Gemisch aus 1-Methyl-1H-pyrol-2-carbaldehyd (1.02 g, 9.37 mmol, 1.00 Äquiv.), 4-Toluolsul-

fonsäureamid (1.62 g, 9.47 mmol, 1.01 Äquiv.) und 4-Toluolsulfonsäure (Spatelspitze) in To-

luol (20 mL) so lange am Rückfluss erhitzt, bis sich kein weiteres Wasser mehr an der DEAN–

STARK-Apparatur abschied. Anschließend wurde das Lösungsmittel unter vermindertem

Druck entfernt und der lilafarbene Rückstand in Essigsäureethylester aufgenommen. Filtra-

tion der entstehenden Suspension über Aktivkohle lieferte das Kondensationsprodukt 47o

(1.44 g, 5.49 mmol, 55%) als weißen Feststoff.

Smp.: 124°C.

Rf: 0.32 (Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 2:1).

1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ/ppm = 2.24 (s, 3H, 4'-CH3), 3.94 (s, 3H, N-CH3), 6.28 (dd, 3J4,3

= 4.1 Hz, 3J4,5 = 2.4 Hz, 1H, H-4), 6.98 (d, 3J3,4 = 4.2 Hz, 1H, H-3), 6.99 (d, 3J5,4 = 1.8 Hz, 1H,

H-5), 7.30 (d, 3J2',3' = 8.1 Hz, 2H, H-2')*, 7.83 (d, 3J3',2' = 8.3 Hz, 2H, H-3')*, 8.73 (s, 1H, H-1).

11

NS

O O

N

44

4'4'

2'2'

47oC13H14N2O2S

M = 262.33 g/mol

Page 122: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

98

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = 21.7 (4'-CH3), 37.6 (N-CH3), 111.3 (C-4), 126.7 (C-3),

127.3 (C-1')*, 127.8 (C-2'), 129.9 (C-3'), 135.0 (C-5), 137. 0 (C-2)*, 143.8 (C-4'), 157.8 (C-1).

3.2.2 (E)-N-Furan-2-ylmethylen-4-toluolsulfonamid (47p)

In Anlehnung an AAV 5 wurde in einem Rundkolben versehen mit einer DEAN–STARK-Appa-

ratur ein Gemisch aus Furan-2-ylcarbaldehyd (3.53 g, 36.7 mmol, 1.00 Äquiv.), 4-Toluolsul-

fonsäureamid (6.28 g, 36.7 mmol, 1.00 Äquiv.) und Tetraethoxysilan (8.04 g, 38.6 mmol,

1.05 Äquiv.) in Toluol (20 mL) so lange am Rückfluss erhitzt bis sich kein weiteres Ethanol

mehr an der DEAN–STARK-Apparatur abschied. Anschließend wurde das Lösungsmittel unter

vermindertem Druck entfernt und der Rückstand aus einem Essigsäureethylester/n-Pentan-

Gemisch gefällt. Filtration der entstehenden Suspension mit Hilfe eines Büchnertrichters lie-

ferte das Kondensationsprodukt 47p (2.58 g, 10 mmol, 27%) als feine schwarze Nadeln.

Smp.: 84°C.

Rf: 0.24 (Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 4:1).

IR (ATR): /cm–1 = 666 (s), 695 (s), 746 (s), 790 (s), 826 (s), 889 (w), 1013 (m), 1042 (m),

1089 (m), 1157 (s), 1249 (w), 1314 (m), 1425 (m), 1491 (w), 1596 (w), 2925 (w), 3259 (w).

1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ/ppm = 2.41 (s, 3H, 4'-CH3), 6.64 (dd, 3J4,3 = 3.6 Hz, 3J4,5 = 1.7

Hz, 1H, H-4), 7.31–7.34 (m, 3H, H-3, H-2'), 7.73 (d, 3J5,4 = 1.7 Hz, 1H, H-5) 7.86 (d, 3J3',2' =

8.2 Hz, 2H, H-3'), 8.82 (s, 1H, H-1).

11

NS

O O

O

44

4'4'

2'2'

47pC12H11NO3S

M = 249.28 g/mol

ν~

Page 123: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

99

3.2.3 (E)-N-Thiophen-2-ylmethylen-4-toluolsulfonamid (47q)

Gemäß AAV 5 wurde in einem Rundkolben versehen mit einer DEAN–STARK-Apparatur ein

Gemisch aus Thiophen-2-ylcarbaldehyd (1.12 g, 10.0 mmol, 1.00 Äquiv.), 4-Toluolsulfon-

säureamid (1.73 g, 1.01 mmol, 1.01 Äquiv.) und 4-Toluolsulfonsäure (Spatelspitze) in Toluol

(20 mL) so lange am Rückfluss erhitzt, bis sich kein weiteres Wasser mehr an der DEAN–

STARK-Apparatur abschied. Anschließend wurde das Lösungsmittel unter vermindertem

Druck entfernt und der Rückstand in Essigsäureethylester aufgenommen. Filtration der ent-

standenen Suspension über Aktivkohle lieferte das Kondensationsprodukt 47q (820 mg,

3.03 mmol, 30%) als weißen Feststoff.

Smp.: 118°C.

Rf: 0.17 (Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 4:1).

1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ/ppm = 2.41 (s, 3H, 4'-CH3), 7.21 (mc, H-4), 7.33 (d, 3J2',3' = 8.3

Hz, 2H, H-2'), 7.77 (mc, 2H, H-3, H-5), 7.87 (d, 3J3',2' = 8.2 Hz, 2H, H-3'), 9.12 (s, 1H, H-1).

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = 21.5 (4'-CH3), 128.1 (C-2'), 129.0 (C-4), 129.9 (C-3'),

135.6 (C-1'), 136.8 (C-3), 138.3 (C-2), 139.1 (C-5), 144.6 (C-4'), 162.3 (C-1).

11

NS

O O

S

44

4'4'

2'2'

47qC12H11NO2S2

M = 265.35 g/mol

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EXPERIMENTELLER TEIL

100

3.3 Synthese von α-chiralen Aminen durch kupfer(I)-katalysierte Addition von Siliciumnukleophilen an Aldimine

3.3.1 (R)-N-{[Dimethyl(phenyl)silyl](phenyl)methyl}-4-toluolsulfonamid [(R)-53a]

Ausgehend von Me2PhSi–Bpin als Pronukleophil

Gemäß AAV 6 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr MCQUADES NHC–Kupfer(I)-Kom-

plex (S,S)-L11a�CuCl (2.7 mg, 5.0 µmol, 5.0 Mol-%) sowie NaOMe (8.1 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) vorgelegt und in Et2O (1 mL) gelöst. Die Reaktionslösung wurde 10 min bei

Raumtemperatur gerührt und anschließend mit Hilfe eines Eisbades auf 0°C gekühlt. An-

schließend wurde bei dieser Temperatur tropfenweise Me2PhSi–Bpin (39 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) gefolgt von (E)-N-Benzyliden-4-toluolsulfonamid (47a, E:Z > 99:1, 26 mg,

0.10 mmol, 1.0 Äquiv.) als Lösung in Et2O (1 mL) zugegeben und der Rand des Reaktions-

gefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (1 mL). Das Reaktionsgemisch wurde langsam bis

auf Raumtemperatur erwärmt und bis zum vollständigem Umsatz gerührt (GC-Kontrolle). Da-

nach wurde die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert, das Schlenkrohr sowie das

Kieselgel mit tert-Butylmethylether gewaschen (3 × 5 mL) und die Lösungsmittel unter ver-

mindertem Druck entfernt. Die Aufreinigung des Rohproduktes durch Flashsäulenchromato-

graphie an Kieselgel (1.5 × 15 cm, Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 4:1, 10 mL, #14–19)

lieferte die Titelverbindung als weißen Feststoff (32 mg, 0.081 mmol, 81%, 94% ee).

Ausgehend von (Me2PhSi)2Zn als Pronukleophil

In Anlehnung an AAV 7 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr (S,S)-L11a�CuCl (2.7 mg,

5.0 µmol, 5.0 Mol-%) vorgelegt, in Et2O (1 mL) gelöst, 10 min bei Raumtemperatur gerührt

und anschließend mit Hilfe eines Aceton/Trockeneisbades auf –78°C gekühlt. Bei dieser

Temperatur wurde zu dem intensiv gelb gefärbten Reaktionsgemisch eine nach AAV 4 her-

3311

HN

Si

SOO

4'4'

2'2'

4''4''

2''2''

(R)-53aC22H25NO2SSi

M = 395.59 g/mol

Page 125: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

101

gestellte grasgrüne Lösung von Bis(dimethylphenylsilyl)zink (1.0M in Et2O, 0.12 mL,

0.12 mmol, 1.2 Äquiv.) zugetropft und die Temperatur unter Zuhilfenahme eines Eisbades

auf 0°C erhöht. Die Reaktionsmischung wurde 30 min bei dieser Temperatur gerührt und

färbte sich braun. Bei 0°C wurde mit einer Spritze (E)-N-Benzyliden-4-toluolsulfonamid (47,

E:Z > 99:1, 26 mg, 0.10 mmol, 1.0 Äquiv.) als Lösung in Et2O (1.0 mL) tropfenweise zugege-

ben und der Rand des Reaktionsgefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (0.5 mL). Das

Reaktionsgemisch wurde bei dieser Temperatur gerührt. Als nach 16 h kein weiterer Umsatz

zu beobachten war (GC-Kontrolle), wurde die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert

und sowohl das Reaktionsgefäß als auch das Kieselgel mit tert-Butylmethylether (3 × 5 mL)

gewaschen. Die Lösungsmittel wurden unter vermindertem Druck entfernt. Die Aufreinigung

des Rohproduktes durch Flashsäulenchromatographie an Kieselgel (1.5 × 15 cm, Cyclohex-

an:tert-Butylmethylether = 4:1, 10 mL, #13–17) lieferte die Titelverbindung als farbloses Öl

(18 mg, 0.046 mmol, 46%, 53% ee).

Smp.: 129°C, Lit.[135]: 151–152°C.

Rf: 0.26 (Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 4:1).

IR (ATR): /cm–1 = 667 (s), 770 (s), 735 (m), 812 (s), 844 (m), 891 (w), 1045 (w), 1092 (w),

1114 (s), 1151 (s), 1249 (s), 1314 (m), 1427 (w), 1493 (w), 1596 (w), 2956 (w), 3262 (w).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.19 (s, 3H, SiCH3), 0.29 (s, 3H, SiCH3), 2.29 (s, 3H, 4'-

CH3), 4.10 (d, 3J1,NH = 8.1 Hz, 1H, H-1), 4.65 (d, 3JNH,1 = 8.1 Hz, 1H, NH), 6.67–6.72 (m, 2H,

H-3*), 6.94–6.98 (m, 2H, H-3''), 6.99–7.02 (m, 3H, H-4*, H-5), 7.26–7.36 (m, 6H, H-2', H-3',

H-2''), 7.38–7.44 (m, 1H, H-4'').

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –5.5 (SiCH3), –4.7 (SiCH3), 21.5 (4'-CH3), 49.9 (C-1),

125.7 (C-3)*, 126.4 (C-5), 127.4 (C-2''), 128.0 (C-4)*, 128.3 (C-2')**, 129.2 (C-3''), 130.2 (C-

4'), 133.9 (C-1'), 134.5 (C-3')**, 137.4 (C-1''), 139.0 (C-2), 142.9 (C-4'').

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –1.3.

ESI-MS für C22H26NO2SSi+ [M+H]+: berechnet 396.1448

gefunden 396.1440

Spezifische Rotation: α D20 = +47° (c = 0.16, CHCl3, 94% ee).

[135] Y. Kondo, M. Sasaki, M. Kawahata, K. Yamaguchi, K. Takeda, J. Org. Chem. 2014, 79, 3601–3609.

ν~

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EXPERIMENTELLER TEIL

102

HPLC (Daicel Chiralcel OJ-RH, MeCN:H2O = 65:35, Fließrate 0.5 mL/min, λ = 214 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 8.1 min [(R)-47a], tR = 9.7 min [(S)-47a].

3.3.2 P,P-Diphenyl-N-{[dimethyl(phenyl)silyl](phenyl)methyl}phosphinamid] [(R)-

54a][110]

Gemäß AAV 6 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr MCQUADES NHC–Kupfer(I)-Kom-

plex (S,S)-L11a�CuCl (2.7 mg, 5.0 µmol, 5.0 Mol-%) sowie NaOMe (8.1 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) vorgelegt und in Et2O (1 mL) gelöst. Die Reaktionslösung wurde 10 min bei

Raumtemperatur gerührt und anschließend mit Hilfe eines Eisbades auf 0°C gekühlt. An-

schließend wurde bei dieser Temperatur tropfenweise Me2PhSi–Bpin (39 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) gefolgt von (E)-N-Benzyliden-P,P-diphenylphosphinamid (48a, E:Z > 99:1, 31 mg,

0.10 mmol, 1.0 Äquiv.) als Lösung in Et2O (1 mL) zugegeben und der Rand des Reaktions-

gefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (1 mL). Das Reaktionsgemisch wurde langsam bis

auf Raumtemperatur erwärmt und bis zum vollständigem Umsatz gerührt (GC-Kontrolle). An-

schließend wurde die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert, das Schlenkrohr sowie

das Kieselgel mit tert-Butylmethylether gewaschen (3 × 5 mL) und die Lösungsmittel unter

vermindertem Druck entfernt. Die Aufreinigung des Rohproduktes durch Flashsäulenchroma-

tographie an Kieselgel (1 × 18 cm, Dichlormethan:tert-Butylmethylether = 10:1, 5 mL) lieferte

die Titelverbindung als weißen Feststoff (26 mg, 0.59 mmol, 59%, 91% ee).

Smp.: 106°C, Lit.[64]: 145°C.

Rf: 0.38 (Dichlormethan:tert-Butylmethylether = 3:1).

3311

HN

Si

P

4'4'

2'2'

O1''1'' 3''3''

4'''4'''

2'''2'''

(R)-54aC27H28NOPSi

M = 441.59 g/mol

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3 Beschreibung der Experimente

103

IR (ATR): /cm–1 = 693 (s), 720 (m), 796 (m), 843 (m), 882 (m), 1120 (m), 1177 (s), 1246

(s), 1433 (w), 1487 (w), 1591 (w), 3174 (w).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.26 (s, 3H, SiCH3), 0.47 (s, 3H, SiCH3), 3.18–3.28 (m,

1H, NH), 3.93 (d, 3J1,NH = 11.9 Hz, 1H, H-1), 6.79 (d, 3J3,4 = 7.4 Hz, 2H, H-3), 7.05–7.17 (m,

3H, H-4, H-5), 7.19–7.25 (m, 2H, H-3'''), 7.30–7.48 (m, 9H, H-2', H-3', H-4', H-3'', H-4'''),

7.55–7.68 (m, 4H, H-2'', H-2''').

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –5.2 (SiCH3), –4.6 (SiCH3), 47.5 (C-1), 125.7 (C-5),

126.5 (C-3), 128.0 (C-3'), 128.1 (C-4), 128.3 (d, 3J3''',P = 12.7 Hz, C-3'''), 128.6 (d, 3J3'',P = 12.9

Hz, C-3''), 130.0 (C-4'), 132.0 (d, 2J2'',P = 9.3 Hz, C-2''), 132.1 (br, C-4'''), 132.2 (d, 1J1'',P = 84.4

Hz, C-1''), 132.2 (br, C-4''), 132.8 (d, 2J2''',P = 9.8 Hz, C-2'''), 134.7 (C-1'), 134.8 (C-2'), 142.2

(C-2). Das Signal für des Kohlenstoffatoms C-1''' wurde nicht detektiert und ist vermutlich von

anderen Signalen überlagert.

31P-NMR (203 MHz, CDCl3): δ/ppm = 27.4.

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –0.7.

ESI-MS für C27H29NOPSi+ [M+H]+: berechnet 442.1751

gefunden 442.1749

Spezifische Rotation: α D20 = +43° (c = 0.11, CHCl3, 91% ee).

HPLC (Daicel Chiralcel OD-H, n-Heptan:iPrOH = 97:3, Fließrate 0.75 mL/min, λ = 230 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 16.0 min [(S)-54a], tR = 19.4 min [(R)-54a].

ν~

Page 128: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

104

3.3.3 tert-Butyl-{[dimethyl(phenyl)silyl](phenyl)methyl}carbamat [(R)-55a][110]

Gemäß AAV 6 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr MCQUADES NHC–Kupfer(I)-Kom-

plex (S,S)-L11a�CuCl (2.7 mg, 5.0 µmol, 5.0 Mol-%) sowie NaOMe (8.1 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) vorgelegt und in Et2O (1 mL) gelöst. Die Reaktionslösung wurde 10 min bei

Raumtemperatur gerührt und anschließend mit Hilfe eines Eisbades auf 0°C gekühlt. An-

schließend wurde bei dieser Temperatur Me2PhSi–Bpin (39 mg, 0.15 mmol, 1.5 Äquiv.) ge-

folgt von (E)-tert-Butyl(benzyliden)carbamat (49a, E:Z > 99:1, 21 mg, 0.10 mmol, 1.0 Äquiv.)

als Lösung in Et2O (1 mL) tropfenweise zugegeben und der Rand des Reaktionsgefäßes mit

wenig Lösungsmittel gespült (1 mL). Das Reaktionsgemisch wurde langsam bis auf Raum-

temperatur erwärmt und bis zum vollständigem Umsatz gerührt (GC-Kontrolle). Anschlie-

ßend wurde die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert, das Schlenkrohr sowie das

Kieselgel mit tert-Butylmethylether gewaschen (3 × 5 mL) und die Lösungsmittel unter ver-

mindertem Druck entfernt. Die Aufreinigung des Rohproduktes durch Flashsäulenchromato-

graphie an Kieselgel (1 × 18 cm, Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 9:1, 10 mL) lieferte die

Titelverbindung als farbloses Öl (26 mg, 0.076 mmol, 76%, 37% ee).

Rf: 0.27 (Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 9:1).

IR (ATR): /cm–1 = 696 (s), 733 (s), 801 (s), 909 (m), 1002 (w), 1112 (s), 1164 (s), 1249 (s),

1363 (m), 1488 (w), 1599 (w), 1691 (w), 2974 (w), 3267 (w).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.26 (s, 3H, SiCH3), 0.33 (s, 3H, SiCH3), 1.38 [br s, 9H,

C(CH3)3], 4.49 (br d, 3J1,NH = 7.1 Hz, 1H, H-1), 4.88 (br d, 3JNH,1 = 7.1 Hz, 1H, NH), 6.93 (d, 3J3,4 = 7.3 Hz, 2H, H-3), 7.10–7.15 (m, 1H, H-5), 7.18–7.24 (m, 2H, H-4), 7.31–7.44 (m, 5H,

H-2', H-3', H-4').

3311

HN

Si

4'4'

2'2'

O

O

(R)-55aC20H27NO2Si

M = 341.53 g/mol

ν~

Page 129: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

105

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –4.9 (SiCH3), –4.6 (SiCH3), 28.5 [C(CH3)3], 46.9 (C-1),

79.6 [C(CH3)3], 125.7 (C-5), 126.0 (C-3), 128.0 (C-4'), 128.2 (C-4), 129.8 (C-2')*, 134.5 (C-

3')*, 135.2 (C-1'), 141.7 (C-2), 156.1 (C=O).

ESI-MS für C20H27NaNO2Si+ [M+Na]+: berechnet 364.1703

gefunden 364.1707

Spezifische Rotation: α D20 = +9° (c = 0.09, CHCl3, 37% ee).

HPLC (Daicel Chiralcel OD-RH, MeCN:H2O = 40:60, Fließrate 0.50 mL/min, λ = 230 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 139.0 min [(S)-55a] Mindermengenisomer, tR = 147.3 min [(R)-

55a] Hauptmengenisomer.

3.3.4 N-{[Dimethyl(phenyl)silyl](phenyl)methyl}anilin [(R)-56a][110]

Gemäß AAV 6 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr MCQUADES NHC–Kupfer(I)-Kom-

plex (S,S)-L11a�CuCl (2.7 mg, 5.0 µmol, 5.0 Mol-%) sowie NaOMe (8.1 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) vorgelegt und in Et2O (1 mL) gelöst. Die Reaktionslösung wurde 10 min bei

Raumtemperatur gerührt und anschließend mit Hilfe eines Eisbades auf 0°C gekühlt. An-

schließend wurde bei dieser Temperatur Me2PhSi–Bpin (39 mg, 0.15 mmol, 1.5 Äquiv.) ge-

folgt von (E)-N-Benzylidenanilin (50a, E:Z > 99:1, 18 mg, 0.10 mmol, 1.0 Äquiv.) als Lösung

in Et2O (1 mL) tropfenweise zugegeben und der Rand des Reaktionsgefäßes mit wenig Lö-

sungsmittel gespült (1 mL). Das Reaktionsgemisch wurde langsam bis auf Raumtemperatur

erwärmt und bis zum vollständigem Umsatz gerührt (GC-Kontrolle). Anschließend wurde die

Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert, das Schlenkrohr sowie das Kieselgel mit tert-

Butylmethylether gewaschen (3 × 5 mL) und die Lösungsmittel unter vermindertem Druck

entfernt. Die Aufreinigung des Rohproduktes durch Flashsäulenchromatographie an Kiesel-

33 ∗1∗1

HN

Si

4'4'

2'2'

4''4''2''2''

56aC21H23NSi

M = 317.51 g/mol

Page 130: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

106

gel (1 × 18 cm, Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 20:1, 10 mL) lieferte die Titelverbindung

als farbloses Öl (3.6 mg, 0.011 mmol, 11%, 28% ee).

Rf: 0.41 (Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 20:1).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.28 (s, 3H, SiCH3), 0.35 (s, 3H, SiCH3), 4.11 (br s, 1H,

NH), 4.17 (br s, 1H, H-1), 6.47 (br d, J = 8.3 Hz, 2H, HAr), 6.57–6.63 (m, 1H, HAr), 6.99–7.06

(m, 2H, HAr), 7.08–7.16 (m, 3H, HAr),7.19−7.25 (m, 3H, HAr), 7.36–7.47 (m, 5H, HAr)

HPLC (Daicel Chiralcel OD-H, n-Heptan:iPrOH = 99:1, Fließrate 0.70 mL/min, λ = 230 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 7.4 min [(R)-56a] Hauptmengenisomer, tR = 10.4 min [(S)-56a]

Mindermengenisomer.

3.3.5 (R)-N-{[Dimethyl(phenyl)silyl](4-trifluormethylphenyl)methyl}-4-toluolsulfon-

amid [(R)-53b][110]

Gemäß AAV 6 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr MCQUADES NHC–Kupfer(I)-Kom-

plex (S,S)-L11a�CuCl (2.7 mg, 5.0 µmol, 5.0 Mol-%) sowie NaOMe (8.1 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) vorgelegt und in Et2O (1 mL) gelöst. Die Reaktionslösung wurde 10 min bei

Raumtemperatur gerührt und anschließend mit Hilfe eines Eisbades auf 0°C gekühlt. An-

schließend wurde bei dieser Temperatur tropfenweise Me2PhSi–Bpin (39 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) gefolgt von (E)-N-4-Trifluormethylbenzyliden-4-toluolsulfonamid (47b, E:Z > 99:1,

33 mg, 0.10 mmol, 1.0 Äquiv.) als Lösung in Et2O (1 mL) zugegeben und der Rand des Re-

aktionsgefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (1 mL). Das Reaktionsgemisch wurde lang-

sam bis auf Raumtemperatur erwärmt und bis zum vollständigem Umsatz gerührt (GC-Kon-

trolle). Anschließend wurde die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert, das Schlenk-

3311

HN

Si

SOO

4'4'

2'2'

4''4''

2''2''F3C

(R)-53bC23H24F3NO2SSiM = 463.59 g/mol

Page 131: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

107

rohr sowie das Kieselgel mit tert-Butylmethylether gewaschen (3 × 5 mL) und die Lösungs-

mittel unter vermindertem Druck entfernt. Die Aufreinigung des Rohproduktes durch Flash-

säulenchromatographie an Kieselgel (2.5 × 20 cm, Dichlormethan:tert-Butylmethylether =

5:1, 10 mL) lieferte die Titelverbindung als weißen Feststoff (33 mg, 0.071 mmol, 71%,

91% ee).

Smp.: 186°C.

Rf: 0.29 (Dichlormethan:tert-Butylmethylether = 5:1).

IR (ATR): /cm–1 = 666 (s), 708 (m), 745 (m), 813 (s), 853 (s), 891 (w), 1065 (s), 1108 (s),

1152 (s), 1262 (w), 1318 (s), 1441 (w), 1613 (w), 3268 (w).

1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.22 (s, 3H, SiCH3), 0.32 (s, 3H, SiCH3), 2.28 (s, 3H, 4'-

CH3), 4.18 (d, 3J1,NH = 7.7 Hz, 1H, H-1), 4.70–4.94 (m, 1H, NH), 6.77 (d, 3J3,4 = 8.1 Hz, 2H, H-

3), 6.95 (d, 3J3',2' = 8.0 Hz, 2H, H-3'), 7.23 (d, 3J4,3 = 8.0 Hz, 2H, H-4), 7.28 (d, 3J2'',3'' = 7.0 Hz,

2H, H-2''), 7.32–7.35 (m, 4H, H-2', H-3''), 7.41–7.46 (m, 1H, H-4'').

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –5.6 (SiCH3), –4.9 (SiCH3), 21.4 (4'-CH3), 49.9 (C-1),

124.3 (q, 1JC,F = 272 Hz, CF3), 124.9 (q, 3J4,F = 3.5 Hz, C-4), 126.7 (C-3), 127.4 (C-2'), 127.9

(q, 2J5,F = 32 Hz, C-5), 128.5 (C-3''), 129.3 (C-3'), 130.5 (C-4''), 133.1 (C-2), 134.4 (C-2''),

137.1 (C-1'), 143.4 (C-1''), 143.4 (C-4').

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –0.7.

ESI-MS für C23H25F3NO2SSi+ [M+H]+: berechnet 464.1322

gefunden 464.1324

Spezifische Rotation: α D20 = +77° (c = 0.11, CHCl3, 91% ee).

HPLC (Daicel Chiralcel OJ-RH, MeCN:H2O = 60:40, Fließrate 0.5 mL/min, λ = 230 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 127.8 min [(S)-53b], tR = 138.7 min [(R)-53b].

