Хиральные стереохимически инертные положительно заряженные металлокомплексы как катализаторы асимметрических превращений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.03, кандидат наук Ларионов, Владимир Анатольевич

• Ларионов, Владимир Анатольевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Ларионов, Владимир Анатольевич

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Литературный обзор

1.1 Хиральные производные тиомочевины и скуарамидов

в асимметрическом катализе

1.2 Межфазный катализ. Хиральные четвертичные аммонийные соли

1.3 Металлокомплексы с хиральностыо на металле

2. Постановка задачи

3. Результаты и обсуждение

3.1 Синтез и установление абсолютной конфигурации хиральных октаэдрических комплексов Со(Ш) и Сг(Ш) А- или А-кон фигу раций

3.2 Катализ реакции триметилсилилцианирования бензальдегида катионными комплексами Со(Ш)

3.3 Ионный обмен противоаниона катионного комплекса А-[(7?^/?)-59]+СГ

3.4 Катализ катионными комплексами Со(Ш) и Сг(Ш) асимметрической реакции алкилирования субстрата О'Доннела в межфазных условиях

3.4.1 Влияние природы основания

3.4.2 Влияние природы и полярности растворителей

3.4.3 Изучение взаимосвязи структуры катализаторов и их каталитической активности и стереодифференцирующей способности

3.4.4 Зависимость результата алкилирования от времени реакции

3.4.5 Влияние концентрации и количества катализатора

3.4.6 Изучение влияния противоаниона катализатора

3.4.7 Изучение влияния температуры

3.4.8 Использование различных алкилирующих реагентов

3.5 Стереохимический механизм реакции алкилирования

3.6 Катализ катионными комплексами Со(Ш) и Сг(Ш) асимметрической реакции присоединения по Михаэлю субстрата О'Доннела

3.6.1 Влияние растворителя

3.6.2 Изучение влияния природы основания и его количества

на результат 1,4-присоединения

3.6.3 Зависимость энантиоселективности катализа и химического

выхода продукта реакции от времени реакции

3.6.4 Влияние количества катализатора на химический выход

продукта и его энантиомерную чистоту

3.6.5 Изучение взаимосвязи структуры катализаторов

и их каталитической активности и стереодифференцирующей способности

3.6.6 Зависимость результата катализа от температуры

3.6.7 Использование различных электрофилов для присоединения

по Михаэлю при катализе

3.7 Катализ катионными комплексами Со(Ш) асимметрической реакции эпоксидирования халкона

3.7.1 Влияние растворителя

3.7.2 Влияние природы окислителя

3.7.3 Влияние природы и количества основания

3.7.4 Изучение взаимосвязи структуры катализаторов и

их каталитической активности и стереодифференцирующей способности

3.8 Катализ окислительно-восстановительных реакциях катионными комплексами Со(Ш)

3.8.1 Оценка возможностей использования комплексов Со(Ш) и

Cr(III) в окислительно восстановительных реакциях

3.8.2 Катализ окислительного сдваивания 2-нафтола катионными комплексами Со(Ш)

Экспериментальная часть

4.1 Оборудования

4.2 Материалы и реагенты

4.3 Синтез металлокомплексных катализаторов и исходных веществ

4.3.1 Получение трикарбонато-кобальтата (III) натрия-

Na3[Co(C03)3] хЗН20

4.3.2 Синтез 3-аллил-салицилового альдегида

4.3.3 Синтез З-аллил-5-бромсалицилового альдегида

4.3.4 Синтез (1/?,2/?)-Лг,-изопропилциклогексан-1,2-диамина

4.3.5 Синтез (£)-2-аминометилпирролидина

4.3.6 Общая методика получения хиральных октаэдрических катионных комплексов Со(Ш) Л- и Л-конфигураций (59-75)

на примере синтеза А-[(/?»/?)-59]+СГ

4.3.7 Синтез катионного комплекса Cr(III) Л-[(Я,/?)-76]+СГ и его

характеристика

4.4 Обмен внешнего аниона катионного комплекса Со(Ш) Л-[(/?,/?)-59]+СГ

4.5 Тестирование хиральных катализаторов на модельных реакциях

4.5.1 Методика триметилсилилцианирования бензальдегида

4.5.2 Методика алкилирования субстрата О'Доннела (третбутиловый

эфир основания Шиффа глицина) в двухфазной системе

4.5.3 Методика выделения фенилаланина

4.5.4 Методика присоединения по Михаэлю субстрата О'Доннела (третбутиловый эфир основания Шиффа глицина)

к метилакрилату в двухфазной системе

4.5.5 Методика присоединения по Михаэлю субстрата О'Доннелла (третбутиловый эфир основания Шиффа глицина)

к активированным олефинам в двухфазной системе

4.5.6 Методика выделения глутаминовой кислоты

4.5.7 Методика выделения (25',3'5)-3-трифторметилпироглутаминовой кислоты

4.5.8 Получение 3-метил замещенного пролина

4.5.9 Методика эпоксидирования халкона

4.5.10 Методика окислительного сдваивания 2-нафтола катионным комплексом Co(III) Л-[(Л,Я)-66]+СГ

Выводы

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Хиральные стереохимически инертные положительно заряженные металлокомплексы как катализаторы асимметрических превращений»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность поиска новых методов синтеза энантиомерно обогащенных

соединений

Хиральность является фундаментальным свойством биологических систем, будучи присущей примерно % всех молекул, существующих в природе. Именно хиральность лежит в основе клеточного синтеза высокоспецифичных ферментативных и иммунных реакций, то есть всех важнейших процессов в живом организме.

Примером может служить взаимодействие между клеточным рецептором и субстратом, когда рецептор обладает характерной индивидуальной пространственной структурой, включая активный центр, взаимодействующий с субстратом. Если рассматривать такой механизм взаимодействия применительно к лекарственным препаратам, то фармакологическая активность лекарства будет напрямую зависеть от степени соответствия строения рецептора и пространственной структуры лекарства, то есть фармакологические характеристики препарата определяются стереоспецифичностью его взаимодействия с рецептором.

Индивидуальные энантиомеры одного и того же соединения могут проявлять разные фармакокинетические и фармакодинамические свойства. По мере развития экспериментальной и клинической фармакологии, накоплены данные о различной активности (Я)- и (^-энантиомерных форм многих используемых в практике лекарств-рацематов. проявляющих, как полезные, так и нежелательные эффекты. Как правило, основная фармакологическая активность рацемических препаратов связана с действием одного из энантиомеров. Так, например, некоторые энантиомеры хиральных барбитуратов обладают седативной активностью, тогда как их оптические антиподы вызывают судороги. В случае синтетических аналогов морфина один энантиомер может быть сильным анальгетиком, а другой - антимуколитическим (противокашлевым) средством.1 Некоторые дигидропиридины в одной энантиомерной форме являются блокаторами кальциевых каналов, в то время как другой энантиомер действует в обратном направлении, нивелируя

л

биологическое действие первого. В терапевтической практике известны примеры использования рацемических препаратов, приводящих к трагическим последствиям. (Я)-изомер препарата «Талидомид» является мощным транквилизатором, а присутствующий в рацемате (5)-изомер обладает тератогенным действием. С 1956 по 1962 годы в результате приема рацемической формы этого препарата беременными женщинами родилось по разным подсчетам от 8000 до 12000 детей с врожденными уродствами, 5000 из которых не дожили до своего первого дня рождения.3

Вопросы о безопасности пациентов при применении рацематических форм лекарственных средств (J1C) возникли в начале 80-х годов XX века. Таким образом, уже достаточно давно стала очевидной целесообразность разработки нового направления в фармакологии и фармации, связанного с созданием энантиомерно чистых биологически активных соединений с оптимальным соотношением терапевтической эффективности и безопасности. Добавочные изомеры в смеси теперь считаются не «безмолвными пассажирами», а потенциальными примесями (так называемым изомерическим балластом). FDA (Food and Drug Administration — Управление по контролю за пищевыми продуктами и лекарственными средствами США) в меморандуме о развитии стереоизомерических JIC, созданном по результатам оценки различий между энантиомерами и опубликованном в 1992 г. (с обновлениями в 1995 г.), объявляет приоритетным разработку энантиомерно чистых JIC и негативно оценивает коммерциализацию рацематов.

