Noyoris asymmetriske hydrogeneringrediger
En av DE mer klassiske anvendelsene AV DKR er noyoris asymmetriske hydrogenering. Tilstedeværelsen av et surt senter mellom to karbonylgrupper muliggjør enkel epimerizering ved det kirale senteret under grunnleggende forhold. FOR å velge for en av de fire mulige stereoisomerer, BRUKES EN BINAP-ru katalysator til å kontrollere utfallet av reaksjonen gjennom sterisk bulk av fosforliganden. Noen av de tidlige transformasjonene er vist nedenfor.
for å forstå det stereokjemiske resultatet må man se på overgangsstatens geometri.
den steriske hoveddelen AV BINAP ligand kombinert med koordinering av ruthenium til karbonyl oksygenatomer resulterer i høy selektivitet for hydrogeninnsetting på ett ansikt. Denne resulterende stereokjemi av (R, S) og (R,R) oppnås i 94,5% utbytte mens de andre tre stereoisomerer varierer fra 0,5-3% utbytte. Noyoris prestasjoner fra 1990 banet vei for ENDA mer nyttige anvendelser AV DKR.
Asymmetrisk konjugatreduksjonrediger
Omtrent et tiår senere benyttet Jurkauskas og Buchwald også dynamisk kinetisk oppløsning mot hydrogenering av konjugerte systemer. 1,4 tillegg til sykliske enoner er ganske vanlig i mange reaksjonsordninger, men asymmetriske reduksjoner i nærvær av et lett epimeriserbart senter legger til kompleksiteten når man prøver å endre bare ett senter. Gjennom bruk av en kobberkatalysert reaksjon Var Buchwald imidlertid i stand til å oppnå 1,4 reduksjon i stor enantiomerisk overskudd (ee). For å oppnå en høy grad av epimerisering ble en sterk voluminøs base som natrium t-butoksid brukt for å sikre rask likevekt.
Kobber viste seg å være et utmerket metall i denne reaksjonen på grunn av sin evne til å komplekse med oksygen når hydrogen ble tilsatt. Å være et mykt metall, foretrekker kobber sterkt 1,4 tillegg over 1,2 tillegg, med alken som en mykere, mer polariserbar elektrofil. IGJEN, BINAP ble ligand av valget på grunn av sin steriske selektivitet, senke overgangen tilstand energi av utgangsmaterialet i venstre kolonne. I tillegg ble PMHS brukt som en relativt mindre reaktiv silan. Dette forhindret tap av ee før deproteksjon med tetra-n-butylammoniumfluorid (TBAF).
Asymmetrisk aldolreaksjonrediger
i tillegg til hydrogeneringsreaksjoner har andre bindinger blitt dannet VED BRUK AV DKR og er svært vellykkede. Aldol-reaksjonen har blitt grundig undersøkt hovedsakelig på grunn av den iboende utfordringen med å danne en karbon-karbonbinding. Ward og kolleger har vært i stand til å bruke prolin-katalysert aldol reaksjon i tandem med dynamisk kinetisk oppløsning for å oppnå en høy enantioselektiv reaksjon.
i denne reaksjonen katalyserer prolin reaksjonen gjennom opprettelse av et enamin-mellomprodukt som er svært nukleofilt. Syregruppen på katalysatoren bidrar til å lette karbon-karbonbindingsdannelsen ved å koordinere med aldehyd oksygen. Dette forbedrer stereoselektiviteten og utbyttet sterkt. Ward og hans medarbeidere fant også at ved å legge til spor av vann TIL DMSO-løsningsmidlet, øker det kraftig utbyttet av reaksjonen, mest sannsynlig ved å hjelpe protonoverføring fra prolin til den nylig dannende alkoholen.
selektiviteten for dette produktet kan best forklares Av Felkin-modellen. Det sykliske (E) – enamin er i stand til å gjennomgå en gunstig overgangsstatus hvor aldehydet vedtar et antiforhold i forhold til den innkommende nukleofilen, samt et 1,2 syn-forhold mellom aldehydet og dets tilstøtende ringsystem. Overgangstilstanden er vist ovenfor.
Enzym-metallreaksjonerrediger
i nyere tid har mange forskergrupper forsøkt å bruke enzymer i DKR syntetiske ruter. På grunn av den generelt høye spesifisiteten for substrater, viser enzymer seg å være viktige katalysatorer for binding til bare en stereoisomer i den racemiske blandingen. I 2007 oppdaget B ③ckvall en enzym-metallkoblet reaksjon som omdanner allyliske acetater til allyliske alkoholer med utmerket stereospecificity.
I denne reaksjonen brukes Et pd(0) – kompleks til å interkonvertere chiraliteten til acetatsenteret med en hastighet som er rask nok til å sikre fullstendig racemisering. NÅR DETTE oppnås, hydrolyserer CALB-enzymet selektivt (R) – substratet på grunn av den lave bindingsaffiniteten for (S) – substratet. Dette gir nesten utelukkende (r) allylisk alkohol i 98% ee.
For å utvide denne kjemien utviklet Bä Et en-pot, to-reaksjonssystem som utnytter det stereokjemiske resultatet AV EN DKR-reaksjon for å gjennomgå en andre energisk gunstig reaksjon med høy enantioselektivitet.
denne gangen brukes et ruthenium-kompleks til å racemisere allylisk alkohol på omtrent samme måte som forrige eksempel. Tilsetningen AV CALB katalyserer reaksjonen mellom (R) isomeren og esterreagenset for å danne et produkt med en dien og en dienofil. Dette mellomproduktet kan da gjennomgå en tandem Diels-Alder reaksjon for å oppnå et anstendig utbytte med 97% ee.
naturlig produktsyntesedit
Dynamisk kinetisk oppløsning har også blitt brukt på den totale syntesen av en rekke naturlige produkter. Etter Bä Funn i 2007 brukte Han et annet enzym-metallkoblet reaksjon for å syntetisere det naturlige produktet (R)-Bufuralol.
nøkkeltrinnet som litteraturen peker på, bruker DKR til å konvertere klorhydrin til (S)-acetatet ved hjelp av en lipase og en rutheniumkatalysator.
lipase PS – C» Amano » II har blitt rapportert i litteraturen for å være spesielt enantioselektiv for 1-fenyl-2-kloretanolmotivet. Enzymet, sammen med rutheniumkatalysatoren, muliggjør rask racemisering av klorhydrin med en selektiv binding til (S) isomeren for acetyleringsreaksjonen. Her brukes isopropenylacetat som acyldonor. Produktet oppnås i utmerket utbytte (96%) og nesten perfekt enantiomerisk overskudd (> 99%).