ν~

Page 132: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

108

3.3.6 (R)-N-{[Dimethyl(phenyl)silyl](4-chlorphenyl)methyl}-4-toluolsulfonamid [(R)-

53c]

Gemäß AAV 6 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr MCQUADES NHC–Kupfer(I)-Kom-

plex (S,S)-L11a�CuCl (2.7 mg, 5.0 µmol, 5.0 Mol-%) sowie NaOMe (8.1 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) vorgelegt und in Et2O (1 mL) gelöst. Die Reaktionslösung wurde 10 min bei

Raumtemperatur gerührt und anschließend mit Hilfe eines Eisbades auf 0°C gekühlt. An-

schließend wurde bei dieser Temperatur tropfenweise Me2PhSi–Bpin (39 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) gefolgt von (E)-N-4-Chlorbenzyliden-4-toluolsulfonamid (47c, E:Z > 99:1, 29 mg,

0.10 mmol, 1.0 Äquiv.) als Lösung in Et2O (1 mL) zugegeben und der Rand des Reaktions-

gefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (1 mL). Das Reaktionsgemisch wurde langsam bis

auf Raumtemperatur erwärmt und bis zum vollständigem Umsatz gerührt (GC-Kontrolle). An-

schließend wurde die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert, das Schlenkrohr sowie

das Kieselgel mit tert-Butylmethylether gewaschen (3 × 5 mL) und die Lösungsmittel unter

vermindertem Druck entfernt. Die Aufreinigung des Rohproduktes durch Flashsäulenchroma-

tographie an Kieselgel (2.5 × 20 cm, Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 10:1, 10 mL, #9–23)

lieferte die Titelverbindung als weißen Feststoff (27 mg, 0.063 mmol, 63%, 90% ee).

Smp.: 200°C.

Rf: 0.17 (Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 4:1).

IR (ATR): /cm–1 = 670 (s), 706 (s), 744 (m), 781 (m), 811 (s), 892 (m), 1010 (m), 1047 (m),

1088 (s), 1116 (m), 1150 (s), 1250 (m), 1314 (m), 1402 (w), 1441 (m), 1488 (m), 1594 (w),

2921 (w), 3264 (w).

3311

HN

Si

SOO

4'4'

2'2'

4''4''

2''2''Cl

(R)-53cC22H24ClNO2SSiM = 430.03 g/mol

ν~

Page 133: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

109

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.20 (s, 3H, SiCH3), 0.29 (s, 3H, SiCH3), 2.33 (s, 3H, 4'-

CH3), 4.06 (d, 3J1,NH = 7.6 Hz, 1H, H-1), 4.71 (d, 3JNH,1 = 7.6 Hz, 1H, NH), 6.62 (d, 3J3,4 = 8.5

Hz, 2H, H-3), 6.98 (d, 3J4,3 = 8.5 Hz, 2H, H-4), 7.10 (d, 3J3',2' = 8.2 Hz, 2H, H-3') 7.25–7.29 (m,

2H, H-2'')*, 7.30–7.34 (m, 2H, H-3'')*, 7.35 (d, 3J2',3' = 8.2 Hz, 2H, H-2'), 7.40–7.45 (m, 1H, H-

4'').

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –5.6 (SiCH3), –4.9 (SiCH3), 21.5 (4'-CH3), 49.4 (C-1),

127.4 (C-2'), 127.7 (C-3), 128.1 (C-4), 128.4 (C-3'')*, 129.3 (C-3'), 130.4 (C-4''), 131.5 (C-1''),

133.4 (C-2), 134.4 (C-2'')*, 137.2 (C-1'), 137.7 (C-5), 143.3 (C-4').

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –1.1.

ESI-MS für C22H25ClNO2SSi+ [M+H]+: berechnet 430.1058

gefunden 430.1046

Spezifische Rotation: α D20 = +64° (c = 0.14, CHCl3, 90% ee).

HPLC (Daicel Chiralcel OJ-RH, MeCN:H2O = 45:55, Fließrate 0.5 mL/min, λ = 230 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 52.6 min [(R)-53c], tR = 57.6 min [(S)-53c].

3.3.7 (R)-N-{[Dimethyl(phenyl)silyl](4-bromphenyl)methyl}-4-toluolsulfonamid [(R)-

53d]

Gemäß AAV 6 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr MCQUADES NHC–Kupfer(I)-Kom-

plex (S,S)-L11a�CuCl (2.7 mg, 5.0 µmol, 5.0 Mol-%) sowie NaOMe (8.1 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) vorgelegt und in Et2O (1 mL) gelöst. Die Reaktionslösung wurde 10 min bei

3311

HN

Si

SOO

4'4'

2'2'

4''4''

2''2''Br

(R)-53dC22H24BrNO2SSiM = 474.49 g/mol

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EXPERIMENTELLER TEIL

110

Raumtemperatur gerührt und anschließend mit Hilfe eines Eisbades auf 0°C gekühlt. An-

schließend wurde bei dieser Temperatur tropfenweise Me2PhSi–Bpin (39 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) gefolgt von (E)-N-4-Brombenzyliden-4-toluolsulfonamid (47d, E:Z > 99:1, 34 mg,

0.10 mmol, 1.0 Äquiv.) als Lösung in Et2O (1 mL) zugegeben und der Rand des Reaktions-

gefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (1 mL). Das Reaktionsgemisch wurde langsam bis

auf Raumtemperatur erwärmt und bis zum vollständigem Umsatz gerührt (GC-Kontrolle). An-

schließend wurde die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert, das Schlenkrohr sowie

das Kieselgel mit tert-Butylmethylether gewaschen (3 × 5 mL) und die Lösungsmittel unter

vermindertem Druck entfernt. Die Aufreinigung des Rohproduktes durch Flashsäulenchroma-

tographie an Kieselgel (2.5 × 8 cm, Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 4:1, 20 mL, #4–10)

lieferte die Titelverbindung als weißen Feststoff (29 mg, 0.061 mmol, 61%, 95% ee).

Smp.: 204°C.

Rf: 0.12 (Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 4:1).

IR (ATR): /cm–1 = 667 (s), 705 (s), 745 (s), 780 (s), 811 (s), 892 (m), 1005 (m), 1046 (m),

1090 (s), 1115 (m), 1153 (s), 1250 (w), 1309 (m), 1443 (m), 1485 (w), 1594 (w), 2921 (w),

3262 (w).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.20 (s, 3H, SiCH3), 0.29 (s, 3H, SiCH3), 2.34 (s, 3H, 4'-

CH3), 4.05 (d, 3J1,NH = 7.6 Hz, 1H, H-1), 4.84 (d, 3JNH,1 = 7.5 Hz, 1H, NH), 6.56 (d, 3J3,4 = 8.3

Hz, 2H, H-3), 7.01 (d, 3J3',2' = 8.0 Hz, 2H, H-3'), 7.12 (d, 3J4,3 = 8.6 Hz, 2H, H-4), 7.26–7.34

(m, 4H, H-2'', H-3''), 7.36 (d, 3J2',3' = 8.2 Hz, 2H, H-2'), 7.41 (mc, 1H, H-4'').

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –5.6 (SiCH3), –4.9 (SiCH3), 21.5 (4'-CH3), 49.4 (C-1),

127.4 (C-2'), 127.7 (C-3), 128.1 (C-4), 128.4 (C-3'')*, 129.3 (C-3'), 130.4 (C-4''), 131.5 (C-1''),

133.4 (C-2), 134.4 (C-2'')*, 137.2 (C-1'), 137.7 (C-5), 143.3 (C-4').

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –1.2.

ESI-MS für C22H25BrNO2SSi+ [M+H]+: berechnet 474.0553

gefunden 474.0547

Spezifische Rotation: α D20 = +90° (c = 0.11, CHCl3, 95% ee).

ν~

Page 135: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

111

HPLC (Daicel Chiralcel OJ-H, n-Heptan:iPrOH = 95:5, Fließrate 0.7 mL/min, λ = 230 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 21.5 min [(S)-53d], tR = 35.6 min [(R)-53d].

3.3.8 (R)-N-{[Dimethyl(phenyl)silyl](4-toluyl)methyl}-4-toluolsulfonamid [(R)-53e]

Gemäß AAV 6 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr MCQUADES NHC–Kupfer(I)-Kom-

plex (S,S)-L11a�CuCl (2.7 mg, 5.0 µmol, 5.0 Mol-%) sowie NaOMe (8.1 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) vorgelegt und in Et2O (1 mL) gelöst. Die Reaktionslösung wurde 10 min bei

Raumtemperatur gerührt und anschließend mit Hilfe eines Eisbades auf 0°C gekühlt. An-

schließend wurde bei dieser Temperatur tropfenweise Me2PhSi–Bpin (39 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) gefolgt von (E)-N-Methylbenzyliden-4-toluolsulfonamid (47e, E:Z > 99:1, 27 mg,

0.10 mmol, 1.0 Äquiv.) als Lösung in Et2O (1 mL) zugegeben und der Rand des Reaktions-

gefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (1 mL). Das Reaktionsgemisch wurde langsam bis

auf Raumtemperatur erwärmt und bis zum vollständigem Umsatz gerührt (GC-Kontrolle). An-

schließend wurde die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert, das Schlenkrohr sowie

das Kieselgel mit tert-Butylmethylether gewaschen (3 × 5 mL) und die Lösungsmittel unter

vermindertem Druck entfernt. Die Aufreinigung des Rohproduktes durch Flashsäulenchroma-

tographie an Kieselgel (2.5 × 20 cm, Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 4:1, 10 mL, #5–12)

lieferte die Titelverbindung als weißen Feststoff (31 mg, 0.076 mmol, 76%, 94% ee).

Smp.: 179°C.

Rf: 0.13 (Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 4:1).

3311

HN

Si

SOO

4'4'

2'2'

4''4''

2''2''

(R)-53eC23H27NO2SSi

M = 409.62 g/mol

Page 136: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

112

IR (ATR): /cm–1 = 663 (s), 707 (s), 745 (s), 778 (m), 829 (s), 894 (w), 1043 (m), 1092 (s),

1114 (m), 1152 (s), 1249 (m), 1311 (m), 1440 (m), 1511 (w), 1595 (w), 2919 (w), 3284 (w).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.18 (s, 3H, SiCH3), 0.27 (s, 3H, SiCH3), 2.23 (s, 3H, 5-

CH3), 2.30 (s, 3H, 4'-CH3), 4.04 (d, 3J1,NH = 7.9 Hz, 1H, H-1), 4.63 (d, 3JNH,1 = 7.8 Hz, 1H,

NH), 6.60 (d, 3J4,3 = 8.2 Hz, 2H, H-4), 6.83 (d, 3J3,4 = 8.2 Hz, 2H, H-3), 6.98 (d, 3J3',2' = 8.2 Hz,

2H, H-3'), 7.28–7.37 (m, 6H, H-2', H-2'', H-3''), 7.38–7.43 (m, 1H, H-4').

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –5.6 (SiCH3), –4.6 (SiCH3), 21.1 (5-CH3), 21.5 (4'-CH3),

49.6 (C-1), 126.4 (C-4), 127.4 (C-2'), 128.2 (C-3''), 128.7 (C-3), 129.1 (C-3'), 130.1 (C-4''),

134.1 (C-1''), 134.5 (C-2''), 135.3 (C-2), 135.9 (C-5), 137.4 (C-1'), 142.8 (C-4').

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, C6D6): δ/ppm = –1.7.

ESI-MS für C23H28NO2SSi+ [M+H]+: berechnet 410.1605

gefunden 410.1596

Spezifische Rotation: α D20 = +71° (c = 0.12, CHCl3, 94% ee).

HPLC (Daicel Chiralcel OJ-RH, MeCN:H2O = 55:45, Fließrate 0.5 mL/min, λ = 230 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 15.1 min [(R)-53e], tR = 16.9 min [(S)-53e].

3.3.9 (R)-N-{[Dimethyl(phenyl)silyl](4-methoxyphenyl)methyl}-4-toluolsulfonamid

[(R)-53f][110]

ν~

3311

HN

Si

SOO

4'4'

2'2'

4''4''

2''2''O

(R)-53fC23H27NO3SSi

M = 425.62 g/mol

Page 137: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

113

Gemäß AAV 6 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr MCQUADES NHC–Kupfer(I)-Kom-

plex (S,S)-L11a�CuCl (2.7 mg, 5.0 µmol, 5.0 Mol-%) sowie NaOMe (8.1 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) vorgelegt und in Et2O (1 mL) gelöst. Die Reaktionslösung wurde 10 min bei

Raumtemperatur gerührt und anschließend mit Hilfe eines Eisbades auf 0°C gekühlt. An-

schließend wurde bei dieser Temperatur tropfenweise Me2PhSi–Bpin (39 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) gefolgt von (E)-N-4-Methoxybenzyliden-4-toluolsulfonamid (47f, E:Z > 99:1,

29 mg, 0.10 mmol, 1.0 Äquiv.) als Lösung in Et2O (1 mL) zugegeben und der Rand des Re-

aktionsgefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (1 mL). Das Reaktionsgemisch wurde lang-

sam bis auf Raumtemperatur erwärmt und bis zum vollständigem Umsatz gerührt (GC-Kon-

trolle). Anschließend wurde die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert, das Schlenk-

rohr sowie das Kieselgel mit tert-Butylmethylether gewaschen (3 × 5 mL) und die Lösungs-

mittel unter vermindertem Druck entfernt. Die Aufreinigung des Rohproduktes durch Flash-

säulenchromatographie an Kieselgel (2.5 × 20 cm, Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 2:1,

10 mL) lieferte die Titelverbindung als weißen Feststoff (23 mg, 0.054 mmol, 54%, 79% ee).

Smp.: 157°C.

Rf: 0.29 (Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 2:1).

IR (ATR): /cm–1 = 663 (s), 706 (s), 746 (s), 782 (m), 813 (s), 892 (m), 1030 (m), 1111 (m),

1151 (s), 1242 (m), 1307 (m), 1438 (m), 1507 (m), 1596 (w), 2921 (w), 3277 (w).

1H-NMR (700 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.19 (s, 3H, SiCH3), 0.26 (s, 3H, SiCH3), 2.31 (s, 3H, 4'-

CH3), 3.73 (s, 3H, OCH3), 4.02 (d, 3J1,NH = 7.7 Hz, 1H, H-1), 4.68–4.83 (m, 1H, NH), 6.56 (d, 3J4,3 = 8.5 Hz, 2H, H-4), 6.61 (d, 3J3,4 = 8.5 Hz, 2H, H-3), 6.99 (d, 3J3',2' = 8.1 Hz, 2H, H-2')*,

7.28–7.37 (m, 6H, H-3'*, H-2'', H-3''), 7.39–7.44 (m, 1H, H-4'').

13C-NMR (175 MHz, CDCl3): δ/ppm = –5.6 (SiCH3), –4.7 (SiCH3), 21.6 (4'-CH3), 49.1 (C-1),

55.3 (OCH3), 113.4 (C-4), 127.3 (C-2')*, 127.5 (C-2'')*, 128.2 (C-3)*, 129.2 (C-3')*, 130.1 (C-

4''), 130.9 (C-1'), 133.9 (C-2), 134.5 (C-3''), 137.2 (C-1''), 142.8 (C-4'), 157.7 (C-5).

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –2.0.

ESI-MS für C23H28NO3SSi+ [M+H]+: berechnet 426.1554

gefunden 426.1555

Spezifische Rotation: α D20 = +89° (c = 0.11, CHCl3, 79% ee).

ν~

Page 138: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

114

HPLC (Daicel Chiralcel OJ-RH, MeCN:H2O = 50:50, Fließrate 0.5 mL/min, λ = 230 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 18.1 min [(R)-53f], tR = 19.7 min [(S)-53f].

3.3.10 (R)-N-{[Dimethyl(phenyl)silyl](2-bromphenyl)methyl}-4-toluolsulfonamid [(R)-

53g]

Gemäß AAV 6 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr MCQUADES NHC–Kupfer(I)-Kom-

plex (S,S)-L11a�CuCl (2.7 mg, 5.0 µmol, 5.0 Mol-%) sowie NaOMe (8.1 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) vorgelegt und in Et2O (1 mL) gelöst. Die Reaktionslösung wurde 10 min bei

Raumtemperatur gerührt und anschließend mit Hilfe eines Eisbades auf 0°C gekühlt. An-

schließend wurde bei dieser Temperatur tropfenweise Me2PhSi−Bpin (39 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) gefolgt von (E)-N-2-Brombenzyliden-4-toluolsulfonamid (47g, E:Z > 99:1, 34 mg,

0.10 mmol, 1.0 Äquiv.) als Lösung in Et2O (1 mL) zugegeben und der Rand des Reaktions-

gefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (1 mL). Das Reaktionsgemisch wurde langsam bis

auf Raumtemperatur erwärmt und bis zum vollständigem Umsatz gerührt (GC-Kontrolle). An-

schließend wurde die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert, das Schlenkrohr sowie

das Kieselgel mit tert-Butylmethylether gewaschen (3 × 5 mL) und die Lösungsmittel unter

vermindertem Druck entfernt. Die Aufreinigung des Rohproduktes durch Flashsäulenchroma-

tographie an Kieselgel (1.5 × 16 cm, Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 10:1, 10 mL, #14–

24) lieferte die Titelverbindung als weißen Feststoff (36 mg, 0.076 mmol, 76%, 85% ee).

Smp.: 169°C.

Rf: 0.18 (Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 4:1).

44 11

HN

Si

SOO

4'4'

2'2'

4''4''

2''2''

Br

(R)-53gC22H24BrNO2SSiM = 474.49 g/mol

Page 139: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

115

IR (ATR): /cm–1 = 667 (s), 701 (s), 736 (s), 790 (s), 811 (s), 841 (m), 1018 (m), 1056 (w),

1091 (m), 1114 (m), 1151 (s), 1250 (m), 1324 (m), 1427 (m), 1466 (w), 1597 (w), 2924 (w),

2958 (w), 3250 (m).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.22 (s, 3H, SiCH3), 0.32 (s, 3H, SiCH3), 2.29 (s, 3H, 4'-

CH3), 4.69 (d, 3J1,NH = 8.1 Hz, 1H, H-1), 4.75 (br d, 3JNH,1 = 8.0 Hz, 1H, NH), 6.68 (d, 3J7,6 =

7.8 Hz, 1H, H-7), 6.89 (dd, 3J6,7 = 7.5 Hz, 3J6,5 = 7.3 Hz, 1H, H-6), 6.95–6.98 (dd, 3J5,6 = 7.3

Hz, 3J5,4 = 7.3 Hz, 1H, H-5), 7.00 (d, 3J3',2' = 8.1 Hz, 2H, H-3'), 7.29–7.34 (m, 5H, H-2'', H-3'',

H-4''), 7.40–7.45 (m, 1H, H-4), 7.47 (d, 3J2',3' = 8.1 Hz, 2H, H-2').

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –5.8 (SiCH3), –4.4 (SiCH3), 21.5 (4'-CH3), 47.7 (C-1),

122.6 (C-2), 127.1 (C-6), 127.2 (C-5), 127.5 (C-2'), 128.0 (C-7), 128.3 (C-2'')*, 129.3 (C-3'),

130.3 (C-4), 132.6 (C-3'')*, 133.6 (C-1''), 134.5 (C-4'')*, 136.5 (C-1'), 139.2 (C-3), 143.1 (C-

4').

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –1.2.

ESI-MS für C22H25BrNO2SSi+ [M+H]+: berechnet 474.0553

gefunden 474.0546

Spezifische Rotation: α D20 = 79° (c = 0.13, CHCl3, 85% ee).

HPLC (Daicel Chiralcel OJ-H, n-Heptan:iPrOH = 90:10, Fließrate 0.7 mL/min, λ = 250 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 13.9 min [(S)-53g], tR = 23.0 min [(R)-53g].

ν~

Page 140: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

116

3.3.11 (R)-N-{[Dimethyl(phenyl)silyl](2-toluyl)methyl}-4-toluolsulfonamid [(R)-53h]

Gemäß AAV 6 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr MCQUADES NHC–Kupfer(I)-Kom-

plex (S,S)-L11a�CuCl (2.7 mg, 5.0 µmol, 5.0 Mol-%) sowie NaOMe (8.1 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) vorgelegt und in Et2O (1 mL) gelöst. Die Reaktionslösung wurde 10 min bei

Raumtemperatur gerührt und anschließend mit Hilfe eines Eisbades auf 0°C gekühlt. An-

schließend wurde bei dieser Temperatur tropfenweise Me2PhSi–Bpin (39 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) gefolgt von (E)-N-2-Methylbenzyliden-4-toluolsulfonamid (47h, E:Z > 99:1, 27 mg,

0.10 mmol, 1.0 Äquiv.) als Lösung in Et2O (1 mL) zugegeben und der Rand des Reaktions-

gefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (1 mL). Das Reaktionsgemisch wurde langsam bis

auf Raumtemperatur erwärmt und bis zum vollständigem Umsatz gerührt (GC-Kontrolle). An-

schließend wurde die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert, das Schlenkrohr sowie

das Kieselgel mit tert-Butylmethylether gewaschen (3 × 5 mL) und die Lösungsmittel unter

vermindertem Druck entfernt. Die Aufreinigung des Rohproduktes durch Flashsäulenchroma-

tographie an Kieselgel (1.5 × 13 cm, Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 10:1, 10 mL, #8–20)

lieferte die Titelverbindung als weißen Feststoff (34 mg, 0.083 mmol, 83%, 98% ee).

Smp.: 171°C.

Rf: 0.18 (Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 4:1).

IR (ATR): /cm–1 = 664 (s), 700 (s), 742 (s), 813 (s), 846 (m), 897 (m), 1045 (w), 1091 (m),

1113 (m), 1147 (s), 1250 (w), 1312 (m), 1378 (w), 1426 (m), 1490 (w), 1598 (w), 2920 (w),

3251 (m).

44 11

HN

Si

SOO

4'4'

2'2'

4''4''

2''2''

(R)-53hC23H27NO2SSi

M = 409.62 g/mol

ν~

Page 141: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

117

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.24 (s, 3H, SiCH3), 0.32 (s, 3H, SiCH3), 2.03 (s, 3H, 4'-

CH3), 2.25 (s, 3H, 3-CH3), 4.41 (d, 3J1,NH = 8.6 Hz, 1H, H-1), 4.78 (d, 3JNH,1 = 8.6 Hz, 1H, NH),

6.50 (d, 3J4,5 = 7.6 Hz, 1H, H-4), 6.75–6.81 (m, 1H, H-5), 6.85–6.89 (m, 2H, H-6, H-7), 6.91

(d, 3J3',2' = 7.9 Hz, 2H, H-3'), 7.28–7.36 (m, 6H, H-2', H-2'', H-3''), 7.37–7.43 (m, 1H, H-4'').

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –5.5 (SiCH3), –4.6 (SiCH3), 19.8 (3-CH3), 21.5 (4'-CH3),

45.0 (br, C-1), 125.6 (C-7), 125.8 (C-5), 126.4 (C-4), 127.1 (C-2'), 128.2 (C-2''), 129.0 (C-3'),

130.1 (C-4''), 130.1 (C-6), 134.2 (C-2), 134.6 (C-3''), 137.4 (C-3), 137.4 (C-1'), 142.8 (C-4'). Das Signal des Kohlenstoffatoms C1'' konnte nicht detektiert werden. 29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –1.6.

ESI-MS für C23H28NO2SSi+ [M+H]+: berechnet 410.1605

gefunden 410.1597

Spezifische Rotation: α D20 = +57° (c = 0.14, CHCl3, 98% ee).

HPLC (Daicel Chiralcel OJ-RH, MeCN:H2O = 50:50, Fließrate 0.5 mL/min, λ = 210 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 23.2 min [(S)-53h], tR = 25.5 min [(R)-53h].

3.3.12 (R)-N-{[Dimethyl(phenyl)silyl](naphthalin-1-yl)methyl}-4-toluolsulfonamid

[(R)-53i]

Gemäß AAV 6 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr MCQUADES NHC–Kupfer(I)-Kom-

plex (S,S)-L11a�CuCl (2.7 mg, 5.0 µmol, 5.0 Mol-%) sowie NaOMe (8.1 mg, 0.15 mmol,

5a5a

33

11

HN

Si

SOO

4'4'

2'2'

4''4''

2''2''

9977

(R)-53iC26H27NO2SSi

M = 445.65 g/mol

Page 142: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

118

1.5 Äquiv.) vorgelegt und in Et2O (1 mL) gelöst. Die Reaktionslösung wurde 10 min bei

Raumtemperatur gerührt und anschließend mit Hilfe eines Eisbades auf 0°C gekühlt. An-

schließend wurde bei dieser Temperatur tropfenweise Me2PhSi–Bpin (39 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) gefolgt von (E)-N-Naphthalin-2-methylen-4-toluolsulfonamid (47i, E:Z > 99:1,

31 mg, 0.10 mmol, 1.0 Äquiv.) als Lösung in Et2O (1 mL) zugegeben und der Rand des Re-

aktionsgefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (1 mL). Das Reaktionsgemisch wurde lang-

sam bis auf Raumtemperatur erwärmt und bis zum vollständigem Umsatz gerührt (GC-Kon-

trolle). Anschließend wurde die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert, das Schlenk-

rohr sowie das Kieselgel mit tert-Butylmethylether gewaschen (3 × 5 mL) und die Lösungs-

mittel unter vermindertem Druck entfernt. Die Aufreinigung des Rohproduktes durch Flash-

säulenchromatographie an Kieselgel (1.5 × 16 cm, Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 10:1,

10 mL, #11–27) lieferte die Titelverbindung als farbloses Öl (38 mg, 0.085 mmol, 85%,

95% ee).

Rf: 0.19 (Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 4:1).

IR (ATR): /cm–1 = 663 (s), 698 (m), 733 (m), 774 (s), 812 (m), 894 (w), 997 (w), 1050 (w),

1091 (m), 1154 (s), 1251 (m), 1321 (m), 1425 (w), 1511 (w), 1596 (w), 2956 (w), 3045 (w),

3271 (w).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.10 (s, 3H, SiCH3), 0.35 (s, 3H, SiCH3), 2.12 (s, 3H, 4'-

CH3), 4.84 (d, 3JNH,1 = 8.7 Hz, 1H, NH), 5.07 (br s, 1H, H-1), 6.62–6.69 (m, 3H, H-3*, H-2''),

7.06 (mc, 3J4,5 = 7.8 Hz, 1H, H-4), 7.15–7.22 (d, 3J3'',2'' = 7.7 Hz, 2H, H-3''), 7.30–7.36 (m, 4H,

H-2', H-3')**, 7.38–7.45 (m, 3H, H-6, H-7, H-8)**, 7.49 (d, 3J5,4 = 7.8 Hz, 1H, H-5)*, 7.69–7.75

(m, 1H, H-4')**, 7.83 (br s, 1H, H-9)**.