В настоящее время отмечается явная тенденция в развитии фармацевтической индустрии по производству JIC либо denovo (заново), либо из рацематов (так называемый chiral switch) уже существующих на рынке, таких как, амлодипин.4 Термин chiral switch в переводе соответствует выражению «переключение на хиральные молекулы». На сегодня примерно 15% всех синтезируемых JIC представлено чистыми энантиомерами.

Все вышесказанное естественным образом привело к появлению нового направления в органическом химическом синтезе, так называемый асимметрический синтез и катализ. В настоящее время фармацевтическая индустрия использует широкий спектр асимметрических методов синтеза. Широкомасштабное применение этих экспериментальных методов привело к возрастанию конкуренции в области синтеза JIC, что в свою очередь способствовало повышению промышленной эффективности и уменьшению времени разработки и ускорению выпуска новых J1C на рынок. В настоящее время более 50% из 500 наиболее продаваемых лекарственных препаратов - это энантиомерно чистые ЛС. Интерес к энантиомерно чистым лекарственным препаратам продолжает расти. За последние 6 лет наблюдалось увеличение производства JIC на 20%. Ежегодный мировой объём продаж энантиомерно чистых ЛС в 2000 г составил более 100 млрд. долларов США, что составляет 1/3 всего ежегодного мирового объема продаж.5 Все это позволяет утверждать, что фармацевтическая промышленность будет уделять больше внимания использованию только чистых энантиомеров ЛС и осуществит замену рацематов во всех областях терапии. Очевидно, что будущее за использованием энантиомерно чистых лекарственных препаратов.6 Например, рыночная стоимость продукции, произведенной с использованием хиральных катализаторов, в 2012 году достигла около 900 миллиардов долларов.7

Все вышесказанное является весомой причиной поиска новых методов асимметрического синтеза химических соединений.

Промышленное производство ЛС первоначально основывалось на химических методах разделения рацематов, затем стали широко использоваться ферментативные и биотехнологические процессы. Однако, в последнее время все больше химических методов получения энантиомерно чистых соединений стали применять в производстве. Ниже в виде схемы приведена классификация методов получения энантиомерно обогащенных соединений.

Методы получения энантиомернообогащенных соединений

В настоящее время основными методами получения энантиомерно чистых соединений являются их выделение из природного сырья, расщепление рацематов и стсхиометрический асимметрический синтез, но приоритетными направлениями развития промышленности

8 9

можно считать асимметрический и ферментативный катализ. Использование

ферментативных процессов во многих случаях позволяет получать соединения с очень

высокой энантиомерной чистотой, что делает синтез более эффективным с точки зрения

расхода материалов, более предпочтительным с точки зрения охраны окружающей среды,

ввиду отсутствия побочных продуктов и дополнительных стадий очистки, и, в конечном

итоге, более экономичным. Однако, и этот метод имеет ряд недостатков: ферменты, как

правило, работают в воде и обладают жестко заданной субстратной специфичностью;

требуют строгого контроля температуры и рН среды, чтобы фермент не потерял

активность; следует учитывать и дороговизну таких природных биокатализаторов. Кроме

того, с помощью ферментов можно получить только один из энантиомеров нужного

7

соединения. В то же время применение асимметрического катализа позволяет обойти ряд этих ограничений, а также получить по необходимости любой требуемый стереоизомер продукта.

Первоначально наиболее разработанным направлением в асимметрическом катализе был асимметрический металлокомплексный катализ. Не случайно в 2001 году Ноулз (Кпо\у1ез), Нойори (Ыоуоп) и Шарплесс (8Ьагр1е8з) были удостоены Нобелевской премии за открытия в области асимметрического гидрирования и окисления.10

Асимметрический металлокомплексный катализ с использованием синтетических катализаторов является более универсальным, чем ферментативный катализ не только вследствие огромного диапазона возможных реакционных условий, но и из-за отсутствия принципиальных ограничений по реагентам, субстратам и растворителям. Так, к настоящему времени уже известны синтетические асимметрические катализаторы, которые превосходят по своей каталитической способности природные ферменты.11 Исследования в этой области в настоящее время ведутся очень активно, а потребность в новых хиральных лигандах для металлокомплексного ^ катализа привела к развитию целого направления асимметрического синтеза по созданию и применению новых хиральных лигандов.12 Существенным недостатком этих катализаторов является высокая стоимость и лигандов (хиральные производные фосфора), и металлов (РсЗ, Ю1, 11и). Кроме того, необходимость использования фосфиновых лигандов приводит к экологическим проблемам.

В последнее время быстро развивается новое направление асимметрического катализа, так называемый органокатализ,13'14'15 в котором по сравнению с металлокомплексный катализом обходятся без использования ионов металлов. Основные органические катализаторы асимметрического образования новых связей С-С базируются на положительно заряженных хиральных соединениях или хиральных донорах водородных связей. Преимуществом этого класса катализаторов является их сравнительная дешевизна и концептуальная простота механизма действия. Их недостатком является сравнительно малая каталитическая эффективность.16'17

Очевидна необходимость разработки новых классов асимметрических катализаторов, лишенных, по крайней мере, некоторых недостатков обоих подходов.

Цель и задача исследования. В свете вышеизложенного основной целью данного исследования стала разработка концептуально новых катализаторов асимметрического образования связи С-С для синтеза энантиомерно обогащенных биологически активных веществ. Для этого предлагается использование принципов органокатализа при конструировании асимметрических катализаторов на основе хиральных, по металлу, стереохимически инертных комплексов дешевых металлов, таких как Со(Ш) и Сг(Ш).

1 и ' 1 . , 1 ,

8

В связи с этим литературный обзор будет состоять из трех частей: 1) хиральные производные тиомочевины и скуарамидов в асимметрическом катализе; 2) межфазный асимметрический катализ, осуществляемый хиральными четвертичными аммонийными солями; 3) стереохимически инертные металлокомплексы с хиральностью на металле, используемые в катализе.

Диссертационное исследование выполнено в лаборатории ЛАК ИНЭОС имени А.Н. Несмеянова РАН (зав. лаб. д.х.н., В.И. Малеев) при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проекты № 13-03-92601_КС)-а, 14-03-31262_мол-а, 13-03-90600_арм-а) и программы Президиума РАН П-8.

Физико-химические исследования комплексов были проведены сотрудниками лабораторий физического профиля ИНЭОС РАН. Анализ энантиомерных чистот продуктов методом ВЭЖХ на хиральной колонке проведен к.х.н., с.н.с. М.М. Ильиным (лаб. стереохимии сорбционных процессов, зав. лаб. проф. В.А. Даванков). Анализ энантиомерных чистот продуктов методом ГЖХ на хиральной колонке проведен к.х.н., с.н.с. Н.С. Иконниковым. Рентгеноструктурные исследования выполнены: д.х.н., В.Н. Хрусталевым, к.х.н., с.н.с. Ю.В. Нелюбиной и к.х.н., н.с. А.Ф. Смольяковым (лаб. рентгеноструктурных исследований, зав. лаб. академик РАН И.Л. Еременко). Одномерные и двумерные спектры ЯМР получены д.х.н., A.C. Перегудовым и к.х.н., н.с. И.А. Годовиковым (лаб. ядерного магнитного резонанса, зав. лаб. д.х.н. A.C. Перегудов). Определение окислительно-восстановительных потенциалов проведено к.х.н., н.с. С.М. Перегудовой. КД (круговой дихроизм) спектры зарегистрированы д.х.н., с.н.с К.К, Бабиевским (лаб. физиологически активных биополимеров, зав. лаб. проф. И.А. Ямсков). ИК спектры зарегистрированы к.х.н., с.н.с. М.Г. Езерницкой (лаб. молекулярной спектроскопии, зав. лаб. проф. Б.В. Локшин). Рентгенофлуоресцентный анализ проведен к.х.н., с.н.с. О.Л. Лепендиной (лаб. микроанализа, зав. лаб. к.х.н. А.Г. Буяновская). Элементный анализ полученных соединений выполнен в лаборатории микроанализа (зав. лаб. к.х.н. А.Г. Буяновская). Квантово-химические расчеты проведены к.х.н., с.н.с. И.В. Федяниным (лаб. квантовой химии, зав. лаб. д.х.н. К.А. Лысенко).

