Double Asymmetric Synthesis and a New Strategy for Stereochemical Control in Organic Synthesis

Abstract

Dedicated to Professor Raymond U. Lemieux on the occasion of his 65th birthdayThis account examines double asymmetric induction from theoretical and practical viewpoints. In the context of four major organic reactions-the aldol, Diels-Alder, catalytic hydrogenation, and epoxidation-it is shown that a double asymmetric induction can be analyzed in terms of the single asymmetric reactions of each of the two chiral reactants. A rule which qualitatively relates the results of these single asymmetric reactions with the outcome of the double asymmetric reaction is proposed. A powerful new strategy based on this rule for the predictable creation of new chiral centers is discussed and the use of this strategy for the synthesis of sugars and macrolides is presented.

Indução assimétrica 1,5-Anti na adição de enolatos de boro de metilcetonas beta-oxigenadas a aldeídos

“…O controle da estereosseletividade da reação nestes casos foi feito pelo emprego da borana quiral com configuração adequada. A combinação da seletividade facial da metilcetona 1 com a borana 5 representa um caso "matched", ou par combinado [19][20][21][22][23][24][25] .…”

“…Nos casos "matched" (ou "par combinado") a estereosseletividade do processo pode ser atribuída à combinação da seletividade facial de dois componentes quirais. Nos casos "mismatched" (ou "par não combinado") as preferências faciais dos componentes não se combinam, obtendo-se adutos de aldol diastereoisoméricos [19][20][21][22] .…”

Aspectos regio- e estereoquímicos da adição de Michael assimétrica via iminas quirais com centros estereogênicos pré-existentes

“…Segundo o autor, a adição da imina derivada da cetona 33 e da (S)-PEA (3) ao acrilato de metila (9) corresponderia a uma situação "matched" de dupla indução assimétrica 23 , onde há a formação de um único aduto de Michael -o cetoéster 34. Entretanto, a adição da imina derivada da cetona 33 e da (R)-PEA (3) ao acrilato resultaria num caso "mismatched", onde o estado de transição não favoreceria a reação desejada.…”

“…A adição de Michael ocorrerá por ataque axial (estericamente e estereoeletronicamente favorecidos) à face Si do confôrmero mais estável da enamina 68 (Figura 9). Esta situação conduz ao caso "matched" de dupla indução assimétrica 23 , onde há a formação de um único diastereoisômero do aduto quaternário -a dicetona cis 39.…”

“…Observa-se que 51a é mais estável, pois o grupo isopropenila encontra-se em equatorial e as distâncias H(anel) -H(auxiliar quiral) correspondem à meiacadeira de maior estabilidade, de acordo com Houk (Esquema 15). O ataque axial (estericamente e estereoeletronicamente favorecidos) no confôrmero mais estável, 51a, conduz à situação "matched" de indução assimétrica dupla 23 , onde o substrato e o auxiliar quiral trabalham para a formação de um único produto -a dicetona 72. Para a reação de alquilação de 49, empregando a (R)-PEA (3), observam-se as seguintes interações na enamina secundária mais substituída 54: i) o confôrmero a apresenta as distâncias H(anel) -H(auxiliar quiral) relativas à meia-cadeira de maior estabilidade, segundo Houk, porém o substituinte isopropenila, em axial, sofre interação 1,3-diaxial com H-3 e ii) o confôrmero b apresenta as distâncias H(anel) -H(auxiliar quiral) referentes à meia-cadeira de menor estabilidade, porém o grupo isopropenila, em equatorial, induz estabilidade a 54b (Esquema 16).…”