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –5.2 (SiCH3), –4.2 (SiCH3), 21.3 (4'-CH3), 44.0 (br, C-

1), 122.9 (br, CAr), 123.9 (br, C-3)*, 125.0 (C-4), 125.4 (CAr), 125.7 (br, C-5)*, 126.1 (br, CAr),

127.2 (C-3''), 128.2 (CAr), 128.6 (C-2''), 128.7 (CAr), 130.1 (CAr), 130.7 (CAr), 133.5 (br, C-1'),

134.0 (CAr), 134.6 (CAr), 135.6 (br, CAr), 136.9 (C-1''), 142.6 (C-4').

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –1.1.

ESI-MS für C26H28NO2SSi+ [M+H]+: berechnet 446.1605

gefunden 446.1599

Spezifische Rotation: α D20 = +20° (c = 0.095, CHCl3, 95% ee).

ν~

Page 143: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

119

HPLC (Daicel Chiralcel OD-RH, MeCN:H2O = 60:40, Fließrate 0.5 mL/min, λ = 230 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 18.0 min [(S)-53i], tR = 20.7 min [(R)-53i].

3.3.13 (R)-N-{[Dimethyl(phenyl)silyl](cyclohexyl)methyl}-4-toluolsulfonamid [(R)-

53j]

Gemäß AAV 6 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr MCQUADES NHC–Kupfer(I)-Kom-

plex (S,S)-L11a�CuCl (2.7 mg, 5.0 µmol, 5.0 Mol-%) sowie NaOMe (8.1 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) vorgelegt und in Et2O (1 mL) gelöst. Die Reaktionslösung wurde 10 min bei

Raumtemperatur gerührt und anschließend mit Hilfe eines Eisbades auf 0°C gekühlt. An-

schließend wurde bei dieser Temperatur tropfenweise Me2PhSi–Bpin (39 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) gefolgt von (E)-N-Cyclohexylmethylen-4-toluolsulfonamid (47j, E:Z > 99:1, 27 mg,

0.10 mmol, 1.0 Äquiv.) als Lösung in Et2O (1 mL) zugegeben und der Rand des Reaktions-

gefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (1 mL). Das Reaktionsgemisch wurde langsam bis

auf Raumtemperatur erwärmt und bis zum vollständigem Umsatz gerührt (GC-Kontrolle). An-

schließend wurde die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert, das Schlenkrohr sowie

das Kieselgel mit tert-Butylmethylether gewaschen (3 × 5 mL) und die Lösungsmittel unter

vermindertem Druck entfernt. Die Aufreinigung des Rohproduktes durch Flashsäulenchroma-

tographie an Kieselgel (1.5 × 15 cm, Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 10:1, 10 mL, #9–15)

lieferte die Titelverbindung als weißen Feststoff (13 mg, 0.032 mmol, 32%, 85% ee).

Smp.: 115°C.

Rf: 0.26 (Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 4:1).

3311

HN

Si

SOO

4'4'

2'2'

4''4''

2''2''

(R)-53jC22H31NO2SSi

M = 401.64 g/mol

Page 144: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

120

IR (ATR): /cm–1 = 664 (s), 697 (s), 731 (s), 792 (s), 814 (s), 902 (m), 1023 (m), 1091 (s),

1154 (s), 1252 (w), 1320 (s), 1420 (m), 1492 (w), 1597 (w), 2851 (w), 2923 (w), 3296 (w).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.21 (s, 3H, SiCH3), 0.28 (s, 3H, SiCH3), 0.74–1.07 (m,

5H, H-2, H-3, H-4)*, 1.33–1.63 (m, 6H, H-5, H-6, H-7)*, 2.41 (s, 3H, 4'-CH3), 2.97 (dd, 3J1,NH =

9.8 Hz, 3J1,2 = 3.2 Hz, 1H, H-1), 4.19 (d, 3JNH,1 = 9.9 Hz, 1H, NH), 7.22 (d, 3J2',3' = 8.2 Hz, 2H,

H-2'), 7.29–7.43 (m, 5H, H-2'', H-3'', H-4''), 7.65 (d, 3J3',2' = 8.2 Hz, 2H, H-3').

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –3.24 (SiCH3), –3.17 (SiCH3), 21.6 (4'-CH3), 25.6 (C-

3)*, 26.1 (C-4)*, 26.7 (C-5)*, 30.1 (C-6)*, 31.9 (C-7)*, 41.3 (C-2), 50.2 (C-1), 127.2 (C-3'),

128.1 (C-2'')**, 129.5 (C-4''), 129.6 (C-2'), 132.2 (C-3'')**, 136.4 (C-1''), 138.9 (C-1'), 143.0

(C-4').

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –2.4.

ESI-MS für C23H31NNaO2SSi+ [M+Na]+: berechnet 424.1737

gefunden 424.1730

Spezifische Rotation: α D20 = –2°, α 577

20 = –3°, [α]54620 = –4°, [α]435

20 = –79°, [α]36520 = –26° (c =

0.19, CHCl3, 85% ee).

HPLC (Daicel Chiralcel OJ-RH, MeCN:H2O = 50:50, Fließrate 0.5 mL/min, λ = 230 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 27.9 min [(S)-53j], tR = 30.4 min [(R)-53j].

ν~

Page 145: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

121

3.3.14 (R)-N-{[Dimethyl(phenyl)silyl](2-methyl)propyl}-4-toluolsulfonamid [(R)-53k]

Gemäß AAV 6 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr MCQUADES NHC–Kupfer(I)-Kom-

plex (S,S)-L11a�CuCl (2.7 mg, 5.0 µmol, 5.0 Mol-%) sowie NaOMe (8.1 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) vorgelegt und in Et2O (1 mL) gelöst. Die Reaktionslösung wurde 10 min bei

Raumtemperatur gerührt und anschließend mit Hilfe eines Eisbades auf 0°C gekühlt. An-

schließend wurde bei dieser Temperatur tropfenweise Me2PhSi–Bpin (39 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) gefolgt von (E)-N-2-Methylpropyliden-4-toluolsulfonamid (47k, E:Z > 99:1, 23 mg,

0.10 mmol, 1.0 Äquiv.) als Lösung in Et2O (1 mL) zugegeben und der Rand des Reaktions-

gefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (1 mL). Das Reaktionsgemisch wurde langsam bis

auf Raumtemperatur erwärmt und bis zum vollständigem Umsatz gerührt (GC-Kontrolle). An-

schließend wurde die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert, das Schlenkrohr sowie

das Kieselgel mit tert-Butylmethylether gewaschen (3 × 5 mL) und die Lösungsmittel unter

vermindertem Druck entfernt. Die Aufreinigung des Rohproduktes durch Flashsäulenchroma-

tographie an Kieselgel (1.5 × 15 cm, Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 10:1, 10 mL, #9–15)

lieferte die Titelverbindung als weißen Feststoff (24 mg, 0.066 mmol, 66%, 52% ee).

Smp.: 118°C.

Rf: 0.22 (Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 4:1).

IR (ATR): /cm–1 = 662 (s), 703 (s), 736 (s), 781 (s), 813 (s), 884 (m), 954 (w), 1027 (m),

1092 (s), 1152 (s), 1252 (m), 1312 (s), 1426 (m), 1595 (w), 2960 (w), 3282 (w).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.24 (s, 3H, SiCH3), 0.30 (s, 3H, SiCH3), 0.68 (d, 3J3a,3 =

7.0 Hz, 3H, H-3a), 0.74 (d, 3J3,2 = 7.0 Hz, 3H, H-3), 1.88 (mc, 1H, H-2), 2.40 (s, 3H, 4'-CH3),

3a3a

3311

HN

Si

SOO

4'4'

2'2'

4''4''

2''2''

(R)-53kC19H27NO2SSi

M = 361.58 g/mol

ν~

Page 146: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

122

3.01 (dd, 3J1,NH = 9.7 Hz, 3J1,2 = 3.6 Hz, 1H, H-1), 4.19 (br s, 1H, NH), 7.23 (d, 3J3',2' = 8.1 Hz,

2H, H-3'), 7.30–7.40 (m, 3H, H-2'', H-4''), 7.41–7.45 (m, 2H, H-3''), 7.66 (d, 3J2',3' = 8.1 Hz, 2H,

H-2').

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –3.3 (SiCH3), –3.2 (SiCH3), 19.5 (2-CH3), 21.6 (C-3),

21.6 (4'-CH3), 30.9 (C-2), 50.7 (C-1), 127.1 (C-2'), 128.2 (C-2''), 129.6 (C-4''), 129.6 (C-3'),

134.2 (C-3''), 136.3 (C-1''), 138.9 (C-1'), 143.0 (C-4').

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –2.4.

ESI-MS für C19H28NO2SSi+ [M+H]+: berechnet 362.1605

gefunden 362.1602

Spezifische Rotation: α D20 = –15° (c = 0.1, CHCl3, 52% ee).

HPLC (Daicel Chiralcel OJ-RH, MeCN:H2O = 50:50, Fließrate 0.5 mL/min, λ = 230 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 22.1 min [(S)-53k], tR = 24.4 min [(R)-53k].

3.3.15 (R)-N-{[Dimethyl(phenyl)silyl](3-methyl)butyl}-4-toluolsulfonamid [(R)-53l][110]

Gemäß AAV 6 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr MCQUADES NHC–Kupfer(I)-Kom-

plex (S,S)-L11a�CuCl (2.7 mg, 5.0 µmol, 5.0 Mol-%) sowie NaOMe (8.1 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) vorgelegt und in Et2O (1 mL) gelöst. Die Reaktionslösung wurde 10 min bei

Raumtemperatur gerührt und anschließend mit Hilfe eines Eisbades auf 0°C gekühlt. An-

schließend wurde bei dieser Temperatur tropfenweise Me2PhSi–Bpin (39 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) gefolgt von (E)-N-2-Methylbutyliden-4-toluolsulfonamid (47l, E:Z > 99:1, 24 mg,

33 11

HN

Si

SOO

4'4'

2'2'

4''4''

2''2''

(R)-53lC20H29NO2SSi

M = 375.60 g/mol

Page 147: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

123

0.10 mmol, 1.0 Äquiv.) als Lösung in Et2O (1 mL) zugegeben und der Rand des Reaktions-

gefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (1 mL). Das Reaktionsgemisch wurde langsam bis

auf Raumtemperatur erwärmt und bis zum vollständigem Umsatz gerührt (GC-Kontrolle). An-

schließend wurde die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert, das Schlenkrohr sowie

das Kieselgel mit tert-Butylmethylether gewaschen (3 × 5 mL) und die Lösungsmittel unter

vermindertem Druck entfernt. Die Aufreinigung des Rohproduktes durch Flashsäulenchroma-

tographie an Kieselgel (1.5 × 15 cm, Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 5:1, 10 mL) lieferte

die Titelverbindung als farbloses Öl (19 mg, 0.051 mmol, 51%, 89% ee).

Rf: 0.27 (Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 5:1).

IR (ATR): /cm–1 = 659 (s), 699 (s), 732 (s), 775 (s), 810 (s), 908 (m), 998 (m), 1052 (m),

1092 (s), 1153 (s), 1250 (m), 1320 (s), 1424 (m), 1597 (w), 2953 (w), 3273 (w).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.24 (s, 3H, SiCH3), 0.27 (s, 3H, SiCH3), 0.67 (d, 3J4,3 =

6.6 Hz, 3H, H-4)*, 0.69 (d, 3J3-CH3,3 = 6.7 Hz, 3H, 3-CH3)*, 1.17–1.21 (m, 2H, H-2), 1.34–1.43

(m, 1H, H-3), 2.41 (s, 3H, 4'-CH3) , 3.96 (d, 3JNH,1 = 9.2 Hz, 1H, NH), 3.99–4.06 (m, 1H, H-1),

7.24 (d, 3J3',2' = 8.3 Hz, 2H, H-3'), 7.32–7.44 (m, 5H, H-2'', H-3'', H-4''), 7.67 (d, 3J2',3' = 8.4 Hz,

2H, H-2').

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –5.0 (SiCH3), –4.3 (SiCH3), 21.6 (4'-CH3), 21.9 (C-4),

23.1 (3-CH3), 25.1 (C-3), 42.1 (C-2), 42.1 (C-1), 127.2 (C-2'), 128.2 (C-2'')*, 129.6 (C-3'),

129.8 (C-4''), 134.2 (C-3'')*, 135.5 (C-1''), 138.7 (C-1'), 143.1 (C-4').

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –1.6.

ESI-MS für C20H30NO2SSi+ [M+H]+: berechnet 376.1761

gefunden 376.1763

Spezifische Rotation: α D20 = –35° (c = 0.12, CHCl3, 89% ee).

HPLC (Daicel Chiralcel OJ-RH, MeCN:H2O = 40:60, Fließrate 0.5 mL/min, λ = 230 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 87.4 min [(S)-53l], tR = 93.8 min [(R)-53l].

ν~

Page 148: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

124

3.3.16 (R)-N-{[Dimethyl(phenyl)silyl](1-methyl-1H-pyrrol-2-yl)methyl}-4-toluolsulfon-

amid [(R)-53o]

Gemäß AAV 6 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr MCQUADES NHC–Kupfer(I)-Kom-

plex (S,S)-L11a�CuCl (2.7 mg, 5.0 µmol, 5.0 Mol-%) sowie NaOMe (8.1 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) vorgelegt und in Et2O (1 mL) gelöst. Die Reaktionslösung wurde 10 min bei

Raumtemperatur gerührt und anschließend mit Hilfe eines Eisbades auf 0°C gekühlt. An-

schließend wurde bei dieser Temperatur tropfenweise Me2PhSi–Bpin (39 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) gefolgt von (E)-N-1-Methyl-1H-pyrrol-2-ylmethylen-4-toluolsulfonamid (47o, E:Z >

99:1, 26 mg, 0.10 mmol, 1.0 Äquiv.) als Lösung in Et2O (1 mL) zugegeben und der Rand des

Reaktionsgefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (1 mL). Das Reaktionsgemisch wurde

langsam bis auf Raumtemperatur erwärmt und bis zum vollständigem Umsatz gerührt (GC-

Kontrolle). Anschließend wurde die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert, das

Schlenkrohr sowie das Kieselgel mit tert-Butylmethylether gewaschen (3 × 5 mL) und die Lö-

sungsmittel unter vermindertem Druck entfernt. Die Aufreinigung des Rohproduktes durch

Flashsäulenchromatographie an Kieselgel (1.0 × 20 cm, Cyclohexan:tert-Butylmethylether =

10:1, 10 mL, #7–17) lieferte die Titelverbindung als weißen Feststoff (24 mg, 0.60 mmol,

60%, 92% ee).

Smp.: 124°C.

Rf: 0.32 (Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 2:1).

IR (ATR): /cm–1 = 678 (s), 698 (s), 724 (s), 784 (m), 817 (s), 882 (m), 1034 (s), 1089 (m),

1118 (m), 1154 (s), 1209 (w), 1252 (m), 1298 (m), 1316 (s), 1419 (m), 1459 (w), 1495 (w),

1595 (w), 2920 (w), 2953 (w), 3269 (m).

11

HN

Si

SOO

4'4'

2'2'

4''4''

2''2''

N

44

(R)-53oC21H26N2O2SSi

M = 398.60 g/mol

ν~

Page 149: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

125

1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.36 (s, 3H, SiCH3), 0.38 (s, 3H, SiCH3), 2.30 (s, 3H, 4'-

CH3), 2.96 (s, 3H, N-CH3), 4.12 (d, 3J1,NH = 9.1 Hz, 1H, H-1), 4.76 (d, 3JNH,1 = 9.2 Hz, 1H, NH),

5.50 (dd, 3J3,4 = 3.5 Hz, 4J3,5 = 1.7 Hz, 1H, H-3), 5.58 (dd, 3J4,3 = 3.2 Hz, 3J4,5 = 3.0 Hz, 1H, H-

4), 6.13 (dd, 3J5,4 = 2.2 Hz, 4J5,3 = 1.9 Hz, 1H, H-5), 7.02 (d, 3J3',2' = 8.1 Hz, 2H, H-3'), 7.27–

7.33 (m, 4H, H-2'', H-3''), 7.34–7.40 (m, 3H, H-2', H-4'').

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –5.3 (SiCH3), –5.1 (SiCH3), 21.5 (4'-CH3), 33.3 (NCH3),

41.0 (C-1), 106.0 (C-3), 107.3 (C-4), 120.6 (C-5), 126.9 (C-2'), 128.0 (C-3''), 129.0 (C-3'),

130.0 (C-4''), 130.1 (C-2), 134.4 (C-2''), 134.7 (C-1''), 137.6 (C-1'), 142.7 (C-4').

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –1.2.

ESI-MS für C21H27N2O2SSi+ [M+H]+: berechnet 399.1557

gefunden 399.1557

Spezifische Rotation: α D20 = –32° (c = 0.07, CHCl3, 92% ee).

HPLC (Daicel Chiralcel AD-H, n-Heptan:iPrOH = 97.5:2.5, Fließrate 1.0 mL/min, λ = 254 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 33.7 min [(S)-53o], tR = 36.6 min [(R)-53o].

3.3.17 (R)-N-{[Dimethyl(phenyl)silyl](furan-2-yl)methyl}-4-toluolsulfonamid [(R)-53p]

11

HN

Si

SOO

4'4'

2'2'

4''4''

2''2''

O

44

(R)-53pC20H23NO3SSi

M = 385.55 g/mol

Page 150: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

126

Gemäß AAV 6 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr MCQUADES NHC–Kupfer(I)-Kom-

plex (S,S)-L11a�CuCl (2.7 mg, 5.0 µmol, 5.0 Mol-%) sowie NaOMe (8.1 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) vorgelegt und in Et2O (1 mL) gelöst. Die Reaktionslösung wurde 10 min bei

Raumtemperatur gerührt und anschließend mit Hilfe eines Eisbades auf 0°C gekühlt. An-

schließend wurde bei dieser Temperatur tropfenweise Me2PhSi–Bpin (39 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) gefolgt von (E)-N-Furan-2-ylmethylen-4-toluolsulfonamid (47p, E:Z > 99:1, 25 mg,

0.10 mmol, 1.0 Äquiv.) als Lösung in Et2O (1 mL) zugegeben und der Rand des Reaktions-

gefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (1 mL). Das Reaktionsgemisch wurde langsam bis

auf Raumtemperatur erwärmt und bis zum vollständigem Umsatz gerührt (GC-Kontrolle). An-

schließend wurde die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert, das Schlenkrohr sowie

das Kieselgel mit tert-Butylmethylether gewaschen (3 × 5 mL) und die Lösungsmittel unter

vermindertem Druck entfernt. Die Aufreinigung des Rohproduktes durch Flashsäulenchroma-

tographie an Kieselgel (1.0 × 18 cm, Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 4:1, 10 mL, #4–7)

lieferte die Titelverbindung als weißen Feststoff (24 mg, 0.062 mmol62%, 65% ee).

Smp.: 84°C.

Rf: 0.24 (Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 4:1).

IR (ATR): /cm–1 = 666 (s), 695 (s), 746 (s), 790 (s), 826 (s), 889 (w), 1013 (m), 1042 (m),

1089 (m), 1157 (s), 1249 (w), 1314 (m), 1425 (m), 1491 (w), 1596 (w), 2925 (w), 3259 (w).

1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.31 (s, 3H, SiCH3), 0.34 (s, 3H, SiCH3), 2.32 (s, 3H, 4'-

CH3), 4.22 (d, 3J1,NH = 9.6 Hz, 1H, H-1), 4.68 (d, 3JNH,1 = 9.7 Hz, 1H, NH), 5.60 (d, 3J3,4 = 3.2

Hz, 1H, H-3), 5.99–6.02 (dd, 3J4,3 = 3.1 Hz, 3J4,5 = 1.8 Hz, 1H, H-4), 7.00–7.03 (m, 1H, H-5),

7.06 (d, 3J3',2' = 8.2 Hz, 2H, H-3'), 7.30–7.35 (m, 2H, H-3''), 7.37–7.42 (m, 3H, H-2'', H-4''),

7.46 (d, 3J2',3' = 8.2 Hz, 2H, H-2').

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –5.0 (SiCH3), –4.7 (SiCH3), 21.5 (4'-CH3), 43.3 (C-1),

106.3 (C-3), 110. 2 (C-4), 127.2 (C-2'), 128.1 (C-3''), 130.1 (C-3'), 130.3 (C-4''), 134.2 (C-1''),

134.3 (C-2''), 137.5 (C-1'), 141.2 (C-5), 142.8 (C-4'), 152.4 (C-2).

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –1.1.

Spezifische Rotation: α D20 = 58° (c = 0.04, CHCl3, 65% ee). Lit.[76]: α D

20 = −79° (c = 0.09,

CHCl3, 95% ee, für (S)-53p).

ν~

Page 151: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

127

HPLC (Daicel Chiralcel AD-H, n-Heptan:iPrOH = 95:5, Fließrate 1.0 mL/min, λ = 254 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 15.1 min [(S)-53p], tR = 16.6 min [(R)-53p].

3.3.18 (R)-N-{[Dimethyl(phenyl)silyl](thiophen-2-yl)methyl}-4-toluolsulfonamid [(R)-

53q]

Gemäß AAV 6 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr MCQUADES NHC–Kupfer(I)-Kom-

plex (S,S)-L11a�CuCl (2.7 mg, 5.0 µmol, 5.0 Mol-%) sowie NaOMe (8.1 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) vorgelegt und in Et2O (1 mL) gelöst. Die Reaktionslösung wurde 10 min bei

Raumtemperatur gerührt und anschließend mit Hilfe eines Eisbades auf 0°C gekühlt. An-

schließend wurde bei dieser Temperatur tropfenweise Me2PhSi–Bpin (39 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) gefolgt von (E)-N-Thiophen-2-ylmethylen-4-toluolsulfonamid (47q, E:Z > 99:1,

27 mg, 0.10 mmol, 1.0 Äquiv.) als Lösung in Et2O (1 mL) zugegeben und der Rand des Re-

aktionsgefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (1 mL). Das Reaktionsgemisch wurde lang-

sam bis auf Raumtemperatur erwärmt und bis zum vollständigem Umsatz gerührt (GC-Kon-

trolle). Anschließend wurde die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert, das Schlenk-

rohr sowie das Kieselgel mit tert-Butylmethylether gewaschen (3 × 5 mL) und die Lösungs-

mittel unter vermindertem Druck entfernt. Die Aufreinigung des Rohproduktes durch Flash-

säulenchromatographie an Kieselgel (1.0 × 20 cm, Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 4:1,

10 mL, #4–17) lieferte die Titelverbindung als weißen Feststoff (24 mg, 0.060 mmol, 60%,

79% ee).

Smp.: 118°C.

Rf: 0.17 (Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 4:1).

11

HN

Si

SOO

4'4'

2'2'

4''4''

2''2''

S

44

(R)-53qC20H23NO2S2Si

M = 401.61 g/mol

Page 152: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

128

IR (ATR): /cm–1 = 671 (s), 716 (s), 784 (m), 811 (s), 884 (m), 1033 (m), 1089 (m), 1114

(m), 1155 (s), 1187 (w), 1249 (m), 1315 (m), 1425 (m), 1488 (w), 1596 (w), 2921 (w), 2955

(w), 3260 (w).

1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.30 (s, 3H, SiCH3), 0.35 (s, 3H, SiCH3), 2.32 (s, 3H, 4'-

CH3), 4.44 (d, 3J1,NH = 9.6 Hz, 1H, H-1), 4.66 (d, 3JNH,1 = 9.7 Hz, 1H, NH), 6.33 (d, 3J3,4 = 3.4

Hz, 1H, H-3), 6.66 (dd, 3J4,5 = 5.0 Hz, 3J4,3 = 3.5 Hz, 1H, H-4), 6.91 (d, 3J5,4 = 5.0 Hz, 1H, H-

5), 7.03 (d, 3J3',2' = 7.9 Hz, 2H, H-3'), 7.31–7.37 (m, 2H, 3''), 7.38–7.42 (m, 3H, 2'', H-4''), 7.44

(d, 3J2',3' = 8.1 Hz, 2H, H-2').

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –5.4 (SiCH3), –4.7 (SiCH3), 21.6 (4'-CH3), 46.6 (C-1),

123.3 (C-5), 123.9 (C-3), 126.5 (C-4), 127.3 (C-2'), 128.3 (C-3''), 129.2 (C-3'), 130.3 (C-4''),

133.8 (C-1''), 134.6 (C-2''), 137.6 (C-1'), 143.0 (C-4'), 143.2 (C-2).

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –1.4.

Spezifische Rotation: α D20 = +33° (c = 0.04, CHCl3, 65% ee). Lit.[76]: α D

25 = −72° (c = 0.2,

CHCl3, 91% ee, für (S)-53q).

HPLC (Daicel Chiralcel AD-H, n-Heptan:iPrOH = 95:5, Fließrate 1.0 mL/min, λ = 254 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 17.4 min [(S)-53q], tR = 18.9 min [(R)-53q].

3.3.19 (R)-N-{[Methyl(diphenyl)silyl](phenyl)methyl}-4-toluolsulfonamid [(R)-53r][110]

ν~

3311

HN

Si

SOO

1''1''

4'''4'''

2'''2'''

4'4'

2'2'

3''3''

(R)-53rC27H27NO2SSi

M = 457.66 g/mol

Page 153: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

129

Gemäß AAV 6 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr MCQUADES NHC–Kupfer(I)-Kom-

plex (S,S)-L11a�CuCl (2.7 mg, 5.0 µmol, 5.0 Mol-%) sowie NaOMe (8.1 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) vorgelegt und in Et2O (1 mL) gelöst. Die Reaktionslösung wurde 10 min bei

Raumtemperatur gerührt und anschließend mit Hilfe eines Eisbades auf 0°C gekühlt. An-

schließend wurde bei dieser Temperatur tropfenweise MePh2Si–Bpin (49 mg, 0.15 mmol,

1.5 Äquiv.) gefolgt von (E)-N-Benzyliden-4-toluolsulfonamid (47a, E:Z > 99:1, 26 mg,

0.10 mmol, 1.0 Äquiv.) als Lösung in Et2O (1 mL) zugegeben und der Rand des Reaktions-

gefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (1 mL). Das Reaktionsgemisch wurde langsam bis

auf Raumtemperatur erwärmt und bis zum vollständigem Umsatz gerührt (GC-Kontrolle). An-

schließend wurde die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert, das Schlenkrohr sowie

das Kieselgel mit tert-Butylmethylether gewaschen (3 × 5 mL) und die Lösungsmittel unter

vermindertem Druck entfernt. Die Aufreinigung des Rohproduktes durch Flashsäulenchroma-

tographie an Kieselgel (1.5 × 15 cm, Dichlormethan:tert-Butylmethylether = 3:1, 10 mL) lie-

ferte die Titelverbindung als farbloses Öl (26 mg, 0.057 mmol, 57%, 57% ee).