Автор выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю д.х.н. В.И. Малееву и д.х.н., профессору Ю.Н. Белоконю за огромный вклад при обсуждениях результатов и консультации, а также сотрудникам лаборатории №116 ЛАК ИНЭОС РАН к.х.н., с.н.с. М.А. Москаленко, к.х.н., н.с. Т.Ф. Савельевой, к.х.н., н.с. Л.В. Яшкиной, к.х.н., н.с. З.Т. Гугкаевой, инж.-иссл. Ю.В. Самойличенко, инж.-иссл. Ю.А. Рулеву и студенту Маркеловой Э. Автор также благодарит своих родителей за помощь и поддержку.

* >| I и ' i

9

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Хиральные производные тиомочевины и скуарамидов в асимметрическом катализе

Имеются литературные обзоры, в которых описывается применение бифункциональных катализаторов на основе тиомочевины18'19'20 21'22'23 и скуарамидов24'25 в различных асимметрических реакциях и говорится об их чрезвычайной важности для фармацевтической промышленности.6'7 Поэтому мы не ставили перед собой задачу провести исчерпывающий анализ литературных данных, имеющихся по этому вопросу. Цель этого обзора - описать основные принципы каталитического действия этих систем.

Одной из важнейших реакций, в ходе которых образуются связи С-С, является присоединение нуклеофилов к карбонильной группе альдегидов и кетонов. До недавнего времени основной стратегией активации карбонильных соединений являлось использование кислот Льюиса в качестве катализаторов.26'27 Между тем общеизвестно, что в основе механизма ферментативного катализа лежит образование множественных водородных связей между каталитическим центром фермента и субстратом.28'29 Лишь, в последнее время стал реализовываться биомиметический подход к решению этой задачи, а именно применение «хиральных доноров водородных связей простого строения с малой молекулярной массой» и их стали активно использовать для активации электрофилов в асимметрическом катализе.30'31,32 В качестве таких доноров используют органические молекулы, содержащие фрагменты мочевины и тиомочевины для образования водородных нековалентных связей с атомом кислорода альдегида или кетона.

Применение в активации карбонильных соединений ахиральной тиомочевины описано в работах Каррана33'34 (D. Curran), а также в последующих исследованиях Шрейнера (Р. Schreiner). ' Так, при органокаталитическом восстановлении нитрогруппы нитроолефинов был использован биомиметический подход,37 где в качестве имитатора фермента выступала тиомочевина, которая являлась аналогом аспарагиновых (Asn 194) и гистидиновых (Hisl91) фрагментов каталитического центра фермента дегидрогеназы НАД

•> л

(Никотинамидадениндинуклеотид), восстановленного до НАД-Н (рис. 1).

fmn

Asn194

ЖСп J

Tyr196

нитроциклогексен А

S

I I

И H

Рисунок 1. Восстановление нитроаякенов: а) на активном центре фермента взаимодействие нитроциклогексена с определенными участками фермента дегидрогеназы НАД, б) гипотетическое строение переходного состояния восстановления нитроалкена с использоаванием НАД-Н, катализируемое

тиомочевиной.

Следующим этапом развития данного направления было использование уже хиральных тиомочевин (рис. 2) в асимметрическом катализе для активации карбонильных

соединении.

39.40,41

Действительно, катализаторы эффективно активируют алкил- или

ацилзамещенные имины в реакциях Штрекера (Strecker),42-43'44 Манниха (Mannich)45 и т. д. При этом достигается высокая асимметрическая индукция (ее до 99%).

Ме'

Ме t-Bu S

N^ Ä А

N

I

Н

О

Рисунок 2. Примеры хиральных производных тиомочевины, используемые в асимметрическом катализе в качестве катализаторов.

Каталитическое асимметрическое цианироване карбонильных соединений занимает важное место в асимметрическом катализе вследствие широкого применения продуктов циангидрирования в качестве прекурсоров (К)- и (^-гидроксикислот. В работах Джекобсена (Е. .УасоЬзеп) хиральные производные тиомочевины (рис. 2) были предложены в качестве новой бифункциональной системы в реакциях циангидрирования, проявляя при этом

10 42-45 46 47 -г- тгт > ■ л

высокую энантиоселективность...... I ак. например, основание Шиффа 1 не проявило

каталитической активности в модельной реакции циансилилирования ацетофенона. Однако, первичный амин 2, являясь синтетическим прекурсором 1, уже обеспечивал энантиоселективность реакции до 25%. При этом, замена первичного амина в 2 на

соответствующий Л^-диметиламин За привела к снижению реакционной способности. Однако, добавление CF3CH2OH для генерирования in situ HCN из триметилсилилцианида (TMSCN) увеличивает, как каталитическую активность, так и стереодифференцирующую способность За. В ходе оптимизации структуры катализатора было установлено, что при использовании Зв достигается наиболее высокая энантиоселективность (ее 97%) и химический выход (до 100%)/° Таким образом было доказано, что решающую роль играет объем заместителя в аминной части молекулы и наиболее эффективным оказался стерически более объемный катализатор.

В этой каталитической системе ключевую роль играет именно тиомочевиновый фрагмент, где атом серы увеличивает кислотность N-H групп, выступающих в качестве доноров водородных связей, по сравнению с обычной мочевиной.48

Шрейнером (P.Schreiner) были также исследованы в разных реакциях катализаторы-основания Шиффа на основе производных тиомочевины 4 и 5 (схема I).31

R 1.0.1-2 моль% кат. 4 9

\f толуол,-78°С, 20ч F + нг.м ----

HCN -' V

. 2. (CF3C0)20 I

K R( CN

Ar' Alk ее 65-99%

R-i—CH2-CH—CH2, -CH2C6H5

R1 QTBS 1. 5 моль% кат. 5 о NRBoc

II + j' толуол, до -40°C, 48ч

O'Pr 2. (CF3C0)20, 2мин 'РЮ Ri

R= Ar TBS = -Si(CH3)2C(CH3)3 ее 84-99%

Схема 1. Исследования производных тиомочевины в качестве катализаторов в реакции

Штрекера.

Более подробно производные тиомочевины были исследованы Джекобсеном в других реакциях. Он использовал хиральное производное тиомочевины 6 в качестве катализатора для энантиоселсктивной реакции циклизации гидроксилактамов по Пиктету-Шпенглеру на примере ß-индолинов (схема 2).46

Н R2 n=1,2

выход 51-86% ее 52-93%

Схема 2. Энантиоселективная циклизация Пиктета-Шпенглера с помощью катализатора

Джекобсена.

Выдерживание p-индолилгидроксилактама с каталитическим количеством мочевины и стехиометрическим количеством TMSC1 в качестве дегидратирующего агента приводило к образованию продукта с выходами 51-86% и энантиомерной чистотой 52-93%.

По мнению авторов стереоопределяющей стадией этого процесса является присоединение индола к Л'-ацилиминиевому катиону. Поскольку в jV-ацилиминиевом интермедиате отсутствуют фрагменты, проявляющие основность Льюиса, необходимые для образования водородной связи с молекулой катализатора, авторы делают вывод о том, что реакция протекает по ион-парному механизму. Стереоиндукция осуществляется за счет образования водородной связи между хиральной мочевиной и противоионом хлора электрофильного субстрата. С этой моделью также согласуется тот факт, что замена хлорид аниона на бромид и иодид оказывает заметное влияние на энантиоселективность процесса. Аналогичный механизм был предложен для реакции регио- и энантиоселективной

47 49

циклизации пирролов, а также для реакции ацилцианирования иминов.

Этот же подход был использован предложившими его исследователями в реакциях, протекающих через оксокарбениевые интермедиа™/0 Хиральная тиомочевина 7 обеспечивала эффективную стереодифференциацию в реакции 1-хлоризохроманов с силилкетенацеталем (схема 3).

Ме02С

\

п

О

выход 70-96% ее 74-97%

Схема 3. Реакция 1 -хлоризохроманов с силилкетенацеталем с помощью катализатора Джекобсона.

Добавка 10 моль% хлорида тетрабутиламмония приводила к полному прекращению реакции. Это подтверждает механизм действия катализатора, заключающийся в связывании хлорид аниона за счет образования водородной связи.

Те же авторы4 предложили использовать хиральную тиомочевину 8 в реакции а-алкилирования альдегидов (схема 4). В отличие от двух предыдущих реакций, в данном случае субстрат не содержал гетероатомов. способных к стабилизации карбокатиона. Тем не менее, авторам удалось осуществить это превращение с хорошими выходами и высокой

энантиоселективностью для различных ароматических альдегидов. О

Н^\/Аг + 100 моль% Н2Р

Вг 20 моль% кат. 8 О РИ

РК Н X РИ

Ме кп нп 10 моль% Е13Ы Мё Аг

10 моль% АсОН выход 52-70%

толуол, 25°С, 48ч ее 85-94%

Схема 4. Реакция а-алкилирования альдегидов по Джекобсену.

