Temporäre Bildung eines Cyclopropyl‐Oxocarbeniumions ermöglicht eine außerordentlich diastereoselektive Cycloaddition von Donor‐Akzeptor‐Cyclopropanen

Abstract

Eine neue formale [3+ +2]-Cycloaddition von Cyclopropylacetalen und Aldehyden wurdee ntwickelt, in welcher die resultierenden drei Stereozentren der dreifach substituierten Tetrahydrofurane in hoch diastereoselektiver Weise gebildet werden. Die hier beschriebene Methode ist stereokomplementär zu den meisten bereits bekannten Cycloadditionen von Malonat-Diestern, beruht auf der kurzzeitigen Generierung eines Cyclopropyl-Oxocarbeniumions,v erläuft unter milden Bedingungen und basiert auf dem Konzept der temporären Aktivierung einer ansonsten inerten Schutzgruppe.Mehrfach substituierte Tetrahydrofurane sind weit verbreitete Grundgerüste verschiedener biologisch aktiver Substanzen.[1] Die während der letzten Jahre wohl am besten entwickelte Methode für die Bildung dieser Verbindungen ist die [3+ +2]-Cycloaddition von Donor-Akzeptor(D-A)-Cyclopropanen und Carbonylderivaten.[2] Vora llem die Gruppen von Johnson und Waser haben auf diesem Gebiet große Fortschritte erzielt und einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung hin zu einer hoch effizienten und stereoselektiven Methode geleistet.[3] Die entscheidende Akzeptorfunktionalität in dieser Herangehensweise ist eine Malonsäurediester-gruppe,d ie durch die Koordination einer Lewis-Säure aktiviert wird, was die zentrale C-C-Bindung entscheidend schwächt. Nichtsdestotrotz muss die Malonsäurediestergrup-pe bei weiteren Funktionalisierungen der resultierenden Cycloaddukte mühsam entfernt werden. [4] Wiei nS chema 1a gezeigt, kçnnen a,b-ungesättigte Acetale unter Einwirkung eines Säurekatalysators Vinyl-Oxocarbeniumionen bilden.[5] Diese Intermediate weisen aufgrund des Vinylogie-Prinzips [6] eine stark polarisierte Doppelbindung auf,a nd er in der weiteren Folge eine Reihe von Tr ansformationen durchgeführt werden kann. [5] Wirf olgerten daraus,d ass Cyclopropyl-Oxocarbeniumionen, die potentiell aus a-Cyclopropylacetalen zugänglich sind, mçglicherweise auf ähnliche Art aktiviert werden kçnnen (Schema 1b). Besonders faszinierte uns die Mçg-lichkeit, dass sich Cyclopropylacetale mit einem geeigneten Substitutionsmuster mçglicherweise als neue D-A-Cyclopropane verhalten und daher formale [3+ +2]-Cycloadditionen ermçglichen. Eine solche Cycloaddition würde drei Stereozentren in einer Reaktion formen, was eine Seltenheit in der Literatur über D-A-Cyclopropane darstellt.[7] Sicherlich standen wir vor einer großen Herausforderung,w ir wussten aber auch, dass es uns gelingen kçnnte,e inen vielseitigen Syntheseansatz zu entwickeln, wenn die Acetalgruppe im Produkt intakt bliebe.Hier beschreiben wir die erste [3+ +2]-Cycloaddition von Cyclopropylacetalen mit Aldehyden unter milden Bedingungen, in der stereoselektiv dreifach substituierte Tetrahydrofurane mit einer einfach funktionalisierbaren, maskierten Aldehydfunktionalität gebildet werden.Ein erstes Screening verschiedener Dipolarophile zeigte, dass Zimtaldehyd (2)effektiv mit einem phenylsubstituierten Cyclopropylacetal 1 in einer Cycloaddition reagiert (Tabelle 1, Nr. 5). Daher führten wir weitere Versuche mit 1 und 2 als M...