Smp.: 169°C, Lit.[135]: 174−175°C.

Rf: 0.43 (Dichlormethan:tert-Butylmethylether = 3:1).

IR (ATR): /cm–1 = 672 (s), 698 (s), 731 (m), 792 (m), 882 (w), 1110 (w), 1158 (s), 1253 (w),

1316 (m), 1441 (w), 1491 (w), 1596 (w), 2920 (w), 3265 (w).

1H-NMR (700 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.37 (s, 3H, SiCH3), 2.30 (s, 3H, 4'''-CH3), 4.56 (d, 3J1,NH

= 7.8 Hz, 1H, H-1), 4.73–4.77 (m, 1H, NH), 6.61–6.65 (m, 2H, HAr), 6.95–6.99 (m, 5H, HAr),

7.31–7.46 (m, 12H, HAr).

13C-NMR (175 MHz, CDCl3): δ/ppm = –5.7 (SiCH3), 21.6 (4'''-CH3), 48.3 (C-1), 125.8 (CAr),

126.8 (CAr), 127.4 (CAr), 127.9 (CAr), 128.3 (CAr), 128.3 (CAr), 129.2 (CAr), 130.2 (CAr), 130.5

(CAr), 131.8 (Cqart), 132.8 (Cqart), 135.2 (CAr), 135.6 (CAr), 137.1 (Cqart), 138.2 (Cqart), 143.0

(CAr).

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –8.1.

ESI-MS für C27H28NO2SSi+ [M+H]+: berechnet 458.1605

gefunden 458.1605

ν~

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EXPERIMENTELLER TEIL

130

Spezifische Rotation: α D20 = –35° (c = 0.12, CHCl3, 89% ee). Lit.[135]: α D

27 = –23.8° (c =

0.72, CHCl3, 68% ee).

HPLC (Daicel Chiralcel OJ-RH, MeCN:H2O = 40:60, Fließrate 0.5 mL/min, λ = 230 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 87.4 min [(S)-53r], tR = 93.8 min [(R)-53r].

Die analytischen Daten stimmen mit den Literaturangaben überein.[135]

3.3.20 (S,S)-N-{[Dimethyl(phenyl)silyl](phenyl)methyl}-4-toluolsulfinamid [(S,S)-73]

In Anlehnung an AAV 6 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr CuCN (2.2 mg,

0.025 mmol, 5.0 Mol-%), NaOMe (2.7 mg, 0.050 mmol, 10 Mol-%) sowie MeOH (64 mg,

2.0 mmol, 4.0 Äquiv.) in THF (2 mL) gelöst. Die Reaktionslösung wurde 10 min bei Raum-

temperatur gerührt und anschließend mit Hilfe eines Eisbades auf 0°C gekühlt. Anschließend

wurde bei dieser Temperatur tropfenweise Me2PhSi−Bpin (201 mg, 0.75 mmol, 1.5 Äquiv.)

gefolgt von (S,E)-N-Benzyliden-4-toluolsulfinamid [(S,E)-72, E:Z > 99:1, 122 mg,

0.500 mmol, 1.00 Äquiv.] als Lösung in THF (2 mL) zugegeben und der Rand des Reaktions-

gefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (1 mL). Das Reaktionsgemisch wurde langsam bis

auf Raumtemperatur erwärmt und bis zum vollständigem Umsatz gerührt (GC-Kontrolle). An-

schließend wurde die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert, das Schlenkrohr sowie

das Kieselgel mit tert-Butylmethylether gewaschen (3 × 5 mL) und die Lösungsmittel unter

vermindertem Druck entfernt. Die Aufreinigung des Rohproduktes durch Flashsäulenchroma-

tographie an Kieselgel (2.5 × 15 cm, Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 85:15, 10 mL, #20–

24) lieferte die Titelverbindung als weißen Feststoff (158 mg, 0.42 mmol, 83%, dr > 95:5).

3311

HN

Si

SO

4'4'

2'2'

4''4''

2''2''

(S,S)-73C22H25NOSSi

M = 379.59 g/mol

Page 155: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

131

Smp.: 124°C, Lit.[64]: 132°C.

Rf: 0.29 (Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 7:3).

IR (ATR): /cm–1 = 693 (s), 736 (m), 804 (s), 821 (m), 882 (w), 1007 (w), 1051 (m), 1249

(w), 1428 (w), 1489 (w), 1595 (w), 2861 (w), 3214 (w).

1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.21 (s, 3H, SiCH3), 0.36 (s, 3H, SiCH3), 2.26 (s, 3H, 4'-

CH3), 4.29 (d, 3J1,NH = 5.6 Hz, 1H, H-1), 4.36 (d, 3JNH,1 = 5.6 Hz, 1H, NH), 6.72–6.77 (m, 2H,

H-3), 6.95–7.05 (m, 5H, H-4, H-5, H-2'), 7.27–7.31 (m, 2H, H-3'), 7.34–7.42 (m, 5H, H-2'', H-

3'', H-4'').

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –5.2 (SiCH3), –4.3 (SiCH3), 21.3 (4'-CH3), 47.9 (C-1),

125.4 (C-5)*, 125.9 (C-3)**, 126.8 (C-4)**, 127.7 (C-2')**, 128.1 (C-2'')**, 129.0 (C-3')**, 130.0

(C-4'')*, 134.6 (C-3'')**, 134.7 (C-1'')***, 141.0 (C-1')***, 141.1 (C-4')***, 141.4 (C-2).

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –1.1.

ESI-MS für C22H26NOSSi+ [M+H]+: berechnet 380.1499

gefunden 380.1500

Spezifische Rotation: α D20 = –13° (c = 0.22, CHCl3). Lit.[64]: α D

20 = –51° (c = 0.90, CHCl3).

Die analytischen Daten stimmen mit den Literaturangaben überein.[64]

ν~

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EXPERIMENTELLER TEIL

132

3.2.21 (S)-N-{[Dimethyl(phenyl)silyl](phenyl)methyl}-4-toluolsulfonamid [(S)-53a]

In einem ausgeheizten Schlenkrohr wurde (S,S)-N-{[Dimethyl(phenyl)silyl](phenyl)methyl}-4-

toluolsulfinamid [(S,S)-73, dr > 95:5, 34 mg, 0.090 mmol, 1.1 Äquiv.] in CH2Cl2 (5 mL) gelöst,

vorsichtig bei 0°C mit wässriger meta-Chlorperbenzoesäure (50–55 Gew-% in CH2Cl2,

31 mg, 0.10 mmol, 1.0 Äquiv.) versetzt und die Reaktionslösung bei 0°C gerührt. Nach voll-

ständigem Umsatz (DC-Kontrolle) wurde das Reaktionsgemisch mit CH2Cl2 (5 mL) verdünnt

und die Reaktion mit gesättigter, wässriger NaHCO3-Lösung (5 mL) beendet. Die Phasen

wurden getrennt, die organische Phase mit gesättigter, wässriger NaHCO3-Lösung

(3 × 5 mL) gewaschen, die vereinigten organischen Phasen über Na2SO4 getrocknet und das

Lösungsmittel unter verminderten Druck entfernt. Die Aufreinigung des Rohproduktes mittels

Flashsäulenchromatographie an Kieselgel (Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 10:1) lieferte

die Titelverbindung als farblosen Feststoff (32 mg, 0.081 mmol, 90%, 97% ee).

Die analytischen Daten stimmen mit denen von (R)-53a überein.

Spezifische Rotation: α D20 = –88° (c = 0.18, CHCl3, 97% ee).

HPLC (Daicel Chiralcel OJ-RH, MeCN:H2O = 65:35, Fließrate 0.5 mL/min, λ = 214 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 8.1 min [(R)-53a], tR = 9.7 min [(S)-53a].

3311

HN

Si

SOO

4'4'

2'2'

4''4''

2''2''

(S)-53aC22H25NO2SSi

M = 395.59 g/mol

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3 Beschreibung der Experimente

133

3.4 Kupfer(I)-katalysierte regio- und enantioselektive allylische Substitu-tion von linearen Akzeptoren

3.4.1 (R)-Dimethyl(phenyl)(1-phenylallyl)silan [γ-(R)-11a]

In einem ausgeheizten Schlenkrohr wurde gemäß AAV 7 (S,S)-L11a�CuCl (4 mg, 7 µmol,

5 Mol-%) vorgelegt, in Et2O (1 mL) gelöst, 10 min bei Raumtemperatur gerührt und anschlie-

ßend mit Hilfe eines Aceton/Trockeneisbades auf –78°C gekühlt. Bei dieser Temperatur wur-

de zu dem intensiv gelb gefärbten Reaktionsgemisch eine nach AAV 4 hergestellte gras-

grüne Lösung von Bis(dimethylphenylsilyl)zink (1.0M in Et2O, 0.24 mL, 0.24 mmol,

1.2 Äquiv.) zugetropft und die Temperatur unter Zuhilfenahme eines Eisbades auf 0°C er-

höht. Die Reaktionsmischung wurde 30 min bei dieser Temperatur gerührt und färbte sich

braun. Bei 0°C wurde mit einer Spritze (E)-Diethyl(3-phenylallyl)phosphat [(E)-19a, 41 mg,

0.15 mmol, 1.0 Äquiv.] als Lösung in Et2O (1.0 mL) tropfenweise zugegeben und der Rand

des Reaktionsgefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (0.5 mL). Das Reaktionsgemisch

wurde bei dieser Temperatur gerührt. Nach vollständigem Umsatz (GC-Kontrolle) wurde die

Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert und sowohl das Reaktionsgefäß als auch das

Kieselgel mit tert-Butylmethylether (3 × 5 mL) gewaschen. Die Lösungsmittel wurden unter

vermindertem Druck entfernt und mittels 1H-NMR-Spektroskopie das Verhältnis der Regio-

isomere (γ- gegenüber α-Produkt) bestimmt. Die anschließende Aufreinigung des Rohpro-

dukts mittels Flashsäulenchromatographie an Kieselgel (1 × 18 cm, Cyclohexan, 10 mL,

#11–20) lieferte das Allylsilan γ-(R)-11a (30 mg, 0.12 mmol, 80%, γ:α > 99:1, >99% ee) als

Mischung seiner Regioisomere in Form eines farblosen Öls.

Rf = 0.26 (Cyclohexan).

IR (ATR): /cm–1 = 696 (s), 731 (s), 787 (s), 828 (s), 897 (w), 1063 (m), 1113 (m), 1188 (w),

1248 (m), 1426 (m), 1487 (w), 1596 (w), 1676 (w), 1815 (w), 1879 (w), 1947 (w), 2955 (w),

3022 (w), 3067 (w).

3'3' 33 11

Si

2''2''

γ-(R)-11aC17H20Si

M = 252.43 g/mol

ν~

Page 158: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

134

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.24 (s, 3H, SiCH3), 2.26 (s, 3H, SiCH3), 3.14 (d, 3J3,2 =

9.7 Hz, 1H, H-3), 4.87–4.97 (m, 2H, H-1), 6.10 (ddd, 3J2,1trans = 16.9 Hz, 3J2,1cis = 9.9 Hz, 3J2,3

= 9.9 Hz, 1H, H-2), 6.89–6.94 (m, 2H, H-2'), 7.05–7.11 (m, 1H, H-4'), 7.14–7.21 (m, 2H, H-

3'), 7.28–7.37 (m, 5H, H-2", H-3", H-4").

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –4.7 (SiCH3), –4.2 (SiCH3), 44.4 (C-3), 113.2 (C-1),

124.9 (C-4'), 127.6 (C-2'), 127.6 (C-2"), 128.3 (C-3'), 129.3 (C-4"), 134.5 (C-3"), 136.9 (C-1"),

137.9 (C-2), 141.8 (C-1').

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –3.2

ESI-MS für C17H19Si+ [M–H]+: berechnet 251.1251

gefunden 251.1249

Spezifische Rotation: α D20 = –9.0°, α 577

20 = –8.5°, [α]54620 = –10.6°, [α]435

20 = –62.7°, [α]36520 = –

139.4° (c = 0.6, CHCl3, >99% ee); Lit.[136]: α D20 = –11° (c = 0.9, CHCl3, 90% ee).

HPLC (Daicel Chiralcel OJ-RH, MeCN:H2O = 60:40, Fließrate 0.40 mL/min, λ = 230 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 58.3 min [γ-(R)-11a], tR = 65.5 min [γ-(S)-11a].

Die analytischen Daten stimmen mit den Literaturangaben überein.[66] Die Absolutkonfigura-

tion von γ-(R)-11a wurde durch einen Abgleich des Drehwertes mit den Literaturangaben zu-

geordnet.[136]

3.4.2 (R)-Dimethyl[1-(3-methoxyphenyl)allyl](phenyl)silan [γ-(R)-11b]

[136] M. A. Kacprzynski, T. L. May, S. A. Kazane, A. H. Hoveyda, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 4554–4558.

3'3'33 11

Si

2''2''

O

γ-(R)-11bC18H22OSi

M = 282.46 g/mol

Page 159: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

135

In einem ausgeheizten Schlenkrohr wurde gemäß AAV 7 (S,S)-L11a�CuCl (5 mg, 7 µmol,

5 Mol-%) vorgelegt, in Et2O (1 mL) gelöst, 10 min bei Raumtemperatur gerührt und anschlie-

ßend mit Hilfe eines Aceton/Trockeneisbades auf –78°C gekühlt. Bei dieser Temperatur wur-

de zu dem intensiv gelben Reaktionsgemisch eine nach AAV 4 hergestellte grasgrüne Lö-

sung von Bis(dimethylphenylsilyl)zink (1.0M in Et2O, 0.24 mL, 0.24 mmol, 1.2 Äquiv.) zuge-

tropft und die Temperatur unter Zuhilfenahme eines Eisbades auf 0°C erhöht. Die Reaktions-

mischung wurde 30 min bei dieser Temperatur gerührt und färbte sich braun. Bei 0°C wurde

mit einer Spritze (E)-Diethyl[3-(3-methoxyphenyl)allyl]phosphat [(E)-19b, 60 mg, 0.20 mmol,

1.0 Äquiv.] als Lösung in Et2O (1.0 mL) tropfenweise zugegeben und der Rand des Reak-

tionsgefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (0.5 mL). Das Reaktionsgemisch wurde bei

dieser Temperatur gerührt. Nach vollständigem Umsatz (GC-Kontrolle) wurde die Reaktions-

lösung über wenig Kieselgel filtriert und sowohl das Reaktionsgefäß als auch das Kieselgel

mit tert-Butylmethylether (3 × 5 mL) gewaschen. Die Lösungsmittel wurden unter verminder-

tem Druck entfernt und mittels 1H-NMR-Spektroskopie das Verhältnis der Regioisomere (γ-

gegenüber α-Produkt) bestimmt. Die anschließende Aufreinigung des Rohprodukts mittels

Flashsäulenchromatographie an Kieselgel (1 × 20 cm, Cyclohexan:tert-Butylmethylether =

100:1, 10 mL, #10–21) lieferte das Allylsilan γ-(R)-11b (52 mg, 0.18 mmol, 92%, γ:α > 99:1,

98% ee) als Mischung seiner Regioisomere in Form eines farblosen Öls.

Rf = 0.24 (Cyclohexan:tert-Butylmethyether = 98:2).

IR (ATR): /cm–1 = 697 (s), 733 (s), 778 (s), 827 (s), 899 (w), 994 (w), 1042 (m), 1112 (m),

1150 (m), 1249 (m), 1426 (m), 1486 (m), 1596 (m), 2955 (w), 2999 (w), 3068 (w).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.27 (s, 3H, SiCH3), 0.29 (s, 3H, SiCH3), 3.13 (d, 3J3,2 =

9.8 Hz, 1H, H-3), 3.66 (s, 3H, OCH3), 4.88–5.00 (m, 2H, H-1), 6.09 (ddd, 3J2,1trans = 16.9 Hz, 3J2,1cis = 10.1 Hz, 3J2,3 = 9.8 Hz, 1H, H-2), 6.39–6.45 (m, 1H, H-2'), 6.52–6.58 (m, 1H, H-6'),

6.64 (ddd, 3J4',5' = 8.2 Hz, 4J4',6' = 2.5 Hz, 4J4’,2’ = 0.8 Hz, 1H, H-4'), 7.11 (dd, 3J5',4' = 7.6 Hz, 3J5',6' = 7.6 Hz, 1H, H-5'), 7.29–7.40 (m, 5H, H-2", H-3", H-4").

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –4.7 (SiCH3), –4.2 (SiCH3), 44.6 (C-3), 55.1 (OCH3),

110.6 (C-4'), 113.1 (C-1)*, 113.2 (C-2)*, 120.1 (C-6'), 127.6 (C-2"), 129.2 (C-5')**, 129.3 (C-

4")**, 134.5 (C-3"), 136.9 (C-1"), 137.8 (C-2), 143.4 (C-1'), 159.5 (C-3').

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –3.2.

ν~

Page 160: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

136

ESI-MS für C18H21OSi+ [M−H]+: berechnet 281.1356

gefunden 281.1354

Spezifische Rotation: [α]D20= –5.1°, α 577

20 = –3.8°, [α]54620 = –4.1°, [α]435

20 = –17.8°, [α]36520 = +3.5°

(c = 0.3, CHCl3, 98% ee); Lit.[68]: [α]D20= –8° (c = 0.4, CHCl3, 95% ee).

HPLC (Daicel Chiralcel OJ-RH, MeCN:H2O = 60:40, Fließrate 0.40 mL/min, λ = 230 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 34.0 min [γ-(R)-11b], tR = 39.2 min [γ-(S)-11b].

Die analytischen Daten stimmen mit den Literaturangaben überein.[66] Die Absolutkonfigura-

tion von γ-(R)-11b wurde über einen Abgleich des Drehwertes mit den Literaturangaben zu-

geordnet.[68]

3.4.3 (R)-Dimethyl[1-(4-trifluormethylphenyl)allyl](phenyl)silan [γ-(R)-11c]

In einem ausgeheizten Schlenkrohr wurde gemäß AAV 7 (S,S)-L11a�CuCl (3 mg, 5 µmol,

5 Mol-%) vorgelegt, in Et2O (1 mL) gelöst, 10 min bei Raumtemperatur gerührt und anschlie-

ßend mit Hilfe eines Aceton/Trockeneisbades auf –78°C gekühlt. Bei dieser Temperatur wur-

de zu dem intensiv gelben Reaktionsgemisch eine nach AAV 4 hergestellte grasgrüne Lö-

sung von Bis(dimethylphenylsilyl)zink (1.0M in Et2O, 0.12 mL, 0.12 mmol, 1.2 Äquiv.) zuge-

tropft und die Temperatur unter Zuhilfenahme eines Eisbades auf 0°C erhöht. Die Reaktions-

mischung wurde 30 min bei dieser Temperatur gerührt und färbte sich braun. Bei 0°C wurde

mit einer Spritze (E)-Diethyl[3-(4-trifluormethylphenyl)allyl]phosphat [(E)-19c, 34 mg,

0.10 mmol, 1.0 Äquiv.] als Lösung in Et2O (1.0 mL) tropfenweise zugegeben und der Rand

des Reaktionsgefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (0.5 mL). Das Reaktionsgemisch

wurde bei dieser Temperatur gerührt. Nach vollständigem Umsatz (GC-Kontrolle) wurde die

Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert und sowohl das Reaktionsgefäß als auch das

Kieselgel mit tert-Butylmethylether (3 × 5 mL) gewaschen. Die Lösungsmittel wurden unter

3'3' 33 11

Si

2''2''

F3C

γ-(R)-11cC18H19F3Si

M = 320.43 g/mol

Page 161: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

137

vermindertem Druck entfernt und mittels 1H-NMR-Spektroskopie das Verhältnis der Regio-

isomere (γ- gegenüber α-Produkt) bestimmt. Die anschließende Aufreinigung des Rohpro-

dukts mittels Flashsäulenchromatographie an Kieselgel (1 × 13 cm, Cyclohexan, 10 mL, #2–

3) lieferte das Allylsilan γ-(R)-11c (30 mg, 0.094 mmol, 94%, γ:α = 95:5, >99% ee) als Mi-

schung seiner Regioisomere in Form eines farblosen Öls.

Rf = 0.29 (Cyclohexan).

IR (ATR): /cm–1 = 697 (s), 732 (s), 783 (s), 829 (s), 902 (w), 943 (w), 1066 (s), 1114 (s),

1162 (m), 1251 (m), 1323 (s), 1426 (w), 1614 (w), 2958 (w), 3070 (w).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.26 (s, 3H, SiCH3) 0.32 (s, 3H, SiCH3), 3.22 (d, 3J3,2 =

9.8 Hz, 1H, H-3), 4.91–5.03 (m, 2H, H-1), 6.08 (ddd, 3J2,1trans = 16.8 Hz, 3J2,1cis = 10.1 Hz, 3J2,3

= 9.9 Hz, 1H, H-2), 6.98 (d, 3J2',3' = 8.1 Hz, 2H, H-2'), 7.29–7.40 (m, 5H, H-2", H-3", H-4"),

7.42 (d, 3J3',2' = 8.2 Hz, 2H, H-3')

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –4.7 (SiCH3), –4.4 (SiCH3), 44.8 (C-3), 114.0 (C-1),

124.6 (q, 1JC,F = 271.2 Hz, CF3), 125.2 (q, 3J3',F = 3.9 Hz, C-3'), 127.1 (q, 2J4',F = 32.3 Hz, C-

4'), 127.7 (C-2')*, 127.8 (C-2'')*, 129.6 (C-4''), 134.4 (C-3''), 136.0 (C-1''), 136.8 (C-2), 146.3

(C-1').

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –2.6.

ESI-MS für C18H18F3Si+ [M–H]+: berechnet 319.1124

gefunden 319.1121

Spezifische Rotation: [α]D20= –10.8°, α 577

20 = –9.0°, [α]54620 = –13.3°, [α]435

20 = –24.1°, [α]36520 =

−51.4° (c = 0.5, CHCl3, >99% ee); Lit.[68]: [α]D20= –13° (c = 0.55 CHCl3, 93% ee); Lit.[136]: [α]D

20=

–7° (c = 1.31, CHCl3, 57% ee).

HPLC (Daicel Chiralcel OJ-RH, MeCN:H2O = 60:40, Fließrate 0.50 mL/min, λ = 230 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 23.8 min [γ-(R)-11c], tR = 28.9 min [γ-(S)-11c].

Die analytischen Daten stimmen mit den Literaturangaben überein.[66] Die Absolutkonfigura-

tion von γ-(R)-11c wurde über einen Abgleich des Drehwertes mit den Literaturangaben zu-

geordnet.[68,136]

ν~

Page 162: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

138

3.4.4 (R)-(1-Cyclohexylallyl)dimethyl(phenyl)silan [γ-(R)-11d]

In einem ausgeheizten Schlenkrohr wurde gemäß AAV 7 (S,S)-L11a�CuCl (3 mg, 5 µmol,

5 Mol-%) vorgelegt, in Et2O (1 mL) gelöst, 10 min bei Raumtemperatur gerührt und anschlie-

ßend mit Hilfe eines Aceton/Trockeneisbades auf –78°C gekühlt. Bei dieser Temperatur wur-

de zu dem intensiv gelben Reaktionsgemisch eine nach AAV 4 hergestellte grasgrüne Lö-

sung von Bis(dimethylphenylsilyl)zink (1.0M in Et2O, 0.12 mL, 0.12 mmol, 1.2 Äquiv.) zuge-

tropft und die Temperatur unter Zuhilfenahme eines Eisbades auf 0°C erhöht. Die Reaktions-

mischung wurde 30 min bei dieser Temperatur gerührt und färbte sich braun. Bei 0°C wurde

mit einer Spritze (E)-(3-Cyclohexylallyl)diethylphosphat [(E)-19d, 28 mg, 0.10 mmol,

1.0 Äquiv.] als Lösung in Et2O (1.0 mL) tropfenweise zugegeben und der Rand des Reak-

tionsgefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (0.5 mL). Das Reaktionsgemisch wurde bei

dieser Temperatur gerührt. Nach vollständigem Umsatz (GC-Kontrolle) wurde die Reaktions-

lösung über wenig Kieselgel filtriert und sowohl das Reaktionsgefäß als auch das Kieselgel

mit tert-Butylmethylether (3 × 5 mL) gewaschen. Die Lösungsmittel wurden unter verminder-

tem Druck entfernt und mittels 1H-NMR-Spektroskopie das Verhältnis der Regioisomere (γ-

gegenüber α-Produkt) bestimmt. Die Aufreinigung des Rohprodukts mittels Flashsäulenchro-

matographie an Kieselgel (1 × 8 cm, Cyclohexan, 10 mL, #3–6) lieferte das Allylsilan γ-(R)-

11d (18 mg, 0.070 mmol, 70%, γ:α > 99:1, >99% ee) als Mischung seiner Regioisomere in

Form eines farblosen Öls.

Rf = 0.66 (Cyclohexan).

IR (ATR): /cm–1 = 696 (s), 728 (s), 788 (s), 828 (s), 893 (m), 998 (w), 1066 (w), 1110 (m),

1246 (m), 1426 (w), 1446 (w), 1621 (w), 2849 (w), 2921 (m), 3068 (w).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.28 (s, 3H, SiCH3), 0.30 (s, 3H, SiCH3), 0.92–1.21 (m,

5H, H-1', H-2', H-3')*, 1.41–1.50 (m, 2H, H-4')*, 1.54–1.74 (m, 5H, H-3', H-5', H-6')*, 4.78 (dd, 3J1trans,2 = 16.9 Hz, 2J1trans,1cis = 2.2 Hz, 1H, H-1trans), 4.90 (dd, 3J1cis,2 = 10.1 Hz, 2J1cis,1trans =

3'3'

6'6'

33 11

Si

2''2''

γ-(R)-11dC17H26Si

M = 258.48 g/mol

ν~

Page 163: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

139

2.3 Hz, 1H, H-1cis), 5.71 (ddd, 3J2,1trans = 16.9 Hz, 3J2,1cis = 10.6 Hz, 3J2,3 = 10.4 Hz, 1H, H-2),

7.30–7.37 (m, 3H, H-3'', H-4''), 7.48–7.54 (m, 2H, H-2'').

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –3.3 (SiCH3), –2.7 (SiCH3), 26.4 (C-2')*, 26.9 (C-6')*,

31.5 (C-4')*, 34.3 (C-3')*, 34.3 (C-5')*, 38.6 (C-1'), 42.4 (C-3), 113.8 (C-1), 127.7 (C-3''),

128.8 (C-4''), 134.1 (C-2''), 138.0 (C-2), 139.1 (C-1'').