В 2003г. Такемото (ТакетоШ) с сотрудниками опубликовали работу,^2 где описано получение катализатора 9. Этот катализатор был исследован в модельной реакции присоединения диэтилмалоната к нитроалкенам (схема 5). По мнению авторов, третичная

14

аминогруппа катализатора 9 осуществляла ионизацию малонового эфира, а тиомочевинный фрагмент, благодаря 1Ч-Н связям, активировал нитроалкены к атаке нуклеофила (рис. 3).

О О

EtOOC

COOEt

R'

Н

.N02 10 моль% кат. 9 EtOOC^COOEt толуол, 25°С

R

выход 81-94% ее 64-96%

Схема 5. Реакция присоединения малоната к нитроачкенам с помощью катализатора Такемото.

Рисунок 3. Предложенный механизм действия катализатора Такемото.

Другим примером бифункционального органокатализатора на основе тиомочевины являются хиральные иминофосфорановые комплексы, которые впервые получили Диксон и его сотрудники (D.J. Dixon) в 2013 году. Концепция Диксона заключалась в том, что можно создать систему, одновременно сочетающую в себе функции, как донора водородных связей, так и основания Бренстеда. Были получены иминофосфорановые соединения на основе азида тиомочевины и фосфинов по реакции Штаудингера (схема б).53 Полученные соединения имели фрагмент тиомочевины, который являлся донором водородных связей, и фосфорановый фрагмент, являющийся основанием Бренстеда.

Е\ЛГС Н

N.

Я

реакция Штаудингера

/

Схема 6. Концепция Диксона.

Далее Диксон и сотрудники использовали катализатор 10 в асимметрической реакции нитрометана с ЛЧдифенилфосфиноил кетиминами (нитро-Манниха) (схема 7).53 Были получены продукты присоединения с хорошими выходами (до 97%) и ее до 95%. Одним из недостатков было то, что в некоторых случаях реакции шли длительное время (до 96 ч) при низких температурах (до -15РС).

^РСНРЬЬ Рт Рг

10 моль% кат. 10

Ме(\Ю2 _^

20экв. 0...-15°С, 20-96ч

НЫ

РО(РЬ)2

выходы 40-97% ее 78-95%

Схема 7. Асимметрическая реакция нитрометана с /V'- дифен ил ф о с фино ил кетиминами с

помощью катализатора Диксона.

Также в литературе есть работы, в которых используют в качестве катализаторов производные тиомочевины, содержащие в себе фрагменты двух хиральных диаминов. Одной из них является работа Ванга (С.-Т \Vang).54 Так катализатор 11, полученный из хиральных циклогександиамина и дифенилэтилендиамина, эффективно вел асимметрическую реакцию сульфа-михаэлевского присоединения тиолов к а,р-ненасыщенным гексафторизопропиловым эфирам (схема 8). Этим методом им удалось в одну стадию получить энантиомерно чистый (7?)-Тиазесим (ТЫагезт), который является

антидепрессантом

55

О

5 моль% кат. 11

БИ О

ОСН(СР3)2 -"

(ЧвН толуол 0°С

выходы до 99% ее до 99%

Б РИ

А.....

N N

11

СР.

Схема 8. Асимметрическая реакция сульфа-михаэлевского присоединения тиолов к а,/3-ненасыщенным гексафторизопропиловым эфирам с помощью катализатора Ванга.

16

В последнее время вместо производных тиомочевины начали использовать производные скуарамидов (squaramid.es). Они, как и тиомочевины, являются эффективными

,, ->4 о 5 „

катализаторами - донорами водородных связей. ' Отличием скуарамидов от производных тиомочевины является то, что расстояние между атомами водорода в скуарамиде больше, чем в тиомочевине. Это было показано с помощью ОБТ расчета Равалем и его сотрудниками (рис. 4).56 Это дает возможность использовать скуарамиды в тех реакциях, в которых производные тиомочевины работают недостаточно эффективно.

м ^ = • е ф х ~ £ • • •

Н н • у % -V V г ч У

о о

■—1 {

/ — \

N

н Н

р

2 13 А 2.72 А

Рисунок 4. Рассчитанное расстояние связи между водородами в М./У-диметилтиомочевине и N-диметилскуарамиде.

Р,С

Рисунок 5. Строение скуарамидного катализатора Раваля.

Впервые хиральные скуарамиды были получены группой Раваля (У.Н.Ра\¥а1) в 2008 году.5'1 Пример скуарамида 12, полученного на основе 3,5-бис(трифторметил)-бензиламина, диметилскуарата и хирального амина на основе цинхонина изображен на рисунке 5. Важно отметить, что в этом катализаторе присутствует еще один каталитический центр - основная аминогруппа остатка цинхонина.

Катализатор 12 изначально был использован в реакции сопряженного присоединения 2,4-пентандионов к р-нитростиролам. Выходы продуктов были очень хорошими, а их энантиомерная чистота достигала 99% (схема 9).56

О О 0.5-2 моль% 9 р{ °

кат. 12

2С12, 25е Я,

2 Я,,

выходы 65-99% с/г до 50:1 ее 88-99%

Схема 9. Реакция сопряженного присоединения 2,4-пентандионов к ¡5-нитростиролам с

помощью катализатора Раваля. 17

В дальнейшем, в реакции энантиоселективного а-аминирования 1,3-дикарбонильных соединений (схема 10). Раваль использовал скуарамидный катализатор 13.57 В этом случае скуарамид выступает как донор водородных связей, чтобы фиксировать субстрат в пространстве, а основная группа скуарамида служит внутримолекулярным катализатором отрыва протона от СН-кислоты (рис. 6). Были получены продукты с высокими выходами и отличной энантиоселективностью при низкой загрузке катализатора и в мягких условиях.

О

ч

,C02R °-5"2 моль% 9 EWG

EWG + N 2 кат. 131 11 • ^

R02c'n толуол, 25°С ,

HNV „

co2r

15 примеров

ее 88-98%

?Ви)

Схема 10. Реакция энантиоселективного а-аминирования 1,3-дикарбонильных соединении с

помощью катализатора Раваля.

I I

н н

о

EWG

Рисунок 6. Фиксация и активация субстрата в пространстве за счет водородных связей.

В следующей работе той же научной группы катализатор 14 успешно удалось применить в реакции энантиоселективного присоединения по Михаэлю дифенилфосфита к

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ларионов, Владимир Анатольевич, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. G. Thomas. Medicinal chemistry (2nd edition). John Wiley & Sons Ltd, 2007, 40-41.

2. Г. Кубиньи. Рос. Хим. Ж.. 2006, № 2, 5-17.

3. Е. Hodgson. A Textbook of modern toxicology (4th edition). Wiley-Interscience, 2004, 557-558.

4. M. Gurjar. «The future lies in chiral purity: A perspective». J. Indian Med. Assoc., 2007, 105, 177-178.

5. D. Burke, D. Henderson. «Chirality: a blueprint for the future». Department of Anaesthesia, St John's Hospital at Howden. Livingston, UK. BrJAnaesth., 2002, 88 (4), 563-576.

6. M. Breuer, K. Ditrich, T. Habicher, B. Hauer, M. Kefieler, R. Sturmer, T. Zelinski. «Industrial Methods for the Production of Optically Active Intermediates». Angew. Chem. Int. Ed., 2004, 43, 788-824.

7. C.A. Busacca, D.R. Fandrick. J.J. Song, C.H. Senanayake. «The Growing Impact of Catalysis in the Pharmaceutical Industry». Adv. Synth. Catal., 2011, 353, 1825-1864.

8. A.L. Gavrilova, B. Bosnich. «Principles of Mononucleating and Binucleating Ligand Design». Chem. Rev., 2004,104, 349-383.

9. V. Fritz, J.F. Staddart, M. Shibasaki. Simulating Consepts in Chemistry, Wiley-VCH, 2000, 122-133.

10. Nobel Prize Home Page, http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates (accessed Apr 10, 2011).

11. E.N. Jacobsen, A. Pfaltz, Eds. Comprehensive Asymmetric Catalysis. Springer, Berlin, 1999, Chapter 6.1.

12. A.R. Katritsky, O. Meth-Kohn, C.W. Rees, G. Pattenden. Comprehensive Organic Functional Group Transformation. Pergamon Press: Oxford, 1995, 3, Chapter 18.

