The application of chiral Brønsted acids in asymmetric organocatalysis is continuously increasing. [1][2][3] Various highly enantioselective, metal-free reactions have been developed, most of which are based on the activation of the electrophile through protonation to form a chiral ion pair. Different nucleophiles have been added to aldemines and ketoimines in an enantioselective fashion by using this approach. [2,3] We were able to demonstrate that the electrophile and nucleophile could be simultaneously activated in a combined process catalyzed by two Brønsted acids. This led to the development of the first enantioselective Mannich and Mannich-Michael reactions catalyzed directly by Brønsted acids.[2g-i] More recently, we developed the first activation of "pure" carbonyl compounds catalyzed by a chiral Brønsted acid which resulted in the first organocatalytic, enantioselective Nazarov cyclization.[2k] We now present a new dual catalysis procedure, which comprises a combined and cooperative enantioselective Brønsted acid and a metal-catalyzed alkynylation.The enantioselective addition of organometallic compounds to imines is one of the most important reactions for the preparation of chiral amines.[4] This is also valid for the alkynylations of nitrones, enamines, and aldemines, which afford the corresponding propagylamines. [5,6] Although various metal-catalyzed, enantioselective alkyne additions to imines have been reported, the enantioselective alkynylation of a-imino esters has been neglected, even though the resulting amino acids are of great biological interest.[5l] This may be due to the basic reaction conditions employed, which often lead to racemization and loss of enantioselectivity.In this context we decided to examine the alkynylation of a-imino esters catalyzed by a Brønsted acid. Based on our earlier work [2] on asymmetric ion pair catalysis we wondered whether the combination of a chiral Brønsted acid catalyst and a metal catalyst would lead to the valuable a-alkynylated amino acids. Our new concept is based on two parallel catalytic cycles I and II, in which the activation of the electrophile 2 by a chiral Brønsted acid (1) catalyst and the activation of the nucleophile 4 by a metal salt (3) proceed simultaneously (Scheme 1). This approach should lead to the formation of an intermediary chiral ion pair A and an achiral metal complex B, which after subsequent reaction give the desired amino acid 5 and the regenerated catalysts.In previous work we demonstrated that chiral binol hydrogen phosphates 1 (binol = 1,1'-bi-2-naphthyl) are excellent Brønsted acid catalysts for chiral ion-pair catalysis. Therefore, we decided to initially use these as chiral catalysts for the activation of the a-imino esters 2 (catalysis cycle I). As a metal salt (3) for the activation of the alkyne 4 (catalysis cycle II) we used silver salts, as earlier studies demonstrated that alkynyl-silver derivatives are stable in protic media and hydrolysis can only be achieved in the presence of strong acids, such as hydrochloric ac...

A highly enantioselective metal-free reduction of 3H-indoles has been developed. This Brønsted acid catalyzed transfer hydrogenation of indole derivatives with Hantzsch dihydropyridine as the hydrogen source constitutes an efficient method for the synthesis of various optically active indolines with high enantioselectivities.

A catalyst system formed in situ from bis(2-methylallyl)cycloocta-1,5-dieneruthenium(II) ((cod)Ru[met]2), a phosphine, and scandium(III) trifluoromethanesulfonate (Sc(OTf)3) was found to efficiently catalyze the anti-Markovnikov addition of imides to terminal alkynes, allowing mild and atom-economic synthesis of enimides. Depending on the phosphine employed, both the (E)- and the (Z)-isomer can be accessed stereoselectively.

Chirale Brønsted-Säuren finden immer mehr Anwendungen in der asymmetrischen Katalyse. [1][2][3] So wurde eine Reihe von hoch enantioselektiven, metallfreien Reaktionen entwickelt, die meist auf der Aktivierung des Elektrophils durch Protonierung und Bildung eines chiralen Ionenpaars basieren. Durch diese Katalyse mit chiralen Ionenpaaren konnten bereits verschiedenste Nucleophile enantioselektiv an Aldimine und Ketimine addiert werden. [2][3] Wir konnten zudem zeigen, dass in doppelt Brønsted-Säure-katalysierten Reaktionen sowohl Elektrophil als auch Nucleophil aktiviert werden können; dies führte zur Entwicklung der ersten Brønsted-Säure-katalysierten Mannich-und Domino-Mannich-Michael-Reaktionen.[2g-i] Kürzlich gelang uns zudem erstmals eine Brønsted-Säure-katalysierte Aktivierung von "reinen" Carbonylverbindungen, was in der ersten organokatalytischen, enantioselektiven Nazarov-Cyclisierung resultierte.[2k] Aufbauend auf diesen Arbeiten haben wir nun eine neuartige, duale Katalyse entwickelt, in der eine enantioselektive Brønsted-Säure-katalysierte Aktivierung mit einer metallkatalysierten Alkinylierung kombiniert wird.Die enantioselektive Addition von metallorganischen Verbindungen an Imine ist einer der besten Wege zur Synthese chiraler Amine.[4] Dies gilt auch für die Alkinylierung von Nitronen, Enaminen und Aldiminen, die zu den entsprechenden Propargylaminen führt. [5][6] Während in den letzten Jahren die ersten metallkatalysierten, enantioselektiven Alkinadditionen an Aldimine zu verzeichnen waren, wurde die enantioselektive Alkinylierung von a-Iminoestern vernachlässigt, ungeachtet der Bildung der biologisch interessanten Aminosäuren.[5l] Dies hängt mit den häufig zu basischen Reaktionsbedingungen und dem damit einhergehenden Verlust an Enantioselektivität zusammen.Vor diesem Hintergrund entschieden wir uns, die Brøn-sted-Säure-katalysierte Alkinylierung von a-Iminoestern zu untersuchen. Basierend auf unseren früheren Arbeiten [2] zur asymmetrischen Ionenpaarkatalyse nahmen wir an, dass eine Kombination aus einem chiralen Brønsted-Säure-Katalysator und einem Metallkatalysator die wertvollen a-Alkinylaminosäuren liefern sollte. Unser Konzept beruht dabei auf zwei parallel verlaufenden Katalysezyklen I und II, in denen gleichzeitig eine durch eine chirale Brønsted-Säure (1) katalysierte Aktivierung des Elektrophils 2 und eine durch ein Metallsalz (3) katalysierte Aktivierung des Nucleophils 4 erfolgt (Schema 1). Dabei bilden sich intermediär ein chirales Ionenpaar A und ein achiraler Metallkomplex B, die nachfolgend unter Regeneration der Katalysatoren zur gewünschten Aminosäure 5 reagieren.In vorhergehenden Arbeiten hatten wir gezeigt, dass chirale Binolhydrogenphosphate (1; Binol = 1,1'-Bi-2-naphthyl) exzellente Brønsted-Säure-Katalysatoren für die Katalyse mit chiralen Ionenpaaren sind. Daher beschlossen wir, sie als chirale Katalysatoren für die Aktivierung des a-Iminoesters 2 (Katalysezyklus I) zu verwenden. Als Metallsalz 3 für die Aktivierung des Alkins 4 im Katalysezyklus II entschieden wir uns f...