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –4.3.

Spezifische Rotation: [α]D20= +2.3°, α 577

20 = +11.3°, [α]54620 = +6.7°, [α]435

20 = +17.8°, [α]36520 =

+37.5° (c = 0.2, CHCl3, >99% ee); Lit.[68]: [α]D20= +3° (c = 0.75 CHCl3, >95% ee); Lit.[73]: [α]D

20=

–2° (c = 1.07, CHCl3, 91% ee, γ-(S)-11d).

HPLC (Daicel Chiralcel OJ-RH, MeCN:H2O = 60:40, Fließrate 0.40 mL/min, λ = 230 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 53.4 min [γ-(S)-11d], tR = 57.6 min [γ-(R)-11d].

Die analytischen Daten stimmen mit den Literaturangaben überein.[66] Die Absolutkonfigura-

tion von γ-(R)-11d wurde über einen Abgleich des Drehwertes mit den Literaturangaben zu-

geordnet.[68,73]

3.4.5 (S)-Dimethyl(4-methylpent-1-en-3-yl)phenylsilan [γ-(S)-11e]

In einem ausgeheizten Schlenkrohr wurde gemäß AAV 7 (S,S)-L11a�CuCl (4 mg, 7 µmol,

5 Mol-%) vorgelegt, in Et2O (1 mL) gelöst, 10 min bei Raumtemperatur gerührt und anschlie-

ßend mit Hilfe eines Aceton/Trockeneisbades auf –78°C gekühlt. Bei dieser Temperatur wur-

de zu dem intensiv gelben Reaktionsgemisch eine nach AAV 4 hergestellte grasgrüne Lö-

sung von Bis(dimethylphenylsilyl)zink (1.0M in Et2O, 0.18 mL, 0.18 mmol, 1.2 Äquiv.) zuge-

tropft und die Temperatur unter Zuhilfenahme eines Eisbades auf 0°C erhöht. Die Reaktions-

mischung wurde 30 min bei dieser Temperatur gerührt und färbte sich braun. Bei 0°C wurde

5a5a

5533 11

Si

2''2''

γ-(S)-11eC14H22Si

M = 218.42 g/mol

Page 164: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

140

mit einer Spritze (E)-Diethyl(4-methylpent-1-en-3-yl)phosphat [(E)-19e, 35 mg, 0.15 mmol,

1.0 Äquiv.] als Lösung in Et2O (1.0 mL) tropfenweise zugegeben und der Rand des Reak-

tionsgefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (0.5 mL). Das Reaktionsgemisch wurde bei

dieser Temperatur gerührt. Nach vollständigem Umsatz (GC-Kontrolle) wurde die Reaktions-

lösung über wenig Kieselgel filtriert und sowohl das Reaktionsgefäß als auch das Kieselgel

mit tert-Butylmethylether (3 × 5 mL) gewaschen. Die Lösungsmittel wurden unter verminder-

tem Druck entfernt und mittels 1H-NMR-Spektroskopie das Verhältnis der Regioisomere (γ-

gegenüber α-Produkt) bestimmt. Die anschließende Aufreinigung des Rohprodukts mittels

Flashsäulenchromatographie an Kieselgel (1 × 15 cm, Cyclohexan, 10 mL, #6–9) lieferte das

Allylsilan γ-(S)-11e (23 mg, 0.11 mmol, 70%, γ:α = 97:3, 94% ee) als Mischung seiner Re-

gioisomere in Form eines farblosen Öls.

Rf = 0.65 (Cyclohexan).

IR (ATR): /cm–1 = 697 (s), 731 (m), 772 (m), 810 (s), 896 (m), 999 (w), 1076 (S), 1110 (m),

1144 (w), 1248 (m), 1386 (w), 1426 (w), 1461 (w), 1623 (w), 2954 (m), 3070 (w).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.29 (s, 3H, SiCH3), 0.31 (s, 3H, SiCH3), 0.86 (d, 3J5/5a,4

= 6.8 Hz, 6H, H-5, H-5a), 1.69 (dd, 3J3,2 = 11.0 Hz, 3J3,4 = 5.0 Hz, 1H, H-3), 1.86 (mc, 1H, H-

4), 4.79 (ddd, 3J1trans,2 = 16.9 Hz, 2J1trans,1cis = 2.7 Hz, 4J1trans,3 = 0.6 Hz, 1H, H-1trans), 4.95

(dd, 3J1cis,2 = 10.2 Hz, 2J1cis,1trans = 2.3 Hz, 1H, H-1cis), 5.72 (ddd, 3J2,1trans = 16.8 Hz, 3J2,3 =

10.6, 3J2,1cis = 10.3 Hz, 1H, H-2), 7.31–7.38 (m, 3H, H-3', H-4'), 7.48–7.56 (m, 2H, H-2').

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –3.5 (SiCH3), –2.8 (SiCH3), 20.8 (C-5)*, 24.0 (C-5a)*,

28.3 (C-4), 42.9 (C-3), 114.3 (C-1), 127.7 (C-3'), 128.9 (C-4'), 134.1 (C-2'), 137.2 (C-2),

139.0 (C-1').

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –4.1.

EI-MS für C14H21Si+ [M–H]+: berechnet 217.1407

gefunden 217.1406

ν~

Page 165: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

141

Spezifische Rotation: [α]D20= +4.0°, α 577

20 = +87.5°, [α]54620 = +91.5°, [α]435

20 = +134.5°, [α]36520 =

+217.4° (c = 0.02, CHCl3, 94% ee); Lit.[68]: [α]D20= +13° (c = 0.49 CHCl3, 97% ee); Lit.[137]:

[α]D20= +14° (c = 1.0, CHCl3, 92% ee).

HPLC (Daicel Chiralcel OJ-RH, MeCN:H2O = 60:40, Fließrate 0.4 mL/min, λ = 230 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 35.9 min [γ-(R)-11e], tR = 47.9 min [γ-(S)-11e].

Die analytischen Daten stimmen mit den Literaturangaben überein.[66] Die Absolutkonfigura-

tion von γ-(R)-11e wurde über einen Abgleich des Drehwertes mit den Literaturangaben zu-

geordnet.[68,137]

3.4.6 (R)-Dimethyl(2-methylphenylallyl)phenylsilan [γ-(R)-11g]

In einem ausgeheizten Schlenkrohr wurde gemäß AAV 7 (S,S)-L11a�CuCl (5 mg,

0.01 mmol, 5 Mol-%) vorgelegt, in Et2O (1 mL) gelöst, 10 min bei Raumtemperatur gerührt

und anschließend mit Hilfe eines Aceton/Trockeneisbades auf –78°C gekühlt. Bei dieser

Temperatur wurde zu dem intensiv gelben Reaktionsgemisch eine nach AAV 4 hergestellte

grasgrüne Lösung von Bis(dimethylphenylsilyl)zink (1.0M in Et2O, 0.24 mL, 0.24 mmol,

1.2 Äquiv.) zugetropft und die Temperatur unter Zuhilfenahme eines Eisbades auf 0°C er-

höht. Die Reaktionsmischung wurde 30 min bei dieser Temperatur gerührt und färbte sich

braun. Bei 0°C wurde mit einer Spritze (E)-Diethyl(2-methyl-1-phenylallyl)phosphat [(E)-19g,

57 mg, 0.20 mmol, 1.0 Äquiv.] als Lösung in Et2O (1.0 mL) tropfenweise zugegeben und der

Rand des Reaktionsgefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (0.5 mL). Das Reaktionsge-

misch wurde bei dieser Temperatur gerührt. Nach vollständigem Umsatz (GC-Kontrolle) wur-

de die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert und sowohl das Reaktionsgefäß als

auch das Kieselgel mit tert-Butylmethylether (3 × 5 mL) gewaschen. Die Lösungsmittel wur-

den unter vermindertem Druck entfernt und mittels 1H-NMR-Spektroskopie das Verhältnis [137] V. K. Aggarwal, M. Binanzer, M. C. de Ceglie, M. Gallanti, B. W. Glasspoole, S. J. F. Kendrick, R. P.

Sonawane, A. Vásquez-Romero, M. P. Webster, Org. Lett. 2011, 13,1490–1493.

3'3' 33 11

Si

2''2''

γ-(R)-11gC18H22Si

M = 266.46 g/mol

Page 166: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

142

der Regioisomere (γ- gegenüber α-Produkt) bestimmt. Die anschließende Aufreinigung des

Rohprodukts mittels Flashsäulenchromatographie an Kieselgel (1 × 20 cm, Cyclohexan,

5 mL, #26–36) lieferte das Allylsilan γ-(R)-11g (34 mg, 0.13 mmol, 64%, γ:α = 92:8, 70% ee)

als Mischung seiner Regioisomere in Form eines farblosen Öls.

Rf = 0.41 (Cyclohexan).

IR (ATR): /cm–1 = 696 (s), 733 (m), 786 (m), 806 (m), 875 (s), 999 (w), 1030 (w), 1073 (w),

1111 (m), 1179 (w), 1248 (m), 1371 (w), 1426 (m), 1447 (w), 1487 (w), 1595 (w), 1639 (w),

2850 (w), 2959 (w), 3022 (w), 3067 (w).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.27 (s, 3H, SiCH3), 0.34 (s, 3H, SiCH3), 1.66 (s, 3H, 2-

CH3), 3.05 (s, 1H, H-3), 4.77–4.87 (m, 2H, H-1), 7.04–7.09 (m, 2H, H-2'), 7.10–7.15 (m, 1H,

H-4'), 7.17–7.24 (m, 2H, H-3'), 7.28–7.34 (m, 3H, H-3'', H-4''), 7.38–7.43 (m, 2H, H-2'').

13C-NMR (101 MHz, CDCl3): δ/ppm = –3.3 (SiCH3), –2.7 (SiCH3), 25.5 (2-CH3), 46.8 (C-3),

112.1 (C-1), 125.2 (C-4'), 127.7 (C-3'')*, 128.1 (C-3'), 129.0 (C-2'), 129.1 (C-4''), 134.3 (C-

2'')*, 138.3 (C-1''), 141.4 (C-1'), 146.0 (C-2).

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –4.1.

EI-MS für C18H22Si+ [M]+: berechnet 266.1485

gefunden 266.1482

Spezifische Rotation: [α]D20= +42.5°, α 577

20 = +48.2°, [α]54620 = +54.0°, [α]435

20 = +106.2°, [α]36520 =

+196.1° (c = 0.3, CHCl3, 70% ee); Lit.[68]: [α]D20= +27° (c = 0.17, CHCl3, 78% ee).

HPLC (Daicel Chiralcel OJ-RH, MeCN:H2O = 60:40, Fließrate 0.5 mL/min, λ = 230 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 35.7 min [γ-(S)-11g], tR = 50.2 min [γ-(R)-11g].

Die analytischen Daten stimmen mit den Literaturangaben überein.[138] Die Absolutkonfigura-

tion von γ-(R)-11g wurde über einen Abgleich des Drehwertes mit den Literaturangaben zu-

geordnet.[68,139]

[138] I. Fleming, D. Waterson, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1984, 1809–1813. [139] Für etwaige spektroskopische Daten der Zersetzungs- bzw. Isomerisierungsprodukte dieser Verbindung,

siehe: [98].

ν~

Page 167: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

143

3.4.7 (R)-Dimethyl(phenyl)(2-phenylbut-3-en-2-yl)silan [γ-(R)-11h]

In einem ausgeheizten Schlenkrohr wurde gemäß AAV 7 (S,S)-L11a�CuCl (5 mg,

0.01 mmol, 5 Mol-%) vorgelegt, in Et2O (1 mL) gelöst, 10 min bei Raumtemperatur gerührt

und anschließend mit Hilfe eines Aceton/Trockeneisbades auf –78°C gekühlt. Bei dieser

Temperatur wurde zu dem intensiv gelben Reaktionsgemisch eine nach AAV 4 hergestellte

grasgrüne Lösung von Bis(dimethylphenylsilyl)zink (1.0M in Et2O, 0.24 mL, 0.24 mmol,

1.2 Äquiv.) zugetropft und die Temperatur unter Zuhilfenahme eines Eisbades auf 0°C er-

höht. Die Reaktionsmischung wurde 30 min bei dieser Temperatur gerührt und färbte sich

braun. Bei 0°C wurde mit einer Spritze (E)-Diethyl(2-phenylbut-3-enyl)phosphat [(E)-19h,

57 mg, 0.20 mmol, 1.0 Äquiv.] als Lösung in Et2O (1.0 mL) tropfenweise zugegeben und der

Rand des Reaktionsgefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (0.5 mL). Das Reaktionsge-

misch wurde bei dieser Temperatur gerührt. Nach vollständigem Umsatz (GC-Kontrolle) wur-

de die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert und sowohl das Reaktionsgefäß als

auch das Kieselgel mit tert-Butylmethylether (3 × 5 mL) gewaschen. Die Lösungsmittel wur-

den unter vermindertem Druck entfernt und mittels 1H-NMR-Spektroskopie das Verhältnis

der Regioisomere (γ- gegenüber α-Produkt) bestimmt. Die anschließende Aufreinigung des

Rohprodukts mittels Flashsäulenchromatographie an Kieselgel (1 × 20 cm, Cyclohexan,

10 mL, #8–12) lieferte das Allylsilan γ-(R)-11h (39 mg, 0.15 mmol, 73%, γ:α = 94:6, 94% ee)

als Mischung seiner Regioisomere in Form eines farblosen Öls.

Rf = 0.26 (Cyclohexan).

IR (ATR): /cm–1 = 696 (s), 734 (s), 772 (s), 814 (s), 875 (m), 900 (m), 998 (w), 1031 (w),

1066 (w), 1110 (m), 1160 (w), 1247 (m), 1369 (w), 1426 (w), 1462 (w), 1490 (w), 1596 (w),

1620 (w), 1812 (w), 1878 (w), 1948 (w), 2877 (w), 2956 (w), 3015 (w), 3050 (w).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.23 (s, 3H, SiCH3), 0.25 (s, 3H, SiCH3), 1.47 (s, 3H, H-

4), 4.95 (dd, 3J1trans,2 = 17.2 Hz, 2J1trans,1cis = 1.1 Hz, 1H, H-1trans), 5.09 (dd, 3J1cis,2 = 10.8 Hz, 2J1cis,1trans = 1.1 Hz, 1H, H-1cis), 6.47 (dd, 3J2,1trans = 17.2 Hz, 3J2,1cis = 10.8 Hz, 1H, H-2), 7.05–

3'3' 33 11

Si 44

2'2'

γ-(R)-11hC18H22Si

M = 266.46 g/mol

ν~

Page 168: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

144

7.13 (m, 3H, H-2', H-4'), 7.18–7.24 (m, 2H, H-3'), 7.25–7.31 (m, 4H, H-2'', H-3''), 7.33–7.38

(m, 1H, H-4').

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –5.2 (SiCH3), –5.1 (SiCH3), 19.0 (C-4), 37.6 (C-3),

111.4 (C-1), 124.7 (C-4'), 126.6 (C-2'), 127.4 (C-2'')*, 127.9 (C-3'), 129.2 (C-4''), 135.0 (C-

3'')*, 136.6 (C-1''), 143.1 (C-2), 145.5 (C-1').

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.0.

EI-MS für C18H22Si+ [M]+: berechnet 266.1485

gefunden 266.1479

Spezifische Rotation: [α]D20= –15.5°, α 577

20 = –13.2°, [α]54620 = –18.5°, [α]435

20 = –38.8°, [α]36520 = –

97.3° (c = 0.5, CHCl3, 94% ee); Lit.[69]: [α]D20= –17° (c = 0.25, CHCl3, 91% ee); Lit.[136]: [α]D

20= –

17° (c = 0.51, CHCl3, 95% ee).

HPLC (Daicel Chiralcel OJ-RH, MeCN:H2O = 80:20, Fließrate 0.6 mL/min, λ = 230 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 16.6 min [γ-(S)-11h], tR = 29.9 min [γ-(R)-11h].

Die analytischen Daten stimmen mit den Literaturangaben überein. Die Absolutkonfiguration

von γ-(R)-11h wurde über einen Abgleich des Drehwertes mit den Literaturangaben zugeord-

net.[69,136]

3.4.8 (R)-Dimethyl(phenyl)(1-naphtylallyl)silan [γ-(R)-11l]

In einem ausgeheizten Schlenkrohr wurde gemäß AAV 7 (S,S)-L11a�CuCl (4 mg, 7 µmol,

5 Mol-%) vorgelegt, in Et2O (1 mL) gelöst, 10 min bei Raumtemperatur gerührt und anschlie-

3'3' 33 11

Si

2''2''

5'5'

γ-(R)-11lC21H22Si

M = 302.49 g/mol

Page 169: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

145

ßend mit Hilfe eines Aceton/Trockeneisbades auf –78°C gekühlt. Bei dieser Temperatur wur-

de zu dem intensiv gelben Reaktionsgemisch eine nach AAV 4 hergestellte grasgrüne Lö-

sung von Bis(dimethylphenylsilyl)zink (1.0M in Et2O, 0.24 mL, 0.24 mmol, 1.2 Äquiv.)

zugetropft und die Temperatur unter Zuhilfenahme eines Eisbades auf 0°C erhöht. Die Reak-

tionsmischung wurde 30 min bei dieser Temperatur gerührt und färbte sich braun. Bei 0°C

wurde mit einer Spritze (E)-Diethyl(3-naphthalen-1-ylallyl)phosphat [(E)-19l, 48 mg,

0.15 mmol, 1.0 Äquiv.] als Lösung in Et2O (1.0 mL) tropfenweise zugegeben und der Rand

des Reaktionsgefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (0.5 mL). Das Reaktionsgemisch

wurde bei dieser Temperatur gerührt. Nach vollständigem Umsatz (GC-Kontrolle) wurde die

Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert und sowohl das Reaktionsgefäß als auch das

Kieselgel mit tert-Butylmethylether (3 × 5 mL) gewaschen. Die Lösungsmittel wurden unter

vermindertem Druck entfernt und mittels 1H-NMR-Spektroskopie das Verhältnis der Regio-

isomere (γ- gegenüber α-Produkt) bestimmt. Die anschließende Aufreinigung des Rohpro-

dukts mittels Flashsäulenchromatographie an Kieselgel (1 × 17 cm, Cyclohexan, 10 mL,

#18–27) lieferte das Allylsilan γ-(R)-11l (36 mg, 0.12 mmol, 80%, γ:α > 95:5, 97% ee) als Mi-

schung seiner Regioisomere in Form eines farblosen Öls.

Rf = 0.21 (Cyclohexan).

IR (ATR): /cm–1 = 697 (s), 731 (s), 775 (s), 826 (s), 898 (s), 990 (w), 1079 (w), 1111 (m),

1247 (m), 1392 (w), 1426 (w), 1508 (w), 1592 (w), 1621 (w), 1721 (w), 1811 (w), 1944 (w),

2851 (w), 2922 (w), 2954 (w), 3046 (w).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.24 (s, 3H, SiCH3), 2.25 (s, 3H, SiCH3), 4.07 (d, 3J3,2 =

9.3 Hz, 1H, H-3), 4.91–5.03 (m, 2H, H-1), 6.23 (ddd, 3J2,1trans = 16.8 Hz, 3J2,1cis = 9.8 Hz, 3J2,3

= 9.4 Hz, 1H, H-2), 7.12–8.18 (m, 1H, H-2'), 7.27–7.45 (m, 8H, H-3’, H-6', H-7', H-2'', H-3'', H-

4''), 7.60–7.65 (m, 1H, H-4'), 7.79–7.85 (m, 1H, H-5'), 7.96–8.03 (m, 1H, H-8').

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –4.5 (SiCH3), –3.4 (SiCH3), 38.0 (C-3), 113.6 (C-1),

123.7 (C-8'), 124.5 (H-2'), 125.36 (C-4')*, 125.38 (C-3')*, 125.4 (C-6')*, 125.5 (C-7')*, 127.6

(C-2''), 129.0 (C-4''), 129.3 (C-5'), 131.6 (C-8'a), 134.2 (C-4'a), 134.5 (C-4''), 137.1 (C-1''),

138.3 (C-1'), 138.5 (C-2).

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –2.6.

ESI-MS für C21H22Si+ [M]+: berechnet 302.1485

gefunden 302.1455

ν~

Page 170: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

146

Spezifische Rotation: α D20 = –36.9°, α 577

20 = –37.5°, [α]54620 = –45.1°, [α]435

20 = –88.4°, [α]36520 = –

172.2° (c = 0.3, CHCl3, 97% ee); Lit.[73]: α D20 = +42.2° (c = 1.3, CHCl3, 93% ee, (S)-11l).

HPLC (Daicel Chiralcel OJ-RH, MeCN:H2O = 60:40, Fließrate 0.40 mL/min, λ = 230 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 51.2 min [γ-(R)-11l], tR = 68.3 min [γ-(S)-11l].

Die analytischen Daten stimmen mit den Literaturangaben überein. Die Absolutkonfiguration

von γ-(R)-11l wurde über einen Abgleich des Drehwertes mit den Literaturangaben zugeord-

net.[73]

3.4.9 (S)-Dimethyl(phenyl)(5-phenylpent-1-en-3-yl)silan [γ-(S)-11m]

In einem ausgeheizten Schlenkrohr wurde gemäß AAV 7 (S,S)-L11a�CuCl (6 mg,

0.01 mmol, 5 Mol-%) vorgelegt, in Et2O (1 mL) gelöst, 10 min bei Raumtemperatur gerührt

und anschließend mit Hilfe eines Aceton/Trockeneisbades auf –78°C gekühlt. Bei dieser

Temperatur wurde zu dem intensiv gelben Reaktionsgemisch eine nach AAV 4 hergestellte

grasgrüne Lösung von Bis(dimethylphenylsilyl)zink (1.0M in Et2O, 0.25 mL, 0.25 mmol,

1.2 Äquiv.) zugetropft und die Temperatur unter Zuhilfenahme eines Eisbades auf 0°C er-

höht. Die Reaktionsmischung wurde 30 min bei dieser Temperatur gerührt und färbte sich

braun. Bei 0°C wurde mit einer Spritze (E)-Diethyl(5-phenylpent-2-en-1-yl)phosphat [(E)-

19m, 63 mg, 0.21 mmol, 1.0 Äquiv.] als Lösung in Et2O (1.0 mL) tropfenweise zugegeben

und der Rand des Reaktionsgefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (0.5 mL). Das Reak-

tionsgemisch wurde bei dieser Temperatur gerührt. Nach vollständigem Umsatz (GC-Kon-

trolle) wurde die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert und sowohl das Reaktionsge-

fäß als auch das Kieselgel mit tert-Butylmethylether (3 × 5 mL) gewaschen. Die Lösungs-

mittel wurden unter vermindertem Druck entfernt und mittels 1H-NMR-Spektroskopie das

Verhältnis der Regioisomere (γ- gegenüber α-Produkt) bestimmt. Die anschließende Auf-

reinigung des Rohprodukts mittels Flashsäulenchromatographie an Kieselgel (1 × 25 cm,

4411

Si

2''2''

3'3'

γ-(S)-11mC19H24Si

M = 280.49 g/mol

Page 171: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

147

Cyclohexan, 5 mL, #7–14) lieferte das Allylsilan γ-(S)-11m (44 mg, 0.16 mmol, 75%, γ:α >

99:1, 96% ee) als Mischung seiner Regioisomere in Form eines farblosen Öls.

Rf = 0.36 (Cyclohexan).

IR (ATR): /cm–1 = 695 (s), 724 (m), 729 (m), 808 (s), 893 (w), 998 (w), 1113 (m), 1190 (w),

1247 (m), 1425 (w), 1453 (w), 1494 (w), 1801 (w), 1877 (w), 1941 (w), 2961 (w), 3025 (w),

3063 (w).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.24 (s, 3H, SiCH3), 2.26 (s, 3H, SiCH3), 1.59–1.70 (m,

1H, H-4A), 1.71–1.82 (m, 2H, H-3, H-4B), 2.37–2.46 (m, 1H, H-5A), 2.69–2.78 (m, 1H, H-

5B), 4.87 (mc, 1H, H-1trans), 4.98 (dd, 3J1cis,2 = 10.1 Hz, 2J1cis,1trans = 1.9 Hz, 1H, H-1cis), 5.65

(ddd, 3J2,1trans = 17.3 Hz, 3J2,1cis = 10.1 Hz, 3J2,3 = 9.8 Hz, 1H, H-2), 7.06–7.12 (m, 2H, H-2'),

7.13–7.19 (m, 1H, H-4'), 7.21–7.28 (m, 2H, H-3'), 7.30–7.37 (m, 3H, H-2''*, H-4''), 7.43–7.48

(m, 2H, H-3'')*.

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –5.1 (SiCH3), –4.3 (SiCH3), 30.6 (C-4), 34.1 (C-3), 35.5

(C-5), 113.2 (C-1), 125.7 (C-4'), 127.8 (C-2'')*, 128.3 (C-3'), 128.6 (C-2'), 129.1 (C-4''), 134.2

(C-3'')*, 137.7 (C-1''), 139.5 (C-2), 142.7 (C-1').

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –3.2.

ESI-MS für C19H23Si+ [M−H]+: berechnet 279.1564

gefunden 279.1563

Spezifische Rotation: [α]D20= +10.0°, α 577

20 = +12.3°, [α]54620 = +14.1°, [α]435

20 = +24.9°, [α]36520 =

+41.7° (c = 0.3, CHCl3, 96% ee); Lit.[68]: [α]D20= +10° (c = 0.57 CHCl3, 88% ee); Lit.[137]: [α]D

20=

+12° (c = 0.55, CHCl3, 94% ee).

HPLC (Daicel Chiralcel OJ-RH, MeCN:H2O = 60:40, Fließrate 0.5 mL/min, λ = 230 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 106.6 min [γ-(R)-11m], tR = 111.0 min [γ-(S)-11m].