13. A.Dondoni, A.Massi. «Asymmetric Organocatalysis: From Infancy to Adolescence». Angew. Chem., Int. Ed., 2008, 47, 4638-4660.

14. A. Berkessel, H. GroEger. Asymmetric Organocatalysis: From Biomimetic Concepts to Application in Asymmetric Synthesis. Wiley-VCH, Weinheim, 2005, 435.

15. P.I. Dalko. Enantioselective Organocatalysis: Reactions and Experimental Procedures. Wiley-VCH, Weinheim, 2007, 536.

16. D.E. Patterson, S. Xie, L.A. Jones, M.H. Osterhout, C.G. Henry, T.D. Roper. «Synthesis of 4-Fluoro-p-(4-fluorophenyl)-L-phenylalanine by an Asymmetric Phase-Transfer Catalyzed Alkylation: Synthesis on Scale and Catalyst Stability». Org. Process Res. Dev., 2007, 11, 624627.

17. S.E. Denmark, N.D. Gould, L.M. Wolf. «A Systematic Investigation of Quaternary Ammonium Ions as Asymmetric Phase-Transfer Catalysts. Synthesis of Catalyst Libraries and Evaluation of Catalyst Activity». J. Org. Chem., 2011, 76, 4260-4336.

18. J.L. Vicario, D. Badía, L. Carrillo. «Organocatalytic Enantioselective Michael and HeteroMichael Reactions». Synthesis, 2007,14, 2065-2092.

19. D. Enders, C. Wang, J.X. Liebich. «Organocatalytic Asymmetric Aza-Michael Additions». Chem. Eur. J., 2009,15, 11058-11076.

20. C.F. Nising, S. Brase. «Recent developments in the field of oxa-Michael reactions». Chem. Soc. Rev., 2012, 41, 988-999.

21. A. Ying, C. Wu, Y. Fu, S. Ren, H. Liang. «Progress in the Application of Organocatalysis to Asymmetric Michael Additions». Chin. J. Org. Chem., 2012, 32, 1587-1604.

22. K. Brak, E.N. Jacobsen. «Asymmetric Ion-Pairing Catalysis». Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 534-561.

23. A. Noble, J.C. Anderson. «Nitro-Mannich Reaction». Chem. Rev., 2013,113, 2887-2939.

24. J. Alemán, A. Parra, H. Jiang, K.A. Jorgensen. «Squaramides: Bridging from Molecular Recognition to Bifunctional Organocatalysis». Chem. Eur. J., 2011,17, 6890-6899.

25. R.I. Storer, C. Aciro, L.H. Jones. «Squaramides: physical properties, synthesis and applications». Chem. Soc. Rev., 2011, 40, 2330-2346.

26. Comprehensive Asymmetric Catalysis. E.N. Jacobsen, A. Pfaltz, H. Yamamoto, Eds.; Springer: New York, 1999; Vols. /-///.

27. H. Yamamoto, K. Futatsugi. «"Designer Acids'': Combined Acid Catalysis for Asymmetric Synthesis». Angew. Chem. Int. Ed., 2005, 44, 1924-1942.

28. S.O. Shan, D. Herschlag. «Hydrogen bonding in enzymatic catalysis: Analysis of energetic contributions». Methods Enzymol., 1999, 308, 246-276.

29. K.B. Schowen, H.H. Limbach, G.S. Denisov, R.L. Schowen. «Hydrogen bonds and proton transfer in general-catalytic transition-state stabilization in enzyme catalysis». Biochim. Biophys. Acta, 2000,1458, 43-62.

30. D.E. Fuerst, E.N. Jacobsen. «Thiourea-Catalyzed Enantioselective Cyanosilylation of Ketones». J. Am. Chem. Soc., 2005, 727, 8964-8965.

31. P.R. Schreiner. «Metal-free organocatalysis through explicit hydrogen bonding interactions». Chem. Soc. Rev., 2003, 32, 289-296.

32. P.M. Pihko. «Activation of Carbonyl Compounds by Double Hydrogen Bonding: An Emerging Tool in Asymmetric Catalysis». Angew. Chem. Int. Ed., 2004, 43, 2062-2064.

33.D.P. Curran, L.H. Kuo. «Altering the Stereochemistry of Allylation Reactions of Cyclic alpha-Sulfinyl Radicals with Diarylureas». J. Org Chem., 1994, 59, 3259-3261.

34. D.P. Curran, L.H. Kuo. «Acceleration of a dipolar Claisen rearrangement by Hydrogen bonding to a soluble diarylurea». Tetrahedron Lett., 1995, 36, 6647-6650.

35. P.R. Schreiner, A. Wittkopp. «H-Bonding Additives Act Like Lewis Acid Catalysts». A. Org. Lett., 2002, 4, 217-220.

36. A. Wittkopp, P.R. Schreiner. «Metal-Free. Noncovalent Catalysis of Diels-Alder Reactions by Neutral Hydrogen Bond Donors in Organic Solvents and in Water». Chem. Eur. J., 2003, 9, 407414.

37. Z.G. Zhang, P.R. Schreiner. «Organocatalytic Biomimetic Reduction of Conjugated Nitroalkenes». Synthesis, 2007, 24, 2559-2565.

38. Z. Zhang, P. Schreiner. «(Thio)ureaorganocatalysis—What can be learnt from anion recognition». Chem. Soc. Rev., 2009, 38, 1187-1198.

39. A. Berkessel, F. Cleemann, S. Mukherjee. T.N. Miiller, J. Lex. «Highly Efficient Dynamic Kinetic Resolution of Azlactones by Urea-Based Bifunctional Organocatalysts». Angew. Chem. Int. Ed., 2005, 44, 807-811.

40. A. Berkessel, S. Mukherjee, F. Cleemann, T.N. Miiller, J. Lex. «Second-generation organocatalysts for the highly enantioselective dynamic kinetic resolution of azlactones». Chem. Commun., 2005, 1898-1900.

41. Y. Sohtome, A. Tanatani, Y. Hashimoto, K. Nagasawa. «Development of bis-thiourea-type organocatalyst for asymmetric Baylis-Hillman reaction». Tetrahedron Lett., 2004, 45, 5589-5592.

42. M.S. Sigman, E.N. Jacobsen. «Schiff Base Catalysts for the Asymmetric Strecker Reaction Identifiedand Optimized from Parallel Synthetic Libraries». J. Am. Chem. Soc., 1998, 120, 49014902.

43. M.S. Sigman, P. Vachal, E.N. Jacobsen. «A General Catalyst for the Asymmetric Strecker Reaction». Angew. Chem. Int. Ed., 2000, 39, 1279-1281.

44. P. Vchal, E.N. Jacobsen. «Structure-Based Analysis and Optimization of a Highly Enantioselective Catalyst for the Strecker Reaction». J. Am. Chem. Soc., 2002,124, 10012-10014.

45. A.G. Wenzel, E.N. Jacobsen. «Asymmetric Catalytic Mannich Reactions Catalyzed by Urea Derivatives: a-Enantioselective Synthesis of /?-Aryl-//-Amino Acids». J. Am. Chem. Soc.. 2002, 124, 12964-12965.

46. I.T. Raheem, P.S. Thiara, E.A. Peterson, E.N. Jacobsen. «Enantioselective Pictet-Spengler-Type Cyclizations of Hydroxylactams: H-Bond Donor Catalysis by Anion Binding». J. Am. Chem. Soc., 2007,129,13404-13405.

47. I.T. Raheem, P.S. Thiara, E.N. Jacobsen. «Regio- and Enantioselective Catalytic Cyclization of Pyrroles onto iV-Acyliminium Ions». Org. Lett.. 2008, 10, 1577-1580.

48. G. Jakab, C. Tancon, Z. Zhang, K.M. Lippert, P.R. Schreiner. «(Thio)urea Organocatalyst Equilibrium Acidities in DMSO». Org. Lett., 2012,14, 1724-1727.

49. S.C. Pan, B. List. «The Catalytic Acylcyanation of Imines». Chem. Asian J., 2008, 3, 430-437.

50. S.E. Reisman, A.G. Doyle, E.N. Jacobsen. «Enantioselective Thiourea-Catalyzed Additions to Oxocarbenium Ions». J. Am. Chem. Soc., 2008,130, 7198-7199.

