Ellman szulfinamidjai

Mióta Ellman 1997-ben bevezette mint királis ammónia-egyenértéket,¹ enantiopure 2-metil-2-propánszulfinamid (tert-butánszulfinamid) sokoldalú királis segédanyagnak bizonyult, és széleskörű felhasználásra talált mind a tudományos életben, mind az iparban. A tert-butánszulfinamid kondenzációja aldehidekkel és ketonokkal enyhe körülmények között megy végbe, és nagy hozammal adja tert-butánszulfinil imineket. A tert-butánszulfinilcsoport aktiválja ezeket az imineket a nukleofilek számos különböző osztályának addíciójához, és erős királis irányítócsoportként szolgál, hogy általában nagy diasztereoszelektivitású termékeket biztosítson. A tert-butánszulfinilcsoport későbbi eltávolítása enyhe körülmények között tisztán biztosítja az amintermékeket.

Ezeket a tert-butánszulfinil-imineket köztes termékként használták számos sokoldalú építőelem aszimmetrikus szintézisében.sup>2 beleértve syn- és anti- 1,2- vagy 1,3-aminoalkoholokat,^3,4 α-elágazó és α,α-dibranchált aminok,⁵ és α- vagy β-aminosavak és -észterek^6,7  (1. séma). Számos kutató kihasználta a tert-butánszulfinil-iminek robusztus kémia előnyeit antibiotikumok, biológiailag aktív vegyületek és más komplex természetbeni termékek szintézisében.⁸ Továbbá, tert-butánszulfinil-imineket használtak aszimmetrikus ligandumok szintézisében,⁹ és néhány esetben kiralitáshordozó komponensként is megjelenik.¹⁰

1. séma. Számos sokoldalú építőelem aszimmetrikus szintézise tert-butánszulfinil-iminek felhasználásával

A közelmúltban, tert-butánszulfinil-imineket alkalmaztak királis heterociklusok szintézisére. Néhány csoport egy közös tert-butánszulfinil-imin intermedier (2. séma) segítségével szintetizált királis aziridineket. Morton és munkatársai trimetilszulfonium-jodiddal jó hozammal és diasztereoszelektivitással szintetizáltak királis aziridineket.^11a Chemla és Ferreira racém allenil-cink szubsztrátot reagáltatott különböző tert-butánszulfinil-iminekkel, hogy jó hozamokkal diasztereomerikusan és enantiomerikusan tiszta vegyületként transz-etilaziridint kapjanak.^11b

2. séma. királis aziridinek szintézise egy közös tert-butánszulfinil-imin intermedier segítségével

Kiegészítésképpen Dondas és De Kimpe hatékony útvonalat dolgozott ki a pirrolidinek és piperidinek előállításához egy közös racém tert-butánszulfinil-amin (3. séma) felhasználásával, amely könnyen elérhető a szulfinil-iminből NaBH₄-val történő redukcióval.¹² Szintézisük kiemeli az egyfázisú kaszkád-ciklizációt és fragmentálást, ami nagyon magas hozamot és tisztaságot tesz lehetővé a ciklizált termékben.

3. séma. Pirrolidinek és piperidinek egy közös racém tert-butánszulfinil-amin felhasználásával

Ellman kutatócsoportja királis heterociklusok szintéziséről is beszámolt. Az 1,3-amino-alkoholok szintézisével kapcsolatos munkájuk kiterjesztéseként ^4a Ellman elvégezte a (-)-halozalin és a (-)-8-epihalozalin aszimmetrikus szintézisét (4. séma).

4. séma. (-)-halozalin és (-)-8-epihalozalin aszimmetrikus szintézisei

Egy másik, nemrégiben készült jelentés a királis tert-butánszulfinil-iminek intermolekuláris önkondenzációját írja le az SC-53116 pirrolizidin-alkaloid (5. séma) szintézisében.¹³ Egy későbbi jelentésében Ellman bemutatta királis 2-helyettesített pirrolidinek (Séma 6) egyszerű szintézisét, amely nagy hozammal és diasztereoszelektivitással megy végbe.¹⁴

5. séma. Királis tert-butánszulfinil-iminek önkondenzációja pirrolizidin-alkaloidok előállítására

6. séma. Királis 2-helyettesített pirrolidinek egyszerű szintézise

Örömünkre szolgál, hogy ezt a sokoldalú és hasznos segédanyagot mind enantiomer, mind racém formában kínálhatjuk az Ön kutatásaihoz.

Hivatkozások

1. Liu G, Cogan DA, Ellman JA. 1997. Catalytic Asymmetric Synthesis oftert-Butanesulfinamide. Application to the Asymmetric Synthesis of Amines. J. Am. Chem. Soc.. 119(41):9913-9914. https://doi.org/10.1021/ja972012z

2. Ellman JA, Owens TD, Tang TP. 2002. N-tert-Butanesulfinyl Imines:  Versatile Intermediates for the Asymmetric Synthesis of Amines. Acc. Chem. Res.. 35(11):984-995. https://doi.org/10.1021/ar020066u

3. NA. NA.

4. Evans JW, Ellman JA. 2003. Stereoselective Synthesis of 1,2-Disubstituted ?-Amino Alcohols by Nucleophilic Addition toN-tert-Butanesulfinyl ?-Alkoxyaldimines. J. Org. Chem.. 68(26):9948-9957. https://doi.org/10.1021/jo035224p

5. Tang TP, Volkman SK, Ellman JA. 2001. Asymmetric Synthesis of Protected 1,2-Amino Alcohols Usingtert-Butanesulfinyl Aldimines and Ketimines. J. Org. Chem.. 66(26):8772-8778. https://doi.org/10.1021/jo0156868

6. Barrow JC, Ngo PL, Pellicore JM, Selnick HG, Nantermet PG. 2001. A facile three-step synthesis of 1,2-amino alcohols using the Ellman homochiral tert-butylsulfinamide. Tetrahedron Letters. 42(11):2051-2054. https://doi.org/10.1016/s0040-4039(01)00122-8

7. Kochi T, Tang TP, Ellman JA. 2003. Development and Application of a New General Method for the Asymmetric Synthesis ofsyn- andanti-1,3-Amino Alcohols. J. Am. Chem. Soc.. 125(37):11276-11282. https://doi.org/10.1021/ja0363462

8. Kochi T, Tang TP, Ellman JA. 2002. Asymmetric Synthesis ofsyn- andanti-1,3-Amino Alcohols. J. Am. Chem. Soc.. 124(23):6518-6519. https://doi.org/10.1021/ja026292g

9. Cogan DA, Liu G, Ellman J. 1999. Asymmetric synthesis of chiral amines by highly diastereoselective 1,2-additions of organometallic reagents to N-tert-butanesulfinyl imines. Tetrahedron. 55(29):8883-8904. https://doi.org/10.1016/s0040-4020(99)00451-2

10. Cogan DA, Ellman JA. 1999. Asymmetric Synthesis of ?,?-Dibranched Amines by the Trimethylaluminum-Mediated 1,2-Addition of Organolithiums totert-Butanesulfinyl Ketimines. J. Am. Chem. Soc.. 121(1):268-269. https://doi.org/10.1021/ja983217q

11. Avenoza A, Peregrina J, Busto J, Corzana F, Sucunza D, Zurbano M. Diastereoselective Synthesis of (S)- and (R)-?-Phenylserine by a Sulfinimine-Mediated Strecker Reaction. Synthesis. 2005(04):575-578. https://doi.org/10.1055/s-2004-837308

12. Naskar D, Roy A, Seibel WL, Portlock DE. 2003. Hydroxylamines and sulfinamide as amine components in the Petasis boronic acid?Mannich reaction: synthesis of N-hydroxy or alkoxy-?-aminocarboxylicacids and N-(tert-butyl sulfinyl)-?-amino carboxylicacids. Tetrahedron Letters. 44(49):8865-8868. https://doi.org/10.1016/j.tetlet.2003.09.179

13. Jacobsen MF, Skrydstrup T. 2003. Asymmetric Mannich-Type Reactions for the Synthesis of Aspartic Acid Derivatives from ChiralN-tert-Butanesulfinylimino Esters. J. Org. Chem.. 68(18):7112-7114. https://doi.org/10.1021/jo034436j

14. Tang TP, Ellman JA. 2002. Asymmetric Synthesis of ?-Amino Acid Derivatives Incorporating a Broad Range of Substitution Patterns by Enolate Additions totert-Butanesulfinyl Imines. J. Org. Chem.. 67(22):7819-7832. https://doi.org/10.1021/jo025957u

15. Tang TP, Ellman JA. 1999. Thetert-Butanesulfinyl Group:  An Ideal Chiral Directing Group and Boc-Surrogate for the Asymmetric Synthesis and Applications of ?-Amino Acids. J. Org. Chem.. 64(1):12-13. https://doi.org/10.1021/jo9820824

16. Lu BZ, Senanayake C, Li N, Han Z, Bakale RP, Wald SA. 2005. Control of Diastereoselectivity by Solvent Effects in the Addition of Grignard Reagents to Enantiopuret-Butylsulfinimine:? Syntheses of the Stereoisomers of the Hydroxyl Derivatives of Sibutramine. Org. Lett.. 7(13):2599-2602. https://doi.org/10.1021/ol0507017

17. Kochi T, Ellman JA. 2004. Asymmetric ?-Alkylation ofN?-tert-Butanesulfinyl Amidines. Application to the Total Synthesis of (6R,7S)-7-Amino-7,8-dihydro-?-bisabolene. J. Am. Chem. Soc.. 126(48):15652-15653. https://doi.org/10.1021/ja044753n

18. Kochi T, Ellman JA. 2004. Asymmetric ?-Alkylation ofN?-tert-Butanesulfinyl Amidines. Application to the Total Synthesis of (6R,7S)-7-Amino-7,8-dihydro-?-bisabolene. J. Am. Chem. Soc.. 126(48):15652-15653. https://doi.org/10.1021/ja044753n

19. Kato T, Marubayashi K, Takizawa S, Sasai H. 2004. Development of a novel chiral spiro ligand bearing oxazoline. Tetrahedron: Asymmetry. 15(23):3693-3697. https://doi.org/10.1016/j.tetasy.2004.09.037

20. Schenkel LB, Ellman JA. 2004. Application ofP,N-Sulfinyl Imine Ligands to Iridium-Catalyzed Asymmetric Hydrogenation of Olefins. J. Org. Chem.. 69(6):1800-1802. https://doi.org/10.1021/jo035675+

21. Schenkel LB, Ellman JA. 2003. Novel Sulfinyl Imine Ligands for Asymmetric Catalysis. Org. Lett.. 5(4):545-548. https://doi.org/10.1021/ol027468m

22. Owens TD, Souers AJ, Ellman JA. 2003. The Preparation and Utility of Bis(sulfinyl)imidoamidine Ligands for the Copper-Catalyzed Diels?Alder Reaction. J. Org. Chem.. 68(1):3-10. https://doi.org/10.1021/jo020524c

23. Chemla F, Ferreira F. 2004. High Kinetic Resolution in the Addition of a Racemic Allenylzinc onto EnantiopureN-tert-Butanesulfinimines:  Concise Synthesis of Enantiopuretrans-2-Ethynylaziridines1. J. Org. Chem.. 69(24):8244-8250. https://doi.org/10.1021/jo0490696

24. Dondas HA, De Kimpe N. 2005. A sequence of electrophile induced cyclisation and concomitant N-deprotection of alkenylsulfinimines and alkenylsulfinamides as a direct route to cyclic or spirocyclic imines, pyrrolidines and piperidines. Tetrahedron Letters. 46(24):4179-4182. https://doi.org/10.1016/j.tetlet.2005.04.060

25. Schenkel LB, Ellman JA. 2004. Self-Condensation ofN-tert-Butanesulfinyl Aldimines:? Application to the Rapid Asymmetric Synthesis of Biologically Important Amine-Containing Compounds. Org. Lett.. 6(20):3621-3624. https://doi.org/10.1021/ol048458j

26. Brinner KM, Ellman JA. 2005. A rapid and general method for the asymmetric synthesis of 2-substituted pyrrolidines using tert-butanesulfinamide. Org. Biomol. Chem.. 3(11):2109. https://doi.org/10.1039/b502080h