Die analytischen Daten stimmen mit den Literaturangaben überein.[66] Die Absolutkonfigura-

tion von γ-(R)-11m wurde über einen Abgleich des Drehwertes mit den Literaturangaben zu-

geordnet.[68,137]

ν~

Page 172: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

148

3.4.10 (R)-Diphenylmethyl(1-phenylallyl)silan [γ-(R)-79]

In einem ausgeheizten Schlenkrohr wurde gemäß AAV 7 (S,S)-L11a�CuCl (4 mg, 7 µmol,

5 Mol-%) vorgelegt, in Et2O (1 mL) gelöst, 10 min bei Raumtemperatur gerührt und an-

schließend mit Hilfe eines Aceton/Trockeneisbades auf –78°C gekühlt. Bei dieser Tempera-

tur wurde zu dem intensiv gelben Reaktionsgemisch eine nach AAV 4 hergestellte grasgrüne

Lösung von Bis(diphenylmethylsilyl)zink (1.0M in Et2O, 0.18 mL, 0.18 mmol, 1.2 Äquiv.) zuge-

tropft und die Temperatur unter Zuhilfenahme eines Eisbades auf 0°C erhöht. Die Reaktions-

mischung wurde 30 min bei dieser Temperatur gerührt und färbte sich braun. Bei 0°C wurde

mit einer Spritze (E)-Diethyl(3-phenylallyl)phosphat [(E)-19a, 41 mg, 0.15 mmol, 1.0 Äquiv.]

als Lösung in Et2O (1.0 mL) tropfenweise zugegeben und der Rand des Reaktionsgefäßes

mit wenig Lösungsmittel gespült (0.5 mL). Das Reaktionsgemisch wurde bei dieser Tempera-

tur gerührt. Nach vollständigem Umsatz (GC-Kontrolle) wurde die Reaktionslösung über we-

nig Kieselgel filtriert und sowohl das Reaktionsgefäß als auch das Kieselgel mit tert-Butylme-

thylether (3 × 5 mL) gewaschen. Die Lösungsmittel wurden unter vermindertem Druck ent-

fernt und mittels 1H-NMR-Spektroskopie das Verhältnis der Regioisomere (γ- gegenüber α-

Produkt) bestimmt. Die anschließende Aufreinigung des Rohprodukts mittels Flashsäulen-

chromatographie an Kieselgel (1 × 20 cm, Cyclohexan, 5 mL, #24–45) lieferte das Allylsilan

γ-(R)-79 (35 mg, 0.11 mmol, 74%, γ:α > 99:1, 96% ee) als Mischung seiner Regioisomere in

Form eines farblosen Öls.

Rf = 0.21 (Cyclohexan).

IR (ATR): /cm–1 = 695 (s), 730 (s), 784 (s), 841 (w), 903 (w), 995 (w), 1066 (w), 1102 (m),

1188 (w), 1245 (m), 1304 (w), 1424 (m), 1483 (w), 1595 (w), 1655 (w), 1736 (w), 1829 (w),

1889 (w), 1962 (w), 2955 (w), 3021 (w), 3062 (w).

3'3' 33 11

Si

3''3''3'''3'''

γ-(R)-79C22H22Si

M = 314.50 g/mol

ν~

Page 173: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

149

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.49 (s, 3H, SiCH3), 3.55 (d, 3J3,2 = 9.1 Hz, 1H, H-3),

4.90–4.99 (m, 2H, H-1), 6.15 (ddd, 3J2,1trans = 17.0 Hz, 3J2,1cis = 10.2 Hz, 3J2,3 = 9.2 Hz, 1H, H-

2), 6.87–6.93 (m, 2H, H-2'), 7.05–7.11 (m, 1H, H-4'), 7.12–7.19 (m, 2H, H-3'), 7.26–7.31 (m,

2H, H-2'')*, 7.33–7.37 (m, 3H, H-3'', H-4'')**, 7.38–7.42 (m, 3H, H-3''', H-4''')**, 7.47–7.53 (m,

2H, H-2''')*.

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –4.9 (SiCH3), 42.8 (C-3), 114.1 (C-1), 125.1 (C-4'),

127.7 (C-2'')*, 127.8 (C-3'')**, 128.3 (C-2'), 128.3 (C-3'), 129.4 (C-4'')***, 129.6 (C-4''')***,

134.8 (C-1''')****, 135.2 (C-3''')**, 135.6 (C-1'')****, 138.1 (C-2), 141.3 (C-1'). Das

Kohlenstoffsignal für C-2''' konnte nicht detektiert werden.

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –9.3.

EI-MS für C22H22Si+ [M]+: berechnet 314.1485

gefunden 314.1485

Spezifische Rotation: [α]D20= +1.5°, α 577

20 = +4.7°, [α]54620 = +3.6°, [α]435

20 = –2.0°, [α]36520 = +2.8° (c

= 0.02, CHCl3, 96% ee).

HPLC (Daicel Chiralcel OJ-RH, MeCN:H2O = 60:40, Fließrate 0.4 mL/min, λ = 230 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 34.5 min [γ-(R)-79], tR = 38.6 min [γ-(S)-79].

Die Absolutkonfiguration von γ-(R)-79 wurde in Analogie zu γ-(R)-11a bestimmt.

3.4.11 (R)-(1-Phenylallyl)triphenylsilan [γ-(R)-80]

In einem ausgeheizten Schlenkrohr wurde gemäß AAV 7 (S,S)-L11a�CuCl (4 mg, 7 µmol,

5 Mol-%) vorgelegt, in Et2O (1 mL) gelöst, 10 min bei Raumtemperatur gerührt und an-

3'3' 33 11

Si

3''3''

3'''3'''

3''''3''''

γ-(R)-80C27H24Si

M = 376.57 g/mol

Page 174: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

150

schließend mit Hilfe eines Aceton/Trockeneisbades auf –78°C gekühlt. Bei dieser Tempera-

tur wurde zu dem intensiv gelben Reaktionsgemisch eine nach AAV 4 hergestellte grasgrüne

Lösung von Bis(triphenylsilyl)zink (1.0M in Et2O, 0.18 mL, 0.18 mmol, 1.2 Äquiv.) zugetropft

und die Temperatur unter Zuhilfenahme eines Eisbades auf 0°C erhöht. Die Reaktionsmi-

schung wurde 30 min bei dieser Temperatur gerührt und färbte sich braun. Bei 0°C wurde

mit einer Spritze (E)-Diethyl(3-phenylallyl)phosphat [(E)-19a, 41 mg, 0.15 mmol, 1.0 Äquiv.]

als Lösung in Et2O (1.0 mL) tropfenweise zugegeben und der Rand des Reaktionsgefäßes

mit wenig Lösungsmittel gespült (0.5 mL). Das Reaktionsgemisch wurde bei dieser Tempera-

tur gerührt. Nach vollständigem Umsatz (GC-Kontrolle) wurde die Reaktionslösung über we-

nig Kieselgel filtriert und sowohl das Reaktionsgefäß als auch das Kieselgel mit tert-Butylme-

thylether (3 × 5 mL) gewaschen. Die Lösungsmittel wurden unter vermindertem Druck ent-

fernt und mittels 1H-NMR-Spektroskopie das Verhältnis der Regioisomere (γ- gegenüber α-

Produkt) bestimmt. Die anschließende Aufreinigung des Rohprodukts mittels Flashsäulen-

chromatographie an Kieselgel (1 × 21 cm, Cyclohexan, 5 mL, #28–38) lieferte das Allylsilan

γ-(R)-80 (34 mg, 0.090 mmol, 60%, γ:α > 99:1, 68% ee) als Mischung seiner Regioisomere

in Form eines farblosen Öls.

Rf = 0.24 (Cyclohexan).

IR (ATR): /cm–1 = 693 (s), 742 (m), 799 (w), 833 (w), 895 (w), 951 (w), 998 (m), 1025 (m),

1061 (m), 1105 (m), 1182 (w), 1257 (w), 1331 (w), 1423 (m), 1486 (w), 1585 (w), 1620 (w),

1826 (w), 1893 (w), 1955 (w), 2843 (w), 2922 (w), 3067 (w).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 3.86 (d, 3J3,2 = 8.0 Hz, 1H, H-3), 4.90 (d, 3J1trans,2 = 17.3

Hz, 1H, H-1trans), 4.99 (d, 3J1cis,2 = 10.4 Hz, 1H, H-1cis), 6.25 (ddd, 3J2,1trans = 17.4 Hz, 3J2,1cis

= 10.3 Hz, 3J2,3 = 8.0 Hz, 1H, H-2), 6.90–6.94 (m, 2H, H-2'), 7.12–7.17 (m, 3H, H-3', H-4'),

7.28–7.34 (m, 6H, H-2’’)*, 7.36–7.44 (m, 9H, H-3''*, H-4'').

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = 42.1 (C-3), 114.4 (C-1), 125.6 (C-4'), 127.8 (C-2'')*,

128.4 (C-3'), 129.7 (C-4''), 133.6 (C-1''), 136.6 (C-3'')*, 138.6 (C-2), 140.5 (C-1').

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –13.7.

EI-MS für C27H24Si+ [M]+: berechnet 376.1642

gefunden 376.1647

ν~

Page 175: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

3 Beschreibung der Experimente

151

Spezifische Rotation: [α]D20= +7.0°, α 577

20 = +13.1°, [α]54620 = +11.4°, [α]435

20 = +20.8°, [α]36520 =

+46.8° (c = 0.2, CHCl3, 68% ee).

HPLC (Daicel Chiralcel OD-H, Heptan:iPrOH = 99.7:0.3, Fließrate 0.6 mL/min, λ = 254 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 8.3 min [γ-(R)-80], tR = 8.8 min [γ-(S)-80].

Die Absolutkonfiguration von γ-(R)-80 wurde in Analogie zu γ-(R)-11a bestimmt.

3.4.12 (R)-tert-Butyldiphenyl(1-phenylallyl)silan [γ-(R)-81]

In einem ausgeheizten Schlenkrohr wurde gemäß AAV 4 (S,S)-L11a�CuCl (4 mg, 7 µmol,

5 Mol-%) vorgelegt, in Et2O (1 mL) gelöst, 10 min bei Raumtemperatur gerührt und an-

schließend mit Hilfe eines Aceton/Trockeneisbades auf –78°C gekühlt. Bei dieser Tempera-

tur wurde zu dem intensiv gelben Reaktionsgemisch eine nach AAV 4 hergestellte grasgrüne

Lösung von Bis(tert-butyldiphenylsilyl)zink (1.0M in Et2O, 0.18 mL, 0.18 mmol, 1.2 Äquiv.) zu-

getropft und die Temperatur unter Zuhilfenahme eines Eisbades auf 0°C erhöht. Die Reak-

tionsmischung wurde 30 min bei dieser Temperatur gerührt und färbte sich braun. Bei 0°C

wurde mit einer Spritze (E)-Diethyl(3-phenylallyl)phosphat [(E)-19a, 41 mg, 0.15 mmol,

1.0 Äquiv.] als Lösung in Et2O (1.0 mL) tropfenweise zugegeben und der Rand des Reak-

tionsgefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (0.5 mL). Das Reaktionsgemisch wurde bei

dieser Temperatur gerührt. Nach vollständigem Umsatz (GC-Kontrolle) wurde die Reaktions-

lösung über wenig Kieselgel filtriert und sowohl das Reaktionsgefäß als auch das Kieselgel

mit tert-Butylmethylether (3 × 5 mL) gewaschen. Die Lösungsmittel wurden unter verminder-

tem Druck entfernt und mittels 1H-NMR-Spektroskopie das Verhältnis der Regioisomere (γ-

gegenüber α-Produkt) bestimmt. Die anschließende Aufreinigung des Rohprodukts mittels

Flashsäulenchromatographie an Kieselgel (1 × 20 cm, Cyclohexan, 5 mL, #11–25) lieferte

das Allylsilan γ-(R)-81 (32 mg, 0.090 mmol, 60%, γ:α = 88:12, 44% ee) als Mischung seiner

Regioisomere in Form eines farblosen Öls.

3'3' 33

11

Si

3''3''3'''3'''

γ-(R)-81C25H28Si

M = 356.58 g/mol

Page 176: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

EXPERIMENTELLER TEIL

152

Rf = 0.51 (Cyclohexan).

IR (ATR): /cm–1 = 695 (s), 733 (m), 818 (w), 902 (w), 948 (w), 999 (w), 1063 (w), 1099 (m),

1192 (w), 1252 (w), 1338 (w), 1360 (w), 1424 (m), 1467 (w), 1488 (w), 1595 (w), 1623 (w),

1737 (w), 1814 (w), 1883 (w), 1952 (w), 2854 (w), 2928 (w), 3019 (w), 3069 (w).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.89 [s, 9H, SiC(CH3)3], 3.86 (d, 3J3,2 = 8.1 Hz, 1H, H-3),

4.82–4.92 (m, 2H, H-1), 6.12 (ddd, 3J2,1trans = 17.2 Hz, 3J2,1cis = 10.2 Hz, 3J2,3 = 8.1 Hz, 1H, H-

2), 6.90–6.97 (m, 2H, H-2'), 7.06–7.18 (m, 3H, H-3', H-4'), 7.33–7.40 (m, 5H, H-2''*, H-3''**,

H-4''***), 7.57–7.61 (m, 2H, H-2''')*, 7.66–7.72 (m, 3H, H-3'''**, H-4'''***).

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = 19.4 [SiC(CH3)3], 28.3 [SiC(CH3)3], 39.8 (C-3), 113.6

(C-1), 125.5 (C-4'), 127.4 (C-3'')*, 127.5 (C-2'')**, 128.4 (C-3'), 129.4 (C-2'), 129.5 (C-4'')***,

133.3 (C-1''')****, 134.4 (C-1'')****, 137.0 (C-2''')**, 137.3 (C-3''')*, 137.7 (C-4''')***, 139.6 (C-

2), 141.4 (C-1').

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –6.2.

EI-MS für C25H28Si+ [M]+: berechnet 356.1955

gefunden 356.1962

Spezifische Rotation: [α]D20= +41.8°, α 577

20 = +40.8°, [α]54620 = +52.1°, [α]435

20 = +83.0°, [α]36520 =

+143.7° (c = 0.02, CHCl3, 44% ee).

HPLC (Daicel Chiralcel OJ-RH, MeCN:H2O = 60:40, Fließrate 0.4 mL/min, λ = 230 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 39.3 min [γ-(R)-81], tR = 45.9 min [γ-(S)-81].

Die Absolutkonfiguration von γ-(R)-81 wurde in Analogie zu γ-(R)-11a bestimmt.

ν~

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3 Beschreibung der Experimente

153

3.5 Untersuchungen zum katalytisch asymmetrischen Silyltransfer an ver-schiedene Akzeptoren mit MCQUADEs NHC–Kupfer(I)-Komplex

3.5.1 (S)-3-[Dimethyl(phenyl)silyl]cyclohexan-1-on [(S)-4a]

Ausgehend von Me2PhSi–Bpin als Pronukleophil

In Anlehnung an AAV 6 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr MCQUADES NHC–Kup-

fer(I)-Komplex (S,S)-L11a�CuCl (2.7 mg, 5.0 µmol, 5.0 Mol-%) sowie NaOMe (8.1 mg,

0.15 mmol, 1.5 Äquiv.) vorgelegt und in Et2O (1 mL) gelöst. Die Reaktionslösung wurde

10 min bei Raumtemperatur gerührt und anschließend mit Hilfe eines Eisbades auf 0°C ge-

kühlt. Anschließend wurde bei dieser Temperatur tropfenweise Me2PhSi–Bpin (39 mg,

0.15 mmol, 1.5 Äquiv.), gefolgt von Cyclohex-2-en-1-on (3a, 10 mg, 0.10 mmol, 1.0 Äquiv.)

als Lösung in Et2O (1 mL) zugegeben und der Rand des Reaktionsgefäßes mit wenig Lö-

sungsmittel gespült (1 mL). Das Reaktionsgemisch wurde langsam bis auf Raumtemperatur

erwärmen gelassen und bis zum vollständigem Umsatz gerührt (GC-Kontrolle). Anschlie-

ßend wurde die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert, das Schlenkrohr sowie das

Kieselgel mit tert-Butylmethylether gewaschen (3 × 5 mL) und die Lösungsmittel unter ver-

mindertem Druck entfernt. Aufreinigung des Rohproduktes durch Flashsäulenchromatogra-

phie an Kieselgel (1.0 × 23 cm, Cyclohexan:Essigsäureethylester = 8:1, 10 mL, #5–7) lieferte

die Titelverbindung als farbloses Öl (18 mg, 0.078 mmol, 78%, 47% ee).

Ausgehend von (Me2PhSi)2Zn als Pronukleophil

In Anlehnung an AAV 7 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr (S,S)-L11a�CuCl (5.4 mg,

10 µmol, 5.0 Mol-%) vorgelegt, in Et2O (1 mL) gelöst, 10 min bei Raumtemperatur gerührt

und anschließend mit Hilfe eines Aceton/Trockeneisbades auf –78°C gekühlt. Bei dieser

Temperatur wurde zu dem intensiv gelb gefärbten Reaktionsgemisch eine nach AAV 4 her-

gestellte grasgrüne Lösung von Bis(dimethylphenylsilyl)zink (1.0M in Et2O, 0.24 mL,

0.24 mmol, 1.2 Äquiv.) zugetropft und die Temperatur unter Zuhilfenahme eines Eisbades

5533

11

O

Si

4'4'

2'2'

(S)-4aC14H20OSi

M = 232.40 g/mol

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EXPERIMENTELLER TEIL

154

auf 0°C erhöht. Die Reaktionsmischung wurde 30 min bei dieser Temperatur gerührt und fär-

bte sich braun. Bei 0°C wurde mit einer Spritze Cyclohex-2-en-1-on (3a, 19 mg, 0.10 mmol,

1.0 Äquiv.) als Lösung in Et2O (1.0 mL) tropfenweise zugegeben und der Rand des Reak-

tionsgefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (0.5 mL). Das Reaktionsgemisch wurde bei

dieser Temperatur gerührt. Nach vollständigem Umsatz (GC-Kontrolle) wurde die Reaktions-

lösung über wenig Kieselgel filtriert und sowohl das Reaktionsgefäß als auch das Kieselgel

mit tert-Butylmethylether (3 × 5 mL) gewaschen. Die Lösungsmittel wurden unter verminder-

tem Druck entfernt. Aufreinigung des Rohproduktes durch Flashsäulenchromatographie an

Kieselgel (1.0 × 23 cm, Cyclohexan:Essigsäureethylester = 40:1, 10 mL, #5–7) lieferte die Ti-

telverbindung als farbloses Öl (40 mg, 0.17 mmol, 70%, 0% ee).

Rf: 0.44 (Cyclohexan:Essigsäureethylester = 8:1).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.31 (s, 6H, SiCH3), 1.04 (mc, 1H, H-3) 1.42 (mc, 1H, H-

2A), 1.70 (mc, 1H, H-4B), 1.81 (mc, 1H, H-2B), 2.04–2.18 (m, 2H, H-4A, H-5A), 2.21–2.40 (m,

3H, H-5B, H-6), 7.34–7.41 (m, 3H, H-3'*, H-4'), 7.45–7.50 (m, 2H, H-2')*.

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –5.3 (SiCH3), –5.1 (SiCH3), 26.2 (C-2), 27.8 (C-3), 29.9

(C-4), 42.0 (C-6), 42.6 (C-5), 128.0 (C-3')*, 129.4 (C-4'), 134.1 (C-2')*, 136.8 (C-1'), 212.9 (C-

1). 29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –1.4.

Spezifische Rotation: [α]D20= –111° (c = 0.02, CHCl3, 47% ee). Lit.[56a]: [α]D

20= –43.6° (c = 1.02,

CHCl3, 92% ee).

HPLC (Daicel Chiralcel IB, n-Heptan:iPrOH = 99:1, Fließrate 0.9 mL/min, λ = 254 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 9.2 min [(S)-4a], tR = 10.4 min [(R)-4a].

Die analytischen Daten stimmen mit den Angaben in der Literatur überein.[53,54b,56a]

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3 Beschreibung der Experimente

155

3.5.2 (R)-3-[Dimethyl(phenyl)silyl]-1,3-diphenylpropan-1-on [(R)-7a]

Ausgehend von Me2PhSi–Bpin als Pronukleophil

In Anlehnung an AAV 6 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr MCQUADES NHC–Kup-

fer(I)-Komplex (S,S)-L11a�CuCl (2.7 mg, 5.0 µmol, 5.0 Mol-%) sowie NaOMe (8.1 mg,

0.15 mmol, 1.5 Äquiv.) vorgelegt und in Et2O (1 mL) gelöst. Die Reaktionslösung wurde

10 min bei Raumtemperatur gerührt und anschließend mit Hilfe eines Eisbades auf 0°C ge-

kühlt. Anschließend wurde bei dieser Temperatur tropfenweise Me2PhSi–Bpin (39 mg,

0.15 mmol, 1.5 Äquiv.), gefolgt von Chalkon (5a, E:Z > 99:1, 21 mg, 0.10 mmol, 1.0 Äquiv.)

als Lösung in Et2O (1 mL) zugegeben und der Rand des Reaktionsgefäßes mit wenig Lö-

sungsmittel gespült (1 mL). Das Reaktionsgemisch wurde langsam bis auf Raumtemperatur

erwärmen gelassen und bis zum vollständigem Umsatz gerührt (GC-Kontrolle). Anschlie-

ßend wurde die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert, das Schlenkrohr sowie das

Kieselgel mit tert-Butylmethylether gewaschen (3 × 5 mL) und die Lösungsmittel unter ver-

mindertem Druck entfernt. Aufreinigung des Rohproduktes durch Flashsäulenchromatogra-

phie an Kieselgel (1.0 × 23 cm, Cyclohexan:Essigsäureethylester = 40:1, 10 mL, #6–8) lie-

ferte die Titelverbindung als farbloses Öl (26 mg, 0.075 mmol, 75%, 50% ee).

Ausgehend von (Me2PhSi)2Zn als Pronukleophil

In Anlehnung an AAV 7 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr (S,S)-L11a�CuCl (5.4 mg,

10 µmol, 5.0 Mol-%) vorgelegt, in Et2O (1 mL) gelöst, 10 min bei Raumtemperatur gerührt

und anschließend mit Hilfe eines Aceton/Trockeneisbades auf −78°C gekühlt. Bei dieser

Temperatur wurde zu dem intensiv gelb gefärbten Reaktionsgemisch eine nach AAV 4 her-

gestellte grasgrüne Lösung von Bis(dimethylphenylsilyl)zink (1.0M in Et2O, 0.24 mL,

0.24 mmol, 1.2 Äquiv.) zugetropft und die Temperatur unter Zuhilfenahme eines Eisbades

auf 0°C erhöht. Die Reaktionsmischung wurde 30 min bei dieser Temperatur gerührt und fär-

bte sich braun. Bei 0°C wurde mit einer Spritze Chalkon [(E)-5a, E:Z > 99:1, 42 mg,

0.20 mmol, 1.0 Äquiv.] als Lösung in Et2O (1.0 mL) tropfenweise zugegeben und der Rand

des Reaktionsgefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (0.5 mL). Das Reaktionsgemisch

4''4''2''2''

3311

O2'2'

4'4'

Si

4'''4'''2'''2'''

(R)-7aC23H24OSi

M = 344.53 g/mol

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EXPERIMENTELLER TEIL

156

wurde bei dieser Temperatur gerührt. Nach vollständigem Umsatz (GC-Kontrolle) wurde die

Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert und sowohl das Reaktionsgefäß als auch das

Kieselgel mit tert-Butylmethylether (3 × 5 mL) gewaschen. Die Lösungsmittel wurden unter

vermindertem Druck entfernt. Aufreinigung des Rohproduktes durch Flashsäulenchromato-

graphie an Kieselgel (1.0 × 20 cm, Cyclohexan:Essigsäureethylester = 40:1, 10 mL, #6–10)

lieferte die Titelverbindung als farbloses Öl (36 mg, 0.10 mmol, 50%, 81% ee).

Rf: 0.20 (Cyclohexan:Essigsäureethylester = 40:1).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.24 (s, 3H, SiCH3), 0.30 (s, 3H, SiCH3), 3.10 (dd, 3J3,2B

= 10.2 Hz, 3J3,2A = 4.3 Hz, 1H, H-3), 3.21 (dd, 2J2A,2B = 17.2 Hz, 3J2A,3 = 4.3 Hz, 1H, H-2A),

3.50 (dd, 2J2B,2A = 17.1 Hz, 3J2B,3 = 10.2 Hz, 1H, H-2B), 6.99 (d, 3J2'',3'' = 7.5 Hz, 2H, H-2''),

7.07 (mc, 1H, H-4''), 7.18 (mc, 2H, H-3''), 7.31–7.42 (m, 5H, H-2''', H-3''', H-4'''), 7.42–7.47 (m,

2H, H-3'), 7.50 (mc, 1H, H-4'), 7.79 (d, 3J2',3' = 7.5 Hz, 2H, H-2').

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –5.3 (SiCH3), –3.7 (SiCH3), 31.2 (C-3), 39.1 (C-2),

124.9 (C-4''), 127.8 (C-2'')*, 127.9 (C-2')*, 128.1 (C-2''')*, 128.2 (C-3'')*, 128.6 (C-3''')*, 129.4

(C-4''')*, 132.9 (C-4'), 134.3 (C-3'), 137.0 (C-1'''), 137.3 (C-1'), 142.5 (C-1''), 199.2 (C-1).

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –0.6.

Spezifische Rotation: [α]D20= +17° (c = 0.066, CHCl3, 50% ee). Lit.[56a]: [α]D

20= +30.3° (c = 2.13,

CDCl3, 93% ee).

HPLC (Daicel Chiralcel IB, n-Heptan:iPrOH = 99:1, Fließrate 0.9 mL/min, λ = 254 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 9.2 min [(S)-7a], tR = 10.4 min [(R)-7a].

Die analytischen Daten stimmen mit den Angaben in der Literatur überein.[53,54b,56a,140]

[140] Y. Matsumoto, T. Hayashi, Y. Ito, Tetrahedron 1995, 50, 335–346.

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3 Beschreibung der Experimente

157

3.5.3 (R)-[Dimethyl(phenyl)silyl]phenylpropansäureethylester [(R)-8a]

Ausgehend von Me2PhSi–Bpin als Pronukleophil

In Anlehnung an AAV 6 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr MCQUADES NHC–Kup-

fer(I)-Komplex (S,S)-L11a�CuCl (2.7 mg, 5.0 µmol, 5.0 Mol-%) sowie NaOMe (8.1 mg,

0.15 mmol, 1.5 Äquiv.) vorgelegt und in Et2O (1 mL) gelöst. Die Reaktionslösung wurde

10 min bei Raumtemperatur gerührt und anschließend mit Hilfe eines Eisbades auf 0°C ge-

kühlt. Anschließend wurde bei dieser Temperatur tropfenweise Me2PhSi–Bpin (39 mg,

0.15 mmol, 1.5 Äquiv.), gefolgt von (E)-3-Phenylprop-2-ensäureethylester [(E)-6a, E:Z >

99:1, 18 mg, 0.10 mmol, 1.0 Äquiv.] als Lösung in Et2O (1 mL) zugegeben und der Rand des

Reaktionsgefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (1 mL). Das Reaktionsgemisch wurde

langsam bis auf Raumtemperatur erwärmen gelassen und bis zum vollständigem Umsatz

gerührt (GC-Kontrolle). Anschließend wurde die Reaktionslösung über wenig Kieselgel fil-

triert, das Schlenkrohr sowie das Kieselgel mit tert-Butylmethylether gewaschen (3 × 5 mL)

und die Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt. Aufreinigung des Rohproduktes

durch Flashsäulenchromatographie an Kieselgel (1.0 × 23 cm, Cyclohexan:Essigsäureethyl-

ester = 40:1, 10 mL, #6–8) lieferte die Titelverbindung als farbloses Öl (29 mg, 0.093 mmol,

93%, 74% ee).