51. A.R. Brown, W.H. Kuo, E.N. Jacobsen. «Enantioselective Catalytic a-Alkylation of Aldehydes via an SN1 Pathway». J. Am. Chem. Soc., 2010,132, 9286-9288.

52. T. Okino, Y. Hoashi, Y. Takemoto. «Enantioselective Michael Reaction of Malonates to Nitroolefins Catalyzed by Bifunctional Organocatalysts». J. Am. Chem. Soc., 2003, 125, 1267212673.

53. M.G. Nunez, A.J.M. Farley, D.J. Dixon. «Bifunctional Iminophosphorane Organocatalysts for Enantioselective Synthesis: Application to the Ketimine Nitro-Mannich Reaction». J. Am. Chem. Soc., 2013,135, 16348-16351.

54. X. Fang, J. Li, C.-J. Wang. «Organocatalytic Asymmetric Sulfa-Michael Addition of Thiols to a,P-Unsaturated Hexafluoroisopropyl Esters: Expeditious Access to (i?)-Thiazesim». Org. Lett., 2013,15, 3448-3451.

55. T. Nagao, M. Sato, H. Nakajima, A. Kyomoto. «Studies on a New 1,5-Benzothiazepine Derivative (CRD-401). IV. Coronary Vasodilating Effect and Structure-Activity Relationship» Chem. Pharm. Bull., 1973, 21, 92-97.

56. J.P. Malerich, K. Hagihara, V.H. Rawal. «Chiral Squaramide Derivatives are Excellent Hydrogen Bond Donor Catalysts». J. Am. Chem. Soc., 2008,130, 14416-14417.

57. H. Konishi, T.Y. Lam, J.P. Malerich, V.H. Rawal. «Enantioselective a-Amination of 1,3-Dicarbonyl Compounds Using Squaramide Derivatives as Hydrogen Bonding Catalysts». Org. Lett., 2010,12, 2028-2031.

58. Y. Zhu, J.P. Malerich, V.H. Rawal. «Squaramide-Catalyzed Enantioselective Michael Addition of Diphenyl Phosphite to Nitroalkenes». Angew. Chem. Int. Ed., 2010, 49, 153-156.

59. F. Palacios, C. Alonso, J.M. de Los Santos. «Synthesis of /?-Aminophosphonates and -Phosphinates». Chem. Rev., 2005, 105, 899-931.

60. F. Palacios, C. Alonso, J.M. de Los Santos in Enantioselective Synthesis of ß-Amino Acids (2nd edition, Eds.: E. Juaristi, V. A. Soloshonok). Wiley, Hoboken, NJ, 2005, 277-318.

61. J. Wang, L.D. Heikkinen, H. Li, L. Zu, W. Jiang, H. Xie, W. Wang. «Quinine-Catalyzed Enantioselective Michael Addition of Diphenyl Phosphite to Nitroolefíns: Synthesis of Chiral Precursors of a-Substituted /?-Aminophosphonates». Adv. Synth. Catal, 2007, 349, 1052-1056.

62. Y. Qian, G. Ma, A. Lv, H.-L. Zhu, J. Zhao, V.H. Rawal. «Squaramide-catalyzed enantioselective Friedel-Crafts reaction of indoles with imines». Chem. Commun., 2010, 46, 3004-3006.

63. H. Jiang. C. Rodriguez-Escrich, T.K. Johansen, R.L. Davis, K.A. Jorgensen. «Organocatalytic Activation of Polycyclic Aromatic Compounds for Asymmetric Diels-Alder Reactions». An gew. Chem. Int. Ed., 2012, 51, 10271-10274.

64. S. Ban, X. Zhu, Z. Zhang, H. Xie, Q. Li. «Benzoylthiourea-Pyrrolidine as Another Bifunctional Organocatalyst: Highly Enantioselective Michael Addition of Cyclohexanone to Nitroolefíns». Eur. J. Org. Chem., 2013, 2977-2980.

65. D. Bastida, Y. Liu, X. Tian, E. Escudero-Adán, P. Melchiorre. «Asymmetric Vinylogous Aldol Reaction via H-Bond-Directing Dienamine Catalysis». Org. Lett., 2013,15,220-223.

66. S.E. Denmark, Jr. J.R. Heemstra, G.L. Beutner. «Catalytic, Enantioselective, Vinylogous Aldol Reactions». Angew. Chem. Int. Ed., 2005, 44, 4682-4698.

67. E.V. Dehmlow, S.S. Dehmlow. Phase Transfer Catalysis, 3rd ed., VCH,Weinheim, 1993.

68. C.M. Starks, C.L. Liotta, M.E. Halpern. Phase-Transfer Catalysis, Chapman & Hall, New York, 1994.

69. M.J. O'Donnell. «The Enantioselective Synthesis of a-Amino Acids by Phase-Transfer Catalysis with Achiral Schiff Base Esters». Acc. Chem. Res., 2004, 37, 506-517.

70. B. Lygo, B.I. Andrews. «Asymmetric Phase Transfer Catalysis Utilizing Chiral Quaternary Ammonium Salts: Asymmetric Alkylation of Glycine Imines». Acc. Chem. Res., 2004, 37, 518525.

71. T. Ooi, K. Maruoka. «Recent Advances in Asymmetric Phase-Transfer Catalysis». Angew. Chem. Int. Ed., 2007, 46, 4222-4266.

72. S. Shirakawa, K. Maruoka. «Recent Developments in Asymmetric Phase-Transfer Reaction». Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 4312^348.

73. U.-H. Dolling, P. Davis, E.J. Grabowski. «Efficient Catalytic Asymmetric Alkylations. 1. Enantioselective Synthesis of (+)-Indacrinone via Chiral Phase-Transfer Catalysis». J. Am. Chem. Soc., 1984, 106, 446-447.

74. I. Ojima. Catalytic asymmetric synthesis (3rd edition). A John Wiley &Sons, inc., publication, 2010, 95-98.

75. E. de F. Martins, Jr. J.R. Pliego. «Unraveling the Mechanism of the Cinchoninium Ion Asymmetric Phase-Transfer-Catalyzed Alkylation Reaction» ACS Catal., 2013, 3, 613-616.

76. M.J. O'Donnell, W.D. Bennett, S. Wu. «The stereoselective synthesis of alpha-amino acids by phase-transfer catalysis». J. Am. Chem. Soc., 1989, 111, 2353-2355.

77. K.B. Lipkowitz, M.W. Cavanaugh, B. Baker, M.J. O'Donnell. «Theoretical studies in molecular recognition: asymmetric induction of benzophenone imine ester enolates by the benzylcinchoninium ion». J. Org. Chem., 1991, 56, 5181-5192.

78. B. Lygo, P.G. Wainwright. «A new class of asymmetric phase-transfer catalysts derived from Cinchona alkaloids-Application in the enantioselective synthesis of a-amino acids». Tetrahedron Lett., 1997, 38, 8595-8598.

79.B. Lygo, J. Crosby, T.R. Lowdon, P.G. Wainwright. «Studies on the enantioselective synthesis of a-amino acids via asymmetric phase-transfer catalysis». Tetrahedron, 2001, 57, 2391-2402.

80. B. Lygo, J. Crosby, T.R. Lowdon, J.A. Peterson, P.G. Wainwright. «Structure-selectivity studies on catalysts for the phase-transfer catalysed asymmetric alkylation of glycine imine esters». Tetrahedron, 2001, 57, 2403-2409.

81. E.J. Corey, F. Xu, M.C. Noe. «A Rational Approach to Catalytic Enantioselective Enolate Alkylation Using a Structurally Rigidified and Defined Chiral Quaternary Ammonium Salt under Phase Transfer Conditions». J. Am. Chem. Soc., 1997,119, 12414-12415.

82. T. Ooi, M. Kameda, K. Maruoka. «Molecular Design of a C2-Symmetric Chiral Phase-Transfer Catalyst for Practical Asymmetric Synthesis of a-Ami no Acids». J. Am. Chem. Soc., 1999, 121, 6519-6520.

83. T. Ooi, M. Kameda, K. Maruoka. «Design of iV-Spiro C2-Symmetric Chiral Quaternary Ammonium Bromides as Novel Chiral Phase-Transfer Catalysts: Synthesis and Application to Practical Asymmetric Synthesis of a-Amino Acids». J. Am. Chern. Soc., 2003,125, 5139-5151.

