In der Synthese von Naturstoffen spielen Kaskadenreaktionen eine gewichtige Rolle, allerdings sind sie nur in wenigen Fällen bezüglich ihrer Effektivität und Eleganz vergleichbar zu enzymkatalysierten Vorbildern. Die Lehrmeisterfunktion der Natur ist hier noch über weite Bereiche intakt. Literaturbekannte Naturstoffsynthesen sind auch heute noch oft durch langwierige, zeitaufwändige und vielstufige Synthesebemühungen charakterisiert. Es ist daher nicht überraschend, dass die Verwendung von Enzymen in der organischen Synthese in den letzten Jahre ungemein zugenommen hat. Die Annäherung an die natürlichen Vorbilder gelingt in Ansätzen durch Bionanoreaktoren, d. h. durch die Kombination verschiedener Enzyme, die durch ihre katalytischen Spezifitäten Kaskadenreaktionen initiieren können. [1] Ein besonderes Merkmal der Enzymkatalyse ist die Möglichkeit enantiokonvergenter Reaktionen, d. h. die einstufige Umwandlung eines racemischen stereogenen Substrats in ein enantiomerenangereichertes Produkt in einer theoretischen Ausbeute von 100 %.[2] Als ein Beispiel weisen enantiokomplementäre Epoxidhydrolasen unterschiedliche Hydrolysemechanismen auf, erzeugen aber dennoch die gleichen enantiomeren Diole. [3] Basierend auf dem Konzept der Multienzymkatalyse haben sich organokatalytische Systeme als leistungsfähige Alternativen für die einstufige Synthese komplexer Moleküle etabliert. [4,5] Mit der richtigen Wahl der Reagentien und einem schlichten Katalysator lassen sich in einer singulären Syntheseoperation hohe Chemo-, Regio-und Stereoselektivitäten erzielen, ohne auf Schutzgruppenoperationen und Manipulationen an funktionellen Gruppen zurückgreifen zu müssen.In organokatalytischen Kaskadenreaktionen finden sich im Wesentlichen zwei Arten der katalytischen Aktivierung, deren Hauptunterschied im Mechanismus der Aktivierung der Carbonylgruppe liegt. Die Kombination dieser beiden katalytischen Aktivierungswege in einem einzelnen Verfahren ermöglicht eine rasche Umsetzung einfacher achiraler Ausgangsmaterialien zu stereochemisch komplexen, hoch enantiomerenangereicherten Produkten.[6] Die am häufigsten verwendeten Katalysatoren sind sekundäre Amine, die für gewöhnlich von Prolin abgeleitet sind und die durch Kondensation mit Aldehyden Enamine bilden können (wobei ihr höchstes besetztes Molekülorbital, das HOMO, angehoben wird). Konträr dazu wird die Bildung von Iminium-Intermediaten ausgehend von a,b-ungesättigten Aldehyden mit Imidazolidinon-Derivaten (Absenkung des LUMO-Niveaus) als Startpunkt des Katalysezyklus gesetzt. Darüber hinaus gestattet die Kombination dieser unterschiedlichen Aktivierungen Umsetzungen, die ansonsten undenkbar für klassische Einpunktaktivierungen sind.Ein derartiges duales Katalysatorsystem bestehend aus 1 und 2 (Schema 1 a) [7,8] wie auch ein einzelner difunktioneller Katalysator 3 (Schema 1 b) wurden in organokatalytischen Kaskadenreaktionen angewendet. Imidazolidinone, wie z. B. 1, dienen als LUMO-senkender Iminiumkatalysator, ihnen fehlen jedoch wesentliche Strukturmerkmale, um den zweiten Kataly...