Ausgehend von (Me2PhSi)2Zn als Pronukleophil

In Anlehnung an AAV 7 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr (S,S)-L11a�CuCl (5.4 mg,

10 µmol, 5.0 Mol-%) vorgelegt, in Et2O (1 mL) gelöst, 10 min bei Raumtemperatur gerührt

und anschließend mit Hilfe eines Aceton/Trockeneisbades auf –78°C gekühlt. Bei dieser

Temperatur wurde zu dem intensiv gelb gefärbten Reaktionsgemisch eine nach AAV 4 her-

gestellte grasgrüne Lösung von Bis(dimethylphenylsilyl)zink (1.0M in Et2O, 0.24 mL,

0.24 mmol, 1.2 Äquiv.) zugetropft und die Temperatur unter Zuhilfenahme eines Eisbades

auf 0°C erhöht. Die Reaktionsmischung wurde 30 min bei dieser Temperatur gerührt und fär-

bte sich braun. Bei 0°C wurde mit einer Spritze (E)-3-Phenylprop-2-ensäureethylester [(E)-

6a, E:Z > 99:1, 35 mg, 0.20 mmol, 1.0 Äquiv.] als Lösung in Et2O (1.0 mL) tropfenweise

O 111'1'

O

33

2''2'' 4''4''

Si

2'''2''' 4'''4'''

(R)-8aC19H24O2Si

M = 312.48 g/mol

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EXPERIMENTELLER TEIL

158

zugegeben und der Rand des Reaktionsgefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (0.5 mL).

Das Reaktionsgemisch wurde bei dieser Temperatur gerührt. Nach vollständigem Umsatz

(GC-Kontrolle) wurde die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert und sowohl das Re-

aktionsgefäß als auch das Kieselgel mit tert-Butylmethylether (3 × 5 mL) gewaschen. Die Lö-

sungsmittel wurden unter vermindertem Druck entfernt. Aufreinigung des Rohproduktes

durch Flashsäulenchromatographie an Kieselgel (1.0 × 24 cm, Cyclohexan:Essigsäureethyl-

ester = 40:1, 10 mL, #6–8) lieferte die Titelverbindung als farbloses Öl (34 mg, 0.11 mmol,

55%, 40% ee).

Rf: 0.20 (Cyclohexan:Essigsäureethylester = 40:1).

1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.22 (s, 3H, SiCH3), 0.26 (s, 3H, SiCH3), 1.04 (t, 3J2',1' =

7.1 Hz, 3H, H-2'), 2.63✪ (dd, 2J2A,2B = 15.3 Hz, 3J2A,3 = 4.8 Hz, 1H, H-2A), 2.75✪ (dd, 2J2B,2A =

15.9 Hz, 3J2B,3 = 11.5 Hz, 1H, H-2B), 2.85 (dd, 3J3,2B = 11.4 Hz, 3J3,2A = 4.7 Hz, 1H, H-3), 3.91

(mc, 2H, H-1'), 6.95 (d, 3J2',3' = 7.4 Hz, 2H, H-2'), 7.09 (t, 3J4',3' = 7.3 Hz, 1H, H-4'), 7.19 (dd, 3J3'',4'' = 7.7 Hz, 3J3'',2'' = 7.7 Hz, 2H, H-3''), 7.33–7.42 (m, 3H, H-2'''*, H-4'''), 7.45–7.50 (m, 2H,

H-3''')*. 13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –5.3 (SiCH3), –4.0 (SiCH3), 14.2 (C-2'), 32.5 (C-3),

35.1 (C-2), 60.4 (C-1'), 125.1 (C-4''), 127.8 (C-2'''), 127.9 (C-2''), 128.2 (C-3''), 129.4 (C-4'''),

134.3 (C-3'''), 136.7 (C-1'''), 141.9 (C-1''), 173.1 (C-1).

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –1.1.

Spezifische Rotation: [α]D20= +0.5° (c = 0.07, CHCl3, 74% ee). Lit.[141]: [α]D

20= –3.2° [c = 1.23,

CHCl3, 95% ee, (S)-8a]. Lit.[54a]: [α]D20= –4.96° [c = 0.623, CHCl3, >99% ee, (S)-8a].

HPLC (Daicel Chiralcel IB, n-Heptan:iPrOH = 99.5:0.5, Fließrate 0.9 mL/min, λ = 254 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 8.2 min [(R)-8a], tR = 12.2 min [(S)-8a].

Die analytischen Daten stimmen mit den Angaben in der Literatur überein.[54a,141]

[141] R. Shintani, K. Okamoto, T. Hayashi, Org. Lett 2005, 7, 4757–4759.

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3 Beschreibung der Experimente

159

3.5.4 rac-(Dimethyl(phenyl)silyl)phenylmethanol (rac-46a)

Ausgehend von Me2PhSi–Bpin als Pronukleophil

In Anlehnung an AAV 6 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr MCQUADES NHC–Kup-

fer(I)-Komplex (S,S)-L11a�CuCl (2.7 mg, 5.0 µmol, 5.0 Mol-%) sowie NaOMe (8.1 mg,

0.15 mmol, 1.5 Äquiv.) vorgelegt und in Et2O (1 mL) gelöst. Die Reaktionslösung wurde

10 min bei Raumtemperatur gerührt und anschließend mit Hilfe eines Eisbades auf 0°C ge-

kühlt. Anschließend wurde bei dieser Temperatur tropfenweise Me2PhSi–Bpin (39 mg,

0.15 mmol, 1.5 Äquiv.), gefolgt von Benzaldehyd (45a, 11 mg, 0.10 mmol, 1.0 Äquiv.) als Lö-

sung in Et2O (1 mL) zugegeben und der Rand des Reaktionsgefäßes mit wenig Lösungs-

mittel gespült (1 mL). Das Reaktionsgemisch wurde langsam bis auf Raumtemperatur er-

wärmen gelassen und bis zum vollständigem Umsatz gerührt (GC-Kontrolle). Anschließend

wurde die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert, das Schlenkrohr sowie das Kiesel-

gel mit tert-Butylmethylether gewaschen (3 × 5 mL) und die Lösungsmittel unter verminder-

tem Druck entfernt. Aufreinigung des Rohproduktes durch Flashsäulenchromatographie an

Kieselgel (1.0 × 18 cm, Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 10:1, 5 mL, #3–6) lieferte die Ti-

telverbindung als farbloses Öl (23 mg, 0.094 mmol, 94%, 0% ee).

Ausgehend von (Me2PhSi)2Zn als Pronukleophil

In Anlehnung an AAV 7 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr (S,S)-L11a�CuCl (5.4 mg,

10 µmol, 5.0 Mol-%) vorgelegt, in Et2O (1 mL) gelöst, 10 min bei Raumtemperatur gerührt

und anschließend mit Hilfe eines Aceton/Trockeneisbades auf –78°C gekühlt. Bei dieser

Temperatur wurde zu dem intensiv gelb gefärbten Reaktionsgemisch eine nach AAV 4 her-

gestellte grasgrüne Lösung von Bis(dimethylphenylsilyl)zink (1.0M in Et2O, 0.24 mL,

0.24 mmol, 1.2 Äquiv.) zugetropft und die Temperatur unter Zuhilfenahme eines Eisbades

auf 0°C erhöht. Die Reaktionsmischung wurde 30 min bei dieser Temperatur gerührt und fär-

bte sich braun. Bei 0°C wurde mit einer Spritze Benzaldehyd (45a, 21 mg, 0.20 mmol,

1.0 Äquiv.) als Lösung in Et2O (1.0 mL) tropfenweise zugegeben und der Rand des Reak-

tionsgefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (0.5 mL). Das Reaktionsgemisch wurde bei

55

33

11

OH

Si

4'4'

2'2'

rac-46aC15H18OSi

M = 242.39 g/mol

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EXPERIMENTELLER TEIL

160

dieser Temperatur gerührt. Nach vollständigem Umsatz (GC-Kontrolle) wurde die Reaktions-

lösung über wenig Kieselgel filtriert und sowohl das Reaktionsgefäß als auch das Kieselgel

mit tert-Butylmethylether (3 × 5 mL) gewaschen. Die Lösungsmittel wurden unter verminder-

tem Druck entfernt. Aufreinigung des Rohproduktes durch Flashsäulenchromatographie an

Kieselgel (1.0 × 18 cm, Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 10:1, 5 mL, #4–6) lieferte die

Titelverbindung als farbloses Öl (48 mg, 0.19 mmol, 99%, 0% ee).

Rf: 0.33 (Cyclohexan:tert-Butylmethylether = 10:1).

1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.27 (s, 3H, SiCH3), 0.31 (s, 3H, SiCH3), 1.68 (br s, 1 H,

OH), 4.71 (s, 1H, H-1), 7.09 (d, 3J3,4 = 7.4 Hz, 2H, H-3), 7.17 (mc, 1H, H-5), 7.24–7.29 (m,

2H, H-2'), 7.33–7.43 (m, 3 H, H-3', H-4'), 7.47–7.51 (m, 2H, H-4).

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –6.1 (SiCH3), –5.2 (SiCH3), 70.2 (C-1), 125.3 (C-3),

126.1 (C-5), 127.9 (C-2')*, 128.2 (C-3')*, 129.6 (C-4'), 134.5 (C-4), 136.1 (C-1'), 143.6 (C-2).

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –3.5.

Die analytischen Daten stimmen mit den Angaben in der Literatur überein.[63]

3.5.5 (R)-(Dimethyl(phenyl)silyl)cyclohexylmethanol [(R)-46b]

Ausgehend von Me2PhSi–Bpin als Pronukleophil

In Anlehnung an AAV 6 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr MCQUADES NHC–Kup-

fer(I)-Komplex (S,S)-L11a�CuCl (2.7 mg, 5.0 µmol, 5.0 Mol-%) sowie NaOMe (8.1 mg,

0.15 mmol, 1.5 Äquiv.) vorgelegt und in Et2O (1 mL) gelöst. Die Reaktionslösung wurde

10 min bei Raumtemperatur gerührt und anschließend mit Hilfe eines Eisbades auf 0°C ge-

kühlt. Anschließend wurde bei dieser Temperatur tropfenweise Me2PhSi–Bpin (39 mg,

0.15 mmol, 1.5 Äquiv.), gefolgt von Cyclohexylcarbaldehyd (45b, E:Z > 99:1, 11 mg,

55 77

33

11

OH

Si

4'4'

2'2'

(R)-46bC15H24OSi

M = 248.44 g/mol

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3 Beschreibung der Experimente

161

0.10 mmol, 1.0 Äquiv.) als Lösung in Et2O (1 mL) zugegeben und der Rand des Reaktions-

gefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (1 mL). Das Reaktionsgemisch wurde langsam bis

auf Raumtemperatur erwärmen gelassen und bis zum vollständigem Umsatz gerührt (GC-

Kontrolle). Anschließend wurde die Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert, das

Schlenkrohr sowie das Kieselgel mit tert-Butylmethylether gewaschen (3 × 5 mL) und die Lö-

sungsmittel unter vermindertem Druck entfernt. Aufreinigung des Rohproduktes durch Flash-

säulenchromatographie an Kieselgel (1.0 × 18 cm, Cyclohexan:Essigsäureethylester = 40:1,

5 mL, #12–20) lieferte die Titelverbindung als farbloses Öl (22 mg, 0.090 mmol, 90%,

49% ee).

Ausgehend von (Me2PhSi)2Zn als Pronukleophil

In Anlehnung an AAV 7 wurde in einem ausgeheizten Schlenkrohr (S,S)-L11a�CuCl (5.4 mg,

10 µmol, 5.0 Mol-%) vorgelegt, in Et2O (1 mL) gelöst, 10 min bei Raumtemperatur gerührt

und anschließend mit Hilfe eines Aceton/Trockeneisbades auf –78°C gekühlt. Bei dieser

Temperatur wurde zu dem intensiv gelb gefärbten Reaktionsgemisch eine nach AAV 4 her-

gestellte grasgrüne Lösung von Bis(dimethylphenylsilyl)zink (1.0M in Et2O, 0.24 mL,

0.24 mmol, 1.2 Äquiv.) zugetropft und die Temperatur unter Zuhilfenahme eines Eisbades

auf 0°C erhöht. Die Reaktionsmischung wurde 30 min bei dieser Temperatur gerührt und fär-

bte sich braun. Bei 0°C wurde mit einer Spritze Cyclohexylcarbaldehyd (45b, 22 mg,

0.20 mmol, 1.0 Äquiv.) als Lösung in Et2O (1.0 mL) tropfenweise zugegeben und der Rand

des Reaktionsgefäßes mit wenig Lösungsmittel gespült (0.5 mL). Das Reaktionsgemisch

wurde bei dieser Temperatur gerührt. Nach vollständigem Umsatz (GC-Kontrolle) wurde die

Reaktionslösung über wenig Kieselgel filtriert und sowohl das Reaktionsgefäß als auch das

Kieselgel mit tert-Butylmethylether (3 × 5 mL) gewaschen. Die Lösungsmittel wurden unter

vermindertem Druck entfernt. Aufreinigung des Rohproduktes durch Flashsäulenchromato-

graphie an Kieselgel (1.0 × 20 cm, Cyclohexan:Essigsäureethylester = 40:1, 5 mL, #12–18)

lieferte die Titelverbindung als farbloses Öl (39 mg, 0.16 mmol, 80%, 20% ee).

Rf: 0.57 (Cyclohexan:Essigsäureethylester = 4:1).

1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ/ppm = 0.36 (s, 3H, SiCH3), 0.37 (s, 3H, SiCH3), 0.98–1.27 (m,

6H, H-3A, H-4A, H-5, H-6A, H-7A), 1.48–1.87 (m, 5H, H-2, H-3B, H-4B, H-6B, H-7B), 3.34 (d, 3J1,2 = 5.9 Hz, 1H, H-1), 7.33–7.40 (m, 3H, H-2', H-4'), 7.54–7.61 (m, 2H, H-3'). OH konnte

nicht detektiert werden.

13C-NMR (126 MHz, CDCl3): δ/ppm = –4.1 (SiCH3), –3.7 (SiCH3), 26.4 (C-3)*, 26.5 (C-4)*,

26.6 (C-5)*, 29.7 (C-6)*, 30.9 (C-7)*, 42.2 (C-2), 71.1 (C-1), 128.0 (C-2'), 129.3 (C-4'), 134.2

(C-3'), 138.0 (C-1').

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EXPERIMENTELLER TEIL

162

29Si-DEPT-NMR (99 MHz, CDCl3): δ/ppm = –4.8.

Spezifische Rotation: [α]D20= +7° (c = 0.07, CHCl3, 49% ee). Lit.[94]: [α]D

20= +14.4° (c = 1.02,

CHCl3, 99% ee).[93]

HPLC (Daicel Chiralcel OJ-H, n-Heptan:iPrOH = 99.5:0.5, Fließrate 0.8 mL/min, λ = 254 nm,

Säulentemperatur 20°C): tR = 14.5 min [(S)-46b], tR = 19.3 min [(R)-46b].

Die analytischen Daten stimmen mit den Angaben in der Literatur überein.[63,94]

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ANHANG

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A1 Abkürzungsverzeichnis

167

A1 ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS

[α] spezifischer Drehwert

δ chemische Verschiebung

Wellenzahl

λ Wellenlänge

A Auxiliar

AAV allgemeine Arbeitsvorschrift

Ac Acetyl

APCI atmospheric pressure chemical ionization

Äquiv. Äquivalente

Ar Aryl

ATR abgeschwächte Totalreflexion

BINAP 2,2'-Bis(diphenylphosphino)-1,1'-binaphtyl

Bn Benzyl

br breit

nBu n-Butyl

tBu tert-Butyl

Bz Benzoyl

bzw. beziehungsweise

°C Grad Celsius

c Konzentration

CH Cyclohexan

cm Zentimeter

cod 1,5-Cyclooctadien

COSY Korrelationspektroskopie

Cy Cyclohexyl

d Dublett

dba Dibenzylidenaceton

DBU 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en

DC Dünnschichtchromatographie

DEPT distortionless enhancement by polarization transfer

DIBAL-H Diisobutylaluminiumhydrid

ν~

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ANHANG

168

dm Dezimeter

DMAP 4-Dimethylaminopyridin

DMSO Dimethylsulfoxid

dr Diastereomerenverhältnis

ee Enantiomerenüberschuss

EI elektronische Ionisation

ESI electron spray ionization

Et Ethyl

EWG Elektronenziehende Gruppe

Fa. Firma

FT Fourier-Transformation

g Gramm

Gew.-% Gewichtsprozent

GLC gas liquid chromatography

h Stunde

HG Hauptgruppe

HMBC heteronuclear multiple bond coherence

HMQC heteronuclear multiple quantum coherence

HSQC heteronuclear single quantum coherence

Hrsg. Herausgeber

Hz Hertz

i ipso oder iso

IR Infrarotspektroskopie

J Kopplungskonstante

kat. Katalytisch

konz. konzentriert

L Ligand oder Liter

LB LEWIS-Base

LG Abgangsgruppe

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A1 Abkürzungsverzeichnis

169

LS LEWIS-Säure

Lit. Literatur

M Mega oder Metall oder Molekülmasse

M molar

m meta

m mittel oder Multiplett

mc zentrosymmetrisches Multiplett

mCPBA meta-Chlorperbenzoesäure

Me Methyl

Mes Mesityl, 2,4,6-Trimethylphenyl

mg Milligramm

MHz Megahertz

min Minute

mL Milliliter

mm Millimeter

Mol-% Molprozent

MOM Methoxymethyl

MS Massenspektrometrie oder Molekularsieb

n Anzahl

n.b. nicht bestimmt

NHC N-heterocyclisches Carben

NMR nuclear magnetic resonance

NOESY nuclear OVERHAUSEr effect spectroscopy

Nu Nukleophil

o ortho

p para

PG Schutzgruppe

Ph Phenyl

pin Pinakolato

ppm parts per million

Pr Propyl

iPr Isopropyl

PTSA para-Toluolsulfonsäure

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ANHANG

170

q Quartett oder quartär

R organischer Rest oder wie an entsprechender Stelle definiert

Ref. Referenz

Rf Retardierungsfaktor

rac racemisch

RT Raumtemperatur

s Selektivitätsfaktor oder Singulett oder stark

S. Seite

Sdp. Siedepunkt

Smp. Schmelzpunkt

SN nukleophile Substitution

SN2 nukleophile Substitution 2. Ordnung

SN2' nukleophile Substitution 2. Ordnung in allylischer Position zur Ab-

gangsgruppe

T Temperatur

t Triplett oder Zeit

t tert

TBME tert-Butylmethylether

TBS tert-Butyldimethylsilyl

Temp. Temperatur

Tf Triflat

THF Tetrahydrofuran

TMS Trimethylsilyl

Tol Tolyl

tR Retentionszeit

UV Ultraviolett

vgl. vergleiche

w schwach

z.B. zum Beispiel

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A1 Abkürzungsverzeichnis

171

X Heteroatom

ÜM Übergangsmetall

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ANHANG

172

A2 LITERATURVERZEICHNIS

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Apeloig), Wiley, Chichester, 1998; b) The Chemistry of Organic Silicon Compounds,

Vol. 3 (Hrsg.: Z. Rappoport, Y. Apeloig), Wiley, Chichester, 2001.

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[6] Für einen Übersichtsartikel zur stereoselektiven Synthese unter Anwendung α-chi-

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A2 Literaturverzeichnis

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Singer in Science of Synthesis, Vol. 4 (Hrsg.: I. Fleming, S. V. Ley), Thieme, Stuttgart,

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kupferverbindung siehe: c) I. Fleming, T. W. Newton, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1

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[20] Für die Verwendung von Cupraten höherer Ordnung siehe: a) B. H. Lipshutz, D. C.

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ANHANG

174

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[23] Für die übergangsmetallkatalysierte Addition von Triorganosilyl-GRIGNARD-Verbin-

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4632; für die übergangsmetallkatalysierte Addition von Triorganosilylzinkaten

und -aluminaten siehe: b) K. Wakamatsu, T. Nonaka, Y. Okuda, W. Tückmantel, K.

Oshima, K. Utimoto, H. Nozaki, Tetrahedron 1986, 42, 4427–4436.

[25] Für die übergangsmetallkatalysierte Addtion von gemischten Triorganosilyl-

GRIGNARD-Verbindungen, -zinkaten und -aluminaten an Allene siehe: Y. Morizawa, H.

Oda, K. Oshima, H. Nozaki, Tetrahedron Lett. 1984, 1163–1166.

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[30] Für die kupferkatalysierte Addition von Siliciumnukleophilen aus Disilan unter Aktivie-

rung der Silicium–Silicium-Bindung durch Triflat an verschiedene cyclische und acy-

clische α,β-ungesättigte Akzeptoren siehe: a) H. Ito, T. Ishizuka, J.-i. Tateiwa, M.

Sonoda, A. Hosomi, J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 11196–11197; für die gleiche kup-

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straten siehe: b) E. S. Schmidtmann, M. Oestreich, Chem. Commun. 2006, 3643–

3645; für die analoge enantiospezifische Stannylierung und sich daran anschließende

Carbonylallylierung siehe: c) E. S. Schmidtmann, M. Oestreich, Angew. Chem. Int.

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[34] In Übereinstimmung mit einem Bericht von FLEMING liefern sauerstoffhaltige Abgangs-

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3349.

[35] D. J. Vyas, M. Oestreich, Chem. Commun. 2010, 46, 568–570.

[36] Für die Kupfer(I)-katalysierte Addition von nukleophilen Silicium an C–C-Mehrfachbin-

dungen ausgehend von (Me2PhSi)2Zn siehe: a) G. Auer, M. Oestreich, Chem.

Commun. 2006, 311–313; b) C. K. Hazra, M. Oestreich, Org. Lett. 2012, 14, 4010–

4013; für ein kürzlich erschienenes Beispiel einer katalysatorfreien stereodivergenten

Silylzinkierung von α-heteroatomsubstituierten Alkininen siehe: c) C. Fopp, E.

Romain, K. Isaac, F. Chemla, F. Ferreira, O. Jackowski, M. Oestreich, A. Perez-Luna,

Org. Lett. 2016, 18, 2054–2057.

[37] G. Auer, B. Weiner, M. Oestreich, Synthesis 2006, 2113–2116.

[38] Für einen maßgeblichen und ausführlichen Übersichtssartikel zum Einsatz von Phos-

phoramiditliganden in der asymmetrischen Katalyse siehe: J. F. Teichert, B. L.

Feringa, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 2486–2528.

[39] a) H. Zhang, R. M. Gschwind, Chem. Eur. J. 2007, 13, 6691–6700; Für einen Über-

sichtsartikel über Kupfer(I)-katalysierte enantioselektive konjugierte Addition von

Kohlenstoffnukleophilen siehe: b) A. Alexakis, J. E. Bäckvall, N. Krause, O. Pàmies,

M. Diéguez, Chem. Rev. 2008, 108, 2796–2823.

[40] Für eine Definition des Begriffs „Interelementverbindung“ siehe: K. Tamao, S.

Yamaguchi, J. Organomet. Chem. 2000, 611, 3–4.

[41] a) M. Suginome, T. Matsuda, H. Nakamura, Y. Ito, Tetrahedron 1999, 55, 8787–8800;

b) M. Suginome, T. Matsuda, Y. Ito, Organometallics 2000, 19, 4647–4649; für die

Darstellung eines Silylboronsäureesters mit chiraler Boreinheit siehe: c) M.

Suginome, T. Ohmura, Y. Miyake, S. Mitani, Y. Ito, M. Murakami, J. Am. Chem. Soc.

2003, 125, 11174–11175; für die Darstellung eines Silylboronsäureesters mit funk-

tionalisierter Silyleinheit siehe: d) T. Ohmura, K. Masuda, H. Furukawa, M. Suginome,

Organometallics 2007, 26, 1291–1294.

[42] Für einen maßgeblichen Übersichtsartikel zu Si–B-Interelementverbindungen in der

organischen Synthese siehe: a) M. Oestreich, E. Hartmann, M. Mewald, Chem. Rev.

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ANHANG

176

2013, 113, 402–441; für einen Übersichtsartikel zu Silaborierungen ausgehend von

Si–B-Interelementverbindungen siehe: b) T. Ohmura, M. Suginome, Bull. Chem. Soc.

Jpn. 2009, 82, 29–49; für einen Übersichtsartikel zu asymmetrischen Kohlenstoff–

Hauptgruppenelement-Bindungsknüpfungen ausgehend von B–B-, Si–B- und Si–Si-

Interelementverbindungen siehe: c) H. E. Burks, J. P. Morken, Chem. Commun.

2007, 4717–4725; für einen maßgeblichen Übersichtsartikel zur Umsetzung von C–C-

Merfachbindungen mit Interelelementverbindungen siehe: d) I. Beletskaya, C.

Moberg, Chem. Rev. 2006, 106, 2320–2354; e) M. Suginome, Y. Ito, Chem. Rev.

2000, 100, 3221–3256.

[43] a) M. Suginome, H. Nakamura, Y. Ito, Chem. Commun. 1996, 2777–2778; b) S.-y.

Onozawa, Y. Hatanaka, M. Tanaka, Chem. Commun. 1997, 1229–1230.

[44] HIYAMA und Mitarbeiter beschrieben die Darstellung von 1,1-difunktionalisierten Ver-

bindungen durch Carbenoidinsertion in die Silicium–Bor-Bindung und übertrugen so

ebenfalls beide Elemente auf das gleiche Kohlenstoffatom. Für die Reaktion mit alkyl-

idenartigen Carbenoiden siehe: a) T. Hata, H. Kitagawa, H. Masai, T. Kurahashi, M.

Shimizu, T. Hiyama, Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 790–792; b) T. Kurahashi, T.

Hata, H. Masai, H. Kitagawa, M. Shimizu, T. Hiyama, Tetrahedron 2002, 58, 6381–

6395; für die Reaktion mit allylischen Carbenoiden siehe: c) M. Shimizu, H. Kitagawa,

T. Kurahashi, T. Hiyama, Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 4281–4286.

[45] Für ein einziges exotisches Beispiel der photochemischen homolytischen Silicium–

Bor-Bindungsspaltung in einer synthetischen Anwendung siehe: A. Matsumoto, Y. Ito,

J. Org. Chem. 2000, 65, 5707–5711.

[46] A. Kawachi, T. Minamimoto, K. Tamao, Chem. Lett. 2001, 30, 1216–1217.

[47] Für den NMR-spektroskopischen Nachweis eines LEWIS-Säure-Base-Adduktes aus-

gehend von Me2PhSi–Bpin und Alkalimetallalkoholaten siehe: a) H. Ito, Y. Horita, E.

Yamamoto, Chem. Commun. 2012, 48, 8006–8008; b) C. Kleeberg, C. Borner, Eur. J.

Inorg. Chem. 2013, 2799–2806; für den NMR-spektroskopischen Nachweis eines

Bor-Metall-Austausches durch Alkalimetallstickstoffbasen siehe: c) R. Shintani, R.

Fujie, M. Takeda, K. Nozaki, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 6546–6549.

[48] Für die metallfreie Si–B-Bindungsaktivierung durch NHCs und ihrer Anwendung in der

enantioselektiven konjugierten Addition siehe: a) J. M. O’Brien, A. H. Hoveyda, J. Am.

Chem. Soc. 2011, 133, 7712–7715; diese Vorschrift war aufgrund der schwierigen

Durchführung und der daraus resultierenden mangelnden Reproduzierbarkeit lange

umstritten; b) H. Wu, J. M. Garcia, F. Haeffner, S. Radomkit, A. R. Zhugralin, A. H.

Hoveyda, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 10585–10602; für eine weitere mechanis-

tische Diskussionen der LEWIS-Base-Aktivierung des Silylboronsäureesters siehe: c)

K. Oshima, T. Ohmura, M. Suginome, Chem. Commun. 2012, 48, 8571–8573.

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A2 Literaturverzeichnis

177

[49] Für einen Übersichtsartikel zur übergangsmetallkatalysierten Si–B-Bindungsaktivie-

rung durch σ-Bindungsmetathese siehe: E. Hartmann, M. Oestreich, Chim. Oggi

2011, 29, 34–36.

[50] Für kürzlich erschienene Beispiele der Aktivierung der Si–B-Interelementbindung

durch Kupfer(I)–Fluorid-Komplexe siehe: a) V. Cirriez, C. Rasson, O. Riant, Adv.

Synth. Catal. 2013, 355, 3137–3140; b) V. Cirriez, C. Rasson, T. Hermant, J.

Petrignet, J. D. Álvarez, K. Robeyns, O. Riant, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52,

1785–1788; c) C. Zarate, R. Martin, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 2236–2239.

[51] N. Saito, A. Kobayashi, Y. Sato, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 1228–1231.

[52] a) Y. Takaya, M. Ogasawara, T. Hayashi, J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 5579–5580;

für die Aufklärung des Mechanismus dieser Transformation siehe: b) T. Hayashi, M.

Takahashi, Y. Takaya, M. Ogasawara, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 5052–5058.

[53] C. Walter, G. Auer, M. Oestreich, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 5675–5677.

[54] a) C. Walter, M. Oestreich, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 3818–3820; b) C. Walter,

R. Fröhlich, M. Oestreich, Tetrahedron 2009, 65, 5513–5520.

[55] Für die Anwendung dieses Systems in einer katalysatorkontrollierten diastereoselekti-

ven konjugierten Addition von δ-chiralen α,β-ungesättigten Estern und die daraus fol-

gende Anwendung in der formalen Totalsynthese von (+)-Neopeltolid siehe: a) E.

Hartmann, M. Oestreich, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 6195–6198; für die

bidirektionale Desymmetrisierung durch Rhodium(I)-katalysierte konjugierte Silylie-

rung eines bis(α,β-ungesättigten) Akzeptors siehe: b) E. Hartmann, M. Oestreich,

Org. Lett. 2012, 14, 2406–2409.

[56] a) K.-s. Lee, A. H. Hoveyda, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 2898–2900; für das

Beispiel einer Kupfer(I)-katalysierten Silylierungs-/Aldolreaktionssequenz, bei der der

stereochemische Reaktionsverlauf durch ein chirales Oxazolidinonauxiliar (EVANS-

Auxiliar) am MICHAEL-Akzeptor kontrolliert wurde, siehe: b) A. Welle, J. Petrignet, B.

Tinant. J. Wouters, O. Riant, Chem. Eur. J. 2010, 16, 10980–10983.

[57] K.-s. Lee, H. Wu, F. Haeffner, A. H. Hoveyda, Organometallics 2012, 31, 7823–7826.

[58] Für die synthetische Anwendung einer modifizierten Vorschrift von HOVEYDA mit

(S,S)-L6 als NHC-Vorläufer siehe: H. Y. Harb, K. D. Collins, J. V. G. Altur, S. Bowker,

L. Campbell, D. J. Procter, Org. Lett. 2010, 12, 5446–5449.

[59] V. Pace, J. P. Rae, H. Y. Harb, D. J. Procter, Chem. Commun. 2013, 49, 5150–5152.

[60] Das gleiche Katalysatorsystem bestehend aus CuI, NaOtBu und (S,S)-L6 wurde von

derselben Gruppe benutzt, um einen enantioselektiven konjugierten Silyltransfer auf

α,β-ungesättigte Lactame und acyclische Amide zu vollziehen: V. Pace, J. P. Rae, D.

J. Procter, Org. Lett. 2014, 16, 476–479.

[61] I. Ibrahem, S. Santoro, F. Himo, A. Córdova, Adv. Synth. Catal. 2011, 353, 245–252.

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ANHANG

178

[62] J. Plotzitzka, C. Kleeberg, Organometallics 2014, 33, 6915–6926.

[63] Für die racemische Darstellung α-chiraler Silylalkohole und ausgiebige mechanis-

tische Untersuchungen anhand eines achiralen NHC–Kupfer(I)-Komplexes und dem

Silylboronsäureester siehe: C. Kleeberg, E. Feldmann, E. Hartmann, D. J. Vyas, M.

Oestreich, Chem. Eur. J. 2011, 17, 13538–13543.

[64] D. J. Vyas, R. Fröhlich, M. Oestreich, Org. Lett. 2011, 13, 2094−2097.

[65] D. J. Vyas, Dissertation, Westfälische Wilhelms-Universität Münster, 2011.

[66] D. J. Vyas, M. Oestreich, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 8513–8515.

[67] Für die Synthese, Charakterisierung und die Verwendung dieses Liganden in der 1,4-

Borylierung siehe: a) J. K. Park, H. H. Lackey, M. D. Rexford, K. Kovnir, M. Shatruk,

D. T. McQuade, Org. Lett. 2010, 12, 5008–5011; b) J. K. Park, D. T. McQuade,

Synthesis 2012, 44, 1485–1490; für den Einsatz dieses Liganden und seines tert-

butylsubstituierten Analogons L11b·CuCl in der allylischen Borylierung siehe: c) J. K.

Park, H. H. Lackey, B. A. Ondrusek, D. T. McQuade, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133,

2410–2413; d) J. K. Park, D. T. McQuade, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 2717–

2721.

[68] L. B. Delvos, D. J. Vyas, M. Oestreich, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 4650–4653.

[69] L. B. Delvos, A. Hensel, M. Oestreich, Synthesis 2014, 46, 2957–2964.

[70] Für die verwandte enantiokonvergente Borylierung von allylischen Ethern und Carbo-

naten siehe: H. Ito, S. Kunii, M. Sawamura, Nat. Chem. 2010, 2, 972–976.

[71] L. B. Delvos, M. Oestreich, Synthesis 2015, 47, 924–933.

[72] Eine Deuteriummarkierung des Ausgangsmaterials zeigte, dass beide Enantiomere γ-

selektiv silyliert wurden. Auf der Grundlage von matched/mismatched Substrat/Kataly-

sator-Kombinationsstudien wurde gezeigt, dass beide Eduktenantiomere eine SN2'-

Reaktion eingingen, dabei aber eine entgegengesetzte diastereofaciale Selektivität

erfuhren.

[73] M. Takeda, R. Shintani, T. Hayashi, J. Org. Chem. 2013, 78, 5007–5017.

[74] Die Gruppe um SHINTANI und HAYASHI untersuchte den Baseneinfluss anhand der

Substitutionsreaktion an Benzylphosphaten. Für einen kürzlich erschienenden Bericht

zur nukleophilen Substitution von alkylsubstituierten Triflaten durch Siliciumnukleo-

phile siehe: J. Scharfbier, M. Oestreich, Synlett 2016, 27, 1274–1276.

[75] T. Mita, M. Sugawara, K. Saito, Y. Sato, Org. Lett. 2014, 16, 3028–3031.

[76] C. Zhao, C. Jiang, J. Wang, C. Wu, Q.-W. Zhang, W. He, Asian J. Org. Chem. 2014,

3, 851–855.

[77] Für die hoch enantioselektive Kupfer(I)-katalysierte Silylierung von Aldehyden, die

während der experimentellen Arbeiten zu dieser Dissertation publiziert wurde, siehe:

[50b].

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[78] Für die klassische Darstellung von α-Silylaminen siehe: J. E. Noll, J. L. Speier, B. F.

Daubert, J. Am. Chem. Soc. 1951, 73, 3867–3871.

[79] Für einen maßgeblichen Übersichtsartikel siehe: a) S. M. Sieburth, C.-A. Chen, Eur.

J. Org. Chem. 2006, 311–322; b) S. M. Sieburth, T. Nittoli, A. M. Mutahi, L. Guo,

Angew. Chem. Int. Ed. 1998, 37, 812–814; c) M. W. Mutahi, T. Nittoli, L. Guo, S. M.

Sieburth, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 7363–7375.

[80] Für einen Übersichtsartikel über die vielseitigen Darstellungsmöglichkeiten von silici-

umhaltigen Peptidisosteren siehe: G. K. Min, D. Hernández, T. Skrydstrup, Acc.

Chem. Res. 2013, 46, 457–470.

[81] Für einen aktuellen Aufsatz über siliciumhaltige Moleküle für medizinische Anwen-

dungen siehe: a) A. K. Franz, S. O. Wilson, J. Med. Chem. 2013, 56, 388–405; für

einen Aufsatz über siliciumhaltige α-Aminosäuren siehe: b) M. Mortensen, R.

Husmann, E. Veri, C. Bolm, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1002–1010; für eine umfas-

sende (frühe) Zusammenfassung der Chemie und Biologie α-silylierter Amine siehe:

c) J.-P. Picard, Adv. Organomet. Chem. 2005, 52, 175–375.

[82] a) L. Nielsen, K. B. Lindsay, J. Faber, N. C. Nielsen, T. Skrydstrup, J. Org. Chem.

2007, 72, 10035–10044; b) L. Nielsen, T. Skrydstrup, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130,

13145–13151; c) D. Hernández, K. B. Lindsay, L. Nielsen, T. Mittag, K. Bjerglund, S.

Friis, R. Mose, T. Skrydstrup, J. Org. Chem. 2010, 75, 3283–3293; d) D. Hernández,

L. Nielsen, K. B. Lindsay, M. A. López-García, K. Bjerglund, T. Skrydstrup, Org. Lett.

2010, 12, 3528–3531; e) D. Hernández, R. Mose, T. Skrydstrup, Org. Lett. 2011, 13,

732–735.

[83] a) M. G. Organ, C. Buon, C. P. Decicco, A. P. Combs, Org. Lett. 2002, 4, 2683–2685;

b) D. M. Ballweg, R. C. Miller, D. L. Gray, K. A. Scheidt, Org. Lett. 2005, 7, 1403–

1406.

[84] Y. Bo, S. Singh, H. Q. Duong, C. Cao, S. M. Sieburth, Org. Lett. 2011, 13, 1787–

1789.

[85] Für den stereoselektiven Zugang durch Retro-Aza-BROOK-Umlagerung von chiralen

α-Amino-Lithium/Carbanion-Paaren siehe: a) C. Barberis, N. Voyer, Tetrahedron Lett.

1998, 39, 6807–6810; b) S. M. Sieburth, H. K. O’Hare, J. Xu, Y. Chen, G. Liu, Org.

Lett. 2003, 5, 1859−1861; c) G. Liu, S. M. Sieburth, Org. Lett. 2003, 5, 4677–4679.

[86] Für einen generellen Übersichtsartikel zu NHCs siehe: a) M. N. Hopkinson, C.

Richter, M. Schedler, F. Glorius, Nature 2014, 510, 485–496; für einen Übersichts-

artikel zu chiralen und achiralen NHC–Cu(I)-Komplexen siehe: b) J. D. Egbert, C. S.

J. Cazin, S. P. Nolan, Catal. Sci. Technol. 2013, 3, 912–926; für einen Übersichtsar-

tikel zum Einsatz chiraler NHCs in der Übergangsmetallkatalyse siehe: c) F. Wang,

L.-j. Liu, W. Wang, S. Li, M. Shi, Coord. Chem. Rev. 2012, 256, 804–853.

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ANHANG

180

[87] C. A. Busacca, J. C. Lorenz, N. Grinberg, N. Hadded, H. Lee, Z. Li, M. Liang, D.

Reeves, A. Saha, R. Varsolona, C. H. Senanayake, Org. Lett. 2008, 10, 341–344.

[88] Im Gegensatz zu 4-Pyridinylimin wurde 2-Pyridinylimin mit dem ligandenfreien Ver-

fahren nicht umgesetzt: [65].

[89] I-H. Chen, M. Kanai, M. Shibasaki, Org. Lett. 2010, 12, 4098–4101.

[90] A. Hensel, K. Nagura, L. B. Delvos, M. Oestreich, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53,

4964–4967.

[91] Für die racemische Darstellung von α-Silylalkoholen durch Addition von Siliciumnukle-

ophilen an Carbonyle siehe: a) mittels Kupfer(I)-katalysierter Aktivierung der Silicium–

Bor-Bindung: [63]; b) für ein einzelnes Beispiel einer metallfreien NHC-katalysierten

Aktivierung der Silicium–Bor-Bindung und die Addition des resultierenden Siliciumnu-

kleophils an Benzaldehyd [45a] siehe Fußnote 17 in: [48a]; c) mittels fluoridkatalysier-

ter Silicium–Silicium-Bindungsaktivierung: T. Hiyama, M. Obayashi, I. Mori, H. Nozaki,

J. Org. Chem. 1983, 48, 912–914.

[92] Für die Addition von Silyllithiumreagenzien siehe: a) A. G. M. Barrett, J. M. Hill, E. M.

Wallace, J. A. Flygare, Synlett 1991, 764–770; b) A. G. M. Barrett, J. M. Hill,

Tetrahedron Lett. 1991, 32, 3285–3288; c) für die Addition von Silyllithiumreagenzien

in Verbindung mit stöchiometrischen Mengen Kupfer(I) siehe: C.-C. Chang, Y.-H.

Kuo, Y.-M. Tsai, Tetrahedron Lett. 2009, 50, 3805–3808.

[93] In der Literatur scheint es zu einer Verwechslung bezüglich der spezifischen Rotation

von (R)-92b und damit auch zur Verwechslung der entsprechenden Absolutkonfigura-

tion gekommen zu sein. Die Gruppe um RIANT[50b] wies auf Grundlage der Arbeiten

von OHKUMA und Mitarbeitern diesem Substrat eine R-Konfiguration bei einer nega-

tiven spezifischen Rotation zu. Die Gruppe um OHKUMA bestimmte die Absolutkonfi-

guration mit Hilfe des MOSHER-Esters, wies allerdings der R-Konfiguration einer posi-

tiven spezifischen Rotation zu.[94]

[94] N. Arai, K. Suzuki, S. Sugizaki, H. Sorimachi, T. Ohkuma, Angew. Chem. Int. Ed.

2008, 47, 1770–1773.

[95] Für weitere Detais siehe: Supporting Information von [50b].

[96] Für den Einfluss verschiedener Lösungsmittel auf die Reaktivität von (Me2PhSi)2Zn in

der allylischen Substitution siehe: a) [35]; b) [65]; für den Einfluss verschiedener Lö-

sungsmittel auf die Reaktivität von Me2PhSi–Bpin in der allylischen Substitution siehe:

c) [66]; für den generellen Einfluss von Salzkontaminationen auf die Reaktivität von

(Me2PhSi)2Zn siehe: d) [37]; e) G. Auer, Dissertation, Albert-Ludwigs-Universität

Freiburg, 2006; f) [65].

Page 205: Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnukleophilen aus … · 2018-02-16 · [2] „Asymmetric Catalysis with Silicon-Based Cuprates: Enantio- and Regioselective Allylic Substitution

A2 Literaturverzeichnis

181

[97] Bei sterisch anspruchsvolleren Silylgruppen wie z.B. tBuPh2Si war während der re-

duktiven Lithiierung darauf zu achten, dass das intermediär gebildete Disilan

(tBuPh2Si–SiPh2tBu) in Lösung blieb.

[98] Allylsilan γ-(R)-11g ist an Kieselgel instabil und zersetzt sich auch bei Lagerung unter

Schutzgasatmosphäre innerhalb weniger Tage. Für eine detaillierte Analyse der Zer-

setzungsprodukte siehe: L. B. Delvos, Dissertation, Technische Universität Berlin,

2015.

[99] Die Verwendung von N-tosylgeschütztem 49a in Toluol als Lösungsmittel lieferte mit

diesem System bei unvollständigem Umsatz einen Enantiomerenüberschuss von

53% ee.

[100] A. Hensel, M. Oestreich, Chem. Eur. J. 2015, 21, 9062–9065.

[101] a) H. E. Gottlieb, V. Kotlyar, A. Nudelman, J. Org. Chem. 1997, 62, 7512–7515; b) G.

R. Fulmer, A. J. M. Miller, N. H. Sherden, H. E. Gottlieb, A. Nudelman, B. M. Stoltz, J.

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[105] J. C. Antilla, W. D. Wulff, J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 5099–5100.

[106] a) A. G. Wenzel, E. N. Jacobsen, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 12964–12965; b) A.

M. Seayad, B. Ramalinam, K. Yoshinaga, T. Nagata, C. L. L. Chai, Org. Lett. 2010,

12, 264–267.

[107] Hergestellt von D. J. VYAS.

[108] Hergestellt von O. ROLING.

[109] B. E. Love, P. S. Raje, T. C. Williams II, Synlett 1994, 493–494.

[110] Hergestellt von K. NAGURA.

[111] Hergestellt von K. MÜTHER.

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[113] F. A. Davis, Y. Zhang, Y. Andemichael, T. Fang, D. L. Fanelli, H. Zhang, J. Org.

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[114] W. B. Jenning, C. J. Lovely, Tetrahedron 1991, 47, 5561–5568.

[115] M. S. Sigman, P. Vachal, E. N. Jacobsen, Angew. Chem. Int. Ed. 2000, 39, 1279–

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[116] Hergestellt von L. B. DELVOS.

[117] W. C. Still, C. Gennari, Tetrahedron Lett. 1983, 4405–4408.

[118] I. Fleming, N. K. Terret, J. Organomet. Chem. 1984, 264, 99–118.

[119] Hergestellt von J. F. TEICHERT.

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ANHANG

182

[120] Hergestellt von T. N. T. NGUYEN.

[121] A. Kulshrestha, N. S. Marzijarani, K. D. Ashtekar, R. Staples, B. Borhan, Org. Lett.

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[122] R. Martin, G. Islas, A. Moyano, M. A. Pericás, A. Riera, Tetrahedron 2001, 57, 6367–

6374.

[123] Für DIBAL-Reduktion, siehe: [122].

[124] Für HORNER–WADSWORTH–EMMONS-Reaktion siehe: J. Deng, Z.-C. Duan, J.-D.

Huang, X.-P. Hu, D.-Y. Wang, S.-B. Yu, X.-F. Xu, Z. Zheng, Org. Lett. 2007, 9, 4825–

4828.

[125] C. Walter, Dissertation, Westfälische Wilhelms-Universität Münster, 2008.

[126] Bei der reduktiven Lithiierung kann ebenfalls ein Magnetrührstab verwendet werden,

solange kräftig gerührt und darauf geachtet wird, dass das intermediär gebildete Disi-

lan in Lösung bleibt und nicht den Magnetrührkern blockiert. Wird die Reaktion bei

0°C durchgeführt ist eine Mindestdauer von 4 h einzuhalten.

[127] Das reaktive Silyllithium kann als Lösung in THF durchaus ohne Reaktivitätsverlust

einige Wochen im Tiefkühler bei –20°C gelagert werden.

[128] A. Franzke, A. Pfaltz, Chem. Eur. J. 2011, 17, 4131–4144.

[129] Die spektroskopischen Daten verschiedener Chargen variierten. Die Signale der

Ethyleneinheit des Imidazolinbausteins erschienen im 1H-sowie 13C-NMR-Spektrum

sehr breit und waren zum Teil kaum detektierbar. Ein Einfluss auf die Reaktivität in

Folgereaktionen wurde nicht festgestellt.

[130] Bei der Verwendung von Trimethylorthoformiat blieb die Reaktion aus.

[131] Zur Darstellung der in den Katalysen verwendeten NHC–Kupfer(I)-Komplexe wurde

ausschließlich KOtBu (1M in THF) der Fa. Sigma-Aldrich benutzt. Selbst dargestellte

Lösungen von KOtBu in THF sowie Lösungen von anderen Anbietern lieferten nicht

reproduzierbare Ergebnisse.

[132] Mit einem 100-mL-Tropftrichter konnte die Tropfgeschwindigkeit am besten eingestellt

und kontrolliert werden. Wird die rote Lösung des Silylanions zu schnell zugegeben,

kommt es nicht zur Bildung des gewünschten Produkts und die eingesetzten Edukte

sind verloren.

[133] Hierzu wurde eine besonders lange und angeschrägte Kondensationsbrücke sowie

eine Heißluftpistole verwendet. Es ist darauf zu achten, dass der rohe leicht gelbliche

Silylboronsäureester während dieses Prozesses nicht erstarrt und die Kondensations-

brücke verstopft. Außerdem stieg bei manchen Experimenten der Druck ungewöhn-

lich stark an (bis zu 1 mbar). Der Rückstand im Reaktionskolben färbt sich während

der Umkondensation braun bis schwarz und zeigt so das Ende der Umkondensation

an.

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A2 Literaturverzeichnis

183

[134] Während der Lagerung färbten sich einige Chargen gelb, was mit einem nicht erklär-

baren Reaktivitätsverlust einhergeht. Erneute Destillation ermöglichte die weitere Ver-

wendung dieser Chargen.

[135] Y. Kondo, M. Sasaki, M. Kawahata, K. Yamaguchi, K. Takeda, J. Org. Chem. 2014,

79, 3601–3609.

[136] M. A. Kacprzynski, T. L. May, S. A. Kazane, A. H. Hoveyda, Angew. Chem. Int. Ed.

2007, 46, 4554–4558.

[137] V. K. Aggarwal, M. Binanzer, M. C. de Ceglie, M. Gallanti, B. W. Glasspoole, S. J. F.

Kendrick, R. P. Sonawane, A. Vásquez-Romero, M. P. Webster, Org. Lett. 2011,

13,1490–1493.

[138] I. Fleming, D. Waterson, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1984, 1809–1813.

[139] Für etwaige spektroskopische Daten der Zersetzungs- bzw. Isomerisierungsprodukte

dieser Verbindung, siehe: [98].

[140] Y. Matsumoto, T. Hayashi, Y. Ito, Tetrahedron 1995, 50, 335–346.

[141] R. Shintani, K. Okamoto, T. Hayashi, Org. Lett 2005, 7, 4757–4759.

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ANHANG

184

A3 LEBENSLAUF

Persönliche Informationen

Name Alexander Hensel

Geburtsdatum/-ort 08. Oktober 1987 in Unna

Nationalität

Deutsch

Studium

November 2012 – Juni 2016 Promotionsstudiengang an der Technischen

Universität Berlin, Berlin

Dissertation unter Anleitung von Prof. MARTIN

OESTREICH,

Thema: „Asymmetrische Katalyse mit Siliciumnu-

kleophilen aus verschiedenen Siliciumquellen

unter Verwendung präformierter NHC–Kupfer(I)-

Komplexe“

03. September 2012 Master of Science (1.5, sehr gut)

April 2012 – September 2012 Masterarbeit unter Anleitung von Prof. MARTIN

OESTREICH,

Thema: „Asymmetrische Addition von Silicium-

und Bornukleophilen an elektronenarme Styrole“

(1.3, sehr gut)

Oktober 2010 – September 2012 Studium der Chemie (Msc) an der Westfälischen

Wilhelms-Universität, Münster

03. August 2010 Bachelor of Science (1.9, gut)

Juni 2010 – August 2010 Bachelorarbeit unter Anleitung von Prof. MARTIN

OESTREICH,

Thema: „Untersuchungen zur Synthese des C2-

C5-Kernfragments von Preussin“ (1.0, sehr gut)

Oktober 2007 – August 2010 Studium der Chemie (Bsc) an der Westfälischen

Wilhelms-Universität, Münster

Industriepraktika

September 2011 – November 2011 Forschungspraktikum bei Fa. Hoffmann La-Roche

AG unter Anleitung von Dr. WERNER NEIDHART in

Basel, Schweiz

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A3 Lebenslauf

185

Schulbildung

15. Juni 2007 Abitur (2.6, befriedigend)

August 1998 – Juni 2007 Städtisches Gymnasium Bergkamen, Bergkamen

September 1994 – Juli 1998

Schiller Grundschule, Bergkamen

Lehrtätigkeiten

Februar 2015 – März 2015 Assistent im Fortgeschrittenenpraktikum im Modul

„Praktikum Synthesechemie“ im Studiengang

Chemie (Bsc) an der Technischen Universität

Berlin, Berlin

April 2014 – Juli 2014 Assistent im Grundpraktikum im Modul „Orga-

nische Chemie II“ im Studiengang Chemie (Bsc)

an der Technischen Universität Berlin, Berlin

April 2013 – Juli 2013 Assistent im Grundpraktikum im Modul „Orga-

nische Chemie II“ im Studiengang Chemie (Bsc)

an der Technischen Universität Berlin, Berlin

Februar 2011 – April 2011 Assistent im Einführungspraktikum im Modul „All-

gemeine Chemie“ im Studiengang Chemie (Bsc)

an der Westfälischen Wilhelms-Universität,

Münster

August 2010 – September 2010 Assistent im Grundpraktikum im Modul „Anorga-

nische Chemie I“ im Studiengang Chemie (2FBA)

an der Westfälischen Wilhelms-Universität,

Münster

Oktober 2009 – Februar 2010 Seminarleiter im Modul „Allgemeine Chemie“ im

Studiengang Chemie (Bsc) an der Westfälischen

Wilhelms-Universität, Münster

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