84. S.-s. Jew, M.-S. Yoo, B.-S. Jeong II Y. Park, H.-g. Park. «An Unusual Electronic Effect of an Aromatic-F in Phase-Transfer Catalysts Derived from Cinchona-Alkaloid». Org. Lett., 2002, 4, 4245-4248.

85. M.-S. Yoo, B.-S. Jeong, J.H. Lee, H.-g. Park, S.-s. Jew. «Evidence of the Electronic Factor for the Highly Enantioselective Catalytic Efficiency of Cinchona-Derived Phase-Transfer Catalysts». Org. Lett., 2^5, 7, 1129-1131.

86. S.-s. Jew, B.-S. Jeong, M.-S. Yoo, H. Huh, H.-g. Park. «Synthesis and application of dimeric Cinchona alkaloid phase-transfer catalysts: a,a'-bis[0(9)-allylcinchonidinium]-o,m, or /»-xylene dibromide». Chem. Commun., 2001, 1244-1245.

87. H.-g. Park, B.-S. Jeong, M.-S. Yoo, J.-H. Lee, B.-s. Park, M.G. Kim, S.-s. Jew. «Highly efficient ortho-fluoro-dimeric cinchona-derived phase-transfer catalysts». Tetrahedron Lett., 2003, 44, 3497-3500.

88. T. Shibuguchi, Y. Fukuta, Y. Akachi, A. Sekine, T. Ohshima, M. Shibasaki. «Development of new asymmetric two-center catalysts in phase-transfer reactions». Tetrahedron Lett., 2002, 43, 9539-9543.

89. T. Kita, A. Georgieva, Y. Hashimoto, T. Nakata, K. Nagasawa. «C2-Symmetric Chiral Pentacyclic Guanidine: A Phase-Transfer Catalyst for the Asymmetric Alkylation of /er/-Butyl Glycinate Schiff Base». Angew. Chem. Int. Ed., 2002, 41, 2832-2834.

90. T. Hashimoto, K. Maruoka. «Substituent effect of binaphthyl-modified spiro-type chiral phasetransfer catalysts». Tetrahedron Lett., 2003, 44, 3313-3316.

91. B. Lygo, B. Allbutt, S.R. James. «Identification of a highly effective asymmetric phasetransfer catalyst derived from a-methylnaphthylamine». Tetrahedron Lett., 2003, 44, 5629-5632.

92. D. Uraguchi, S. Sakaki, T. Ooi. «Chiral Tetraaminophosphonium Salt-Mediated Asymmetric Direct Henry Reaction». J. Am. Chem. Soc., 2007,129, 12392-12393.

93. T. Ma, X. Fu, C.W. Kee, L. Zong, Y. Pan, K.-W. Huang, C.-H. Tan. «Pentanidium-Catalyzed Enantioselective Phase-Transfer Conjugate Addition Reactions». J. Am. Chem. Soc., 2011, 133, 2828-2831.

94. Y. Yang, F. Moinodeen, W. Chin, T. Ma, Z. Jiang, C.-H. Tan. «Pentanidium-Catalyzed Enantioselective a-Hydroxylation of Oxindoles Using Molecular Oxygen». Org. Lett., 2012, 14, 4762-4765.

95. A.E. Sheshenev, E.V. Boltukhina, A.J.P. White, K.K. (Mimi) Hii. «Methylene-Bridged Bis(imidazoline)-Derived 2-Oxopyrimidinium Salts as Catalysts for Asymmetric Michael Reactions». Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 6988-6991.

96. H. Brunner. «Optically Active Organometallic Compounds of Transition Elements with Chiral Metal Atoms». Angew. Chem. Int. Ed., 1999, 38, 1194-1208.

97. M. Fontecave, O. Hamelin, S.Ménage. « Chiral-at-Metal Complexes as Asymmetric Catalysts». Top. Organomet. Chem., 2005, 15, 271-288.

98. E.B. Bauer. «Chiral-at-metal complexes and their catalytic applications in organic synthesis». Chem. Soc. Rev., 2012, 41, 3153-3167.

99. R.D.W. Kemmitt, D.R. Russell. In Comprehensive Organometallic Chemistry. The Synthesis, Reactions and Structures of Organometallic Compounds; E.W. Abel, G. Wilkinson, F.G.A. Stone, Eds.; Pergamon Press Lt: New York, 1982; 5, 2-264.

100. E.B. Bauer. «Chiral-at-metal complexes and their catalytic applications inorganic synthesis». Chem. Soc. Rev., 2012, 41, 3153-3167.

101. P.D. Knight. P. Scott. «Predetermination of chirality at octahedral centres with tetradentate ligands: prospects for enantioselective catalysis». Coord. Chem. Rev., 2003, 242, 125-143.

102. J.C. Bailar Jr. «Some developments in the stereochemistry of coordination compounds in the last fifty years». J. Chem. Educ., 1981, 58, 674-681.

103. S. Herrero, M.A. Usôn. «A Straightforward Method for Assigning Stereochemical A/A Descriptors to Octahedral Coordination Compounds». J. Chem. Educ., 1995, 72, 1065-1066.

104. M. Chavarot, S. Ménage, O. Hamelin, F. Charnay, J. Pécaut, M. Fontecave. «"Chiral-at-Metal" Octahedral Ruthenium(II) Complexes with Achiral Ligands: A New Type of Enantioselective Catalyst». Inorg. Chem., 2003, 42, 4810-4816.

105. O. Hamelin, M. Rimboud, J. Pécaut, M. Fontecave. «Chiral-at-Metal Ruthenium Complex as a Metalloligand for Asymmetric Catalysis». Inorg. Chem., 2007, 46, 5354-5360.

106. I. Sato, K. Kadowaki,Y. Ohgo, K. Soai, H. Ogino. «Highly enantioselective asymmetric autocatalysis induced by chiral cobalt complexes due to the topology of the coordination of achiral ligands». Chem. Commun., 2001, 1022-1023.

107. T. Kawasaki, T. Omine, M. Sato, Y. Morishita, K. Soai. «Asymmetric Autocatalysis Induced by Octahedral Tris(acetylacetonato)chromium(III) Complex as a Homogeneous Chiral Initiator». Chem. Lett., 2007, 56,30-31.

108. C. Ganzmann, J.A. Gladysz. «Phase Transfer of Enantiopure Werner Cations into Organic Solvents: An Overlooked Family of Chiral Hydrogen Bond Donors for Enantioselective Catalysis». Chem. Eur. J., 2008,14, 5397-5400.

109. L.-A. Chen, W. Xu, B. Huang, J. Ma, L. Wang, J. Xi, K. Harms, L. Gong, E. Meggers. «Asymmetric Catalysis with an Inert Chiral-at-Metal Iridium Complex». J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 10598-10601.

110. L.-A. Chen, X. Tang, J. Xi, W. Xu, L. Gong, E. Meggers. «Chiral-at-Metal Octahedral Iridium Catalyst for the Asymmetric Construction of an All-Carbon Quaternary Stereocenter». Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 14021-14025.

111. H. Huo, C. Fu, K. Harms, E. Meggers. «Asymmetric Catalysis with Substitutional^ Labile yet Stereochemically Stable Chiral-at-Metal Iridium(III) Complex». J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 2990-2993.

112. A. Werner. Chem. Ber., 1912, 45, 121-130.

113 L. Feng, Y. Geisselbrecht, S. Blanck, A. Wilbuer, G.E. Atilla-Gokcumen, P. Filippakopoulos, K. Kräling, M.A. Celik, K. Harms, J. Maksimoska, R. Marmorstein, G. Frenking, S. Knapp, L.-O. Essen, E. Meggers. «Structurally Sophisticated Octahedral Metal Complexes as Highly Selective Protein Kinase Inhibitors». J. Am. Chem. Soc., 2011,133, 5976-5986

114. Y.N. Belokon', V.M. Belikov, S.V. Vitt, T.F. Savel'eva, V.M. Burbelo, V.l. Bakhmutov, G.G. Aleksandrov, Y.T. Struchkov. «A simple stereochemical model of pyridoxal-dependent aldolase: Asymmetric conversions of the amino acid fragment in chiral complexes of potassium a and A-bis-/n-salicylideneaminoacidato/cobaltate(III)». Tetrahedron, 1977, 33, 2551-2564.

115. J.I. Legg, B.E. Douglas. «A General Method for Relating the Absolute Configurations of Octahedral Chelate Complexes». J. Am. Chem. Soc., 1966, 88, 2697-2699.

116. Y.N. Belokon', A.G. Bulychev.V.I. Maleev, M. North, I.L. Malfanov, N.S. Ikonnikov. «Asymmetric synthesis of cyanohydrins catalysed by a potassium A-bis[jV-salicylidene-(/?)-tryptophanato]cobaltate complex». Mendeleev Commun., 2004,14, 249-250.

117. Y.N. Belokon', V.l. Maleev, I.L. Mal'fanov, T.F. Savel'eva, N.S. Ikonnikov, A.G. Bulychev, D.L. Usanov, D.A. Kataev, M. North. «Anionic chiral cobalt(III) complexes as catalysts of asymmetric synthesis of cyanohydrins». Russ. Chem. Bull, 2006,115, 821-827.

118. Y.N. Belokon', V.l. Maleev, D.A. Kataev, I.L. Mal'fanov, A.G. Bulychev, M.A. Moskalenko, T.F. Savel'eva, T.V. Skrupskaya, K.A. Lyssenko, I.A. Godovikov, M. North. «Potassium and silver chiral cobaltate(III) complexes as precatalysts for asymmetric C—C bond formation». Tetrahedron: Asymmetry, 2008,19, 822-831.

119. Y.N. Belokon', V.I. Maleev, D.A. Kataev, T.F. Savel'eva, T.V. Skrupskaya, Y.V. Nelyubina, M. North. «Chiral ion pairs in catalysis: lithium salts of chiral metallocomplex anions as catalysts for asymmetric С—С bond formation». Tetrahedron: Asymmetry, 2009, 20, 1746-1752.

120. V.I. Maleev, T.V. Skrupskaya, L.V. Yashkina, A.F. Mkrtchyan, A.S. Saghyan, M.M. Il'in, D.A. Chusov. «Aza-Diels-Alder reaction catalyzed by novel chiral metalocomplex Bronsted acids». Tetrahedron: Asymmetry, 2013, 24, 178-183.

121. N. Kurono, K. Arai, M. Uemura, T. Ohkuma. «[Ru(phgly)2(binap)]/Li2C03: A Highly Active, Robust, and Enantioselective Catalyst for the Cyanosilylation of Aldehydes». Angew. Chem. Int. Ed., 2008, 47,6643-6646.

122. N. Kurono, M. Uemura, T. Ohkuma. «Asymmetric Cyanosilylation of a-Keto Esters Catalyzed by the [Ru(phgly)2(bmap)]-C6H5OLi System». Eur. J. Org. Chem., 2010, 1455-1459.

123. N. Kurono, N. Nii, Y. Sakaguchi, M. Uemura, T. Ohkuma. «Asymmetric Hydrocyanation of «,/7-Unsaturated Ketones into /?-Cyano Ketones with the [Ru(phgly)2(binap)]/C6H50Li Catalyst System». Angew. Chem. Int. Ed., 2011, 50, 5541-5544.

124. N. Kurono, T. Yoshikawa, M. Yamasaki, T. Ohkuma. «Enantioselective Hydrocyanation of Aldehydes Catalyzed by[Li{Ru(phgly)2(binap)}]X (X = CI, Br)». Org. Lett., 2011,13, 1254-1257.

125. M. Uemura, N. Kurono, T. Ohkuma. «Enantioselective Hydrocyanation of TV-Protected Aldimines». Org. Lett., 2012,14, 882-885.

126. Y. Sakaguchi, N. Kurono, K. Yamauchi, T. Ohkuma. «Asymmetric Conjugate Hydrocyanation of a,/?-Unsaturated Л-Acylpyrroles with the Ru(phgly)2(binap)~CH30Li Catalyst System». Org. Lett., 2014,16, 808-811.

127. T.B. Скрупская. Диссертация, Москва, 2010.

128. W.A.L. Otterlo, E.L. Ngidi, S. Kuzvidza, G.L. Morgans, S.S. Moleele, C.B. de Koning. «Ring-closing metathesis for the synthesis of 2H- and 4H-chromenes». Tetrahedron, 2005, 61, 9996-10006.

129. J. Smith, J.L. Liras, S.E. Schneider, E.V. Anslyn. «Solid and Solution Phase Organic Syntheses of Oligomeric Thioureas». J. Org. Chem., 1996, 61, 8811-8818.

130. Т.Е. Renau, J.P. Sanchez, J.W. Gage, J.A. Dever, M.A. Shapiro, S.J. Gracheck, J.M. Domagala. «Structure-Activity Relationships of the Quinolone Antibacterials against Mycobacteria: Effect of Structural Changes atN-1 and С-7». J. Med. Chem., 1996, 39, 729-735.

131. F. Herold, M. Dawidowski, I. Wolska, A. Chodkowski, J. Kleps, J. Turloa, A. Zimniakc. «The synthesis of new diastereomers of (4.S',8&ST)- and (4i?,8aS)-4-phenyl-perhydropyrrole[l,2-a]pyrazine-l,3-dione». Tetrahedron: Asymmetry, 2007,18, 2091-2098.

132. C.I. Diakos, M. Zhang, P.J. Bealec, R.R. Fentona, T. W. Hambleya. «Synthesis, characterisation and in vitro cytotoxicity studies of a series of chiral platinum(II) complexes based on the 2-aminomethylpyrrolidine ligand: X-ray crystal structure of [PtC12(7?-dimepyrr)] (R-dimepyrr = yV-dimethyl-2(i?)-aminomethylpyrrolidine)». European Journal of Medicinal Chemistry, 2009, 44, 2807-2814.

133. U. Koch, P.L.A. Popelier. «Characterization of C-H-O Hydrogen Bonds on the Basis of the Charge Density». J. Phys. Chem., 1995, 99, 9747-9754.

134. G.A. Jeffrey. An introduction to Hydrogen Bonding, Oxford, University Press, 1997.

135. E. Espinosa, E. Molins, C. Lecomte. «Hydrogen bond strengths revealed by topological analyses of experimentally observed electron densities». Chem. Phys. Lett., 1998, 285, 170-173.

136. J.-A. van den Berg, K.R. Seddon. «Critical Evaluation of C-H - X Hydrogen Bonding in the Crystalline State». Cryst. Growth Des., 2003, 3, 643-661.

137. II. Miyabe, Y. Takemoto. «Discovery and Application of Asymmetric Reaction by MultiFunctional Thioureas». Bull. Chem. Soc. Jpn., 2008, 81, 785-795.

138. M. North. «Synthesis and applications of non-racemic cyanohydrins». Tetrahedron: Asymmetry, 2003,14, 147-176.

139. F.G. Bordwell. «Equilibrium Acidities in Dimethyl Sulfoxide Solution». Acc. Chem. Res., 1988. 21, 456-463.

140. R. Goumont, E. Magnier, E. Kizilian, F. Terrier. «Acidity Inversions of a-N02 and a-S02CF3 Activated Carbon Acids as a Result of Contrasting Solvent Effects on Transfer from Water to Dimethyl Sulfoxide Solutions». J. Org. Chem., 2003, 68, 6566-6570 и ссылки цитированные там.

141. A.D. Dilman, V.V. Levin, M. Kami, Y. Apeloig. «Activation of Pentafluorophenylsilanes by Weak Lewis Bases in Reaction with Iminium Cations». J. Org. Chem., 2006, 71, 7214-7223 и ссылки цитированные там.

142. И.Н. Черноглазова.Диссертация, Москва,ИИЩ.

143. К.В. Lipkowitz, M.W. Cavanaugh, В. Baker, M.J. O'Donnell. «Theoretical studies in molecular recognition: asymmetric induction of benzophenone imine ester enolates by the benzylcinchoninium ion». J. Org. Chem., 1991, 56, 5181-5192.

144. R.F.W. Bader. Atoms In molecules. A Quantum Theory, Clarendron Press, Oxford, 1990.

145. В. Holzberger, S. Obeid, W. Welte, K. Dieberichs, A. Marx. «Structural insights into the potential of 4-fluoroproline to modulate biophysical properties of proteins». Chem. Sci., 2012, 3, 2924-2931.

146. J.T. Ngo, D.A. Tirrell. «Noncanonical Amino Acids in the Interrogation of Cellular Protein Synthesis». Acc. Chem. Res., 2011, 44, 677-685.

147. M.G Sarwar, B. Dragisic, S. Sagoo, M.S. Taylor. «А Tridentate Halogen-Bonding Receptