N-Heterocyclic Carbene (NHC) 化合物

667080）在鹽基的存在下可在高對映選擇性的分子內 Stetter 反應中作為 N-heterocyclic carbene 有機催化劑¹ 。² Stetter反應（醛與α,β-不飽和化合物的共轭加成）是構建帶有季節立體中心的1,4-二羰基化合物（方案1）的極佳方法。

方案 1.

Bode催化劑

從2004年開始，Bode和合作者擴展了NHC作為有機催化劑的用途，開發了催化生成活性物種的新方法，包括活化的羧酸鹽、高烯醇鹽和烯醇鹽。這些製程成功的關鍵在於咪唑鎓或三唑鎓 NHC 前體上的 N-甲基取代基。這些新型催化劑和反應使得在溫和的反應條件下，通常在室溫且無需添加試劑的情況下，從簡單的起始原料進行新一代的高對映選擇性環化反應成為可能。例如，手性 (683973) 可催化活化烯醛和 α,β-不飽和亞胺的反電子需求 Diels-Alder 反應，以出色的選擇性 (Scheme 2)獲得順式二氫吡啶酮。³ 使用α-氯醛作為起始原料是可行的，而且還可以使用少於 1 mol % 的手性 NHC 催化劑與烯酮進行對映選擇性環化（方案 3）。⁴ 這些催化劑可促進簡單烯醛和活化烯酮的高對映選擇性環戊烯環化反應（方案 4）。⁵ 手性催化劑 (688487) 也適用於α官能化醛的氧化還原酯化和酰胺化作用。

方案 2.

方案 3.

方案 4.

參考資料

1. Marion N, Díez-González S, Nolan S. 2007. N-Heterocyclic Carbenes as Organocatalysts. Angew. Chem. Int. Ed.. 46(17):2988-3000. https://doi.org/10.1002/anie.200603380

2. Kerr MS, Rovis T. 2004. Enantioselective Synthesis of Quaternary Stereocenters via a Catalytic Asymmetric Stetter Reaction. J. Am. Chem. Soc.. 126(29):8876-8877. https://doi.org/10.1021/ja047644h

3. He M, Struble JR, Bode JW. 2006. Highly Enantioselective Azadiene Diels?Alder Reactions Catalyzed by Chiral N-Heterocyclic Carbenes. J. Am. Chem. Soc.. 128(26):8418-8420. https://doi.org/10.1021/ja062707c

4. He M, Uc GJ, Bode JW. 2006. Chiral N-Heterocyclic Carbene Catalyzed, Enantioselective Oxodiene Diels?Alder Reactions with Low Catalyst Loadings. J. Am. Chem. Soc.. 128(47):15088-15089. https://doi.org/10.1021/ja066380r

5. Chiang P, Kaeobamrung J, Bode JW. 2007. Enantioselective, Cyclopentene-Forming Annulations via NHC-Catalyzed Benzoin?Oxy-Cope Reactions. J. Am. Chem. Soc.. 129(12):3520-3521. https://doi.org/10.1021/ja0705543

6. Sohn SS, Bode JW. 2006. N-Heterocyclic Carbene Catalyzed C?C Bond Cleavage in Redox Esterifications of Chiral Formylcyclopropanes. Angew. Chem. Int. Ed.. 45(36):6021-6024. https://doi.org/10.1002/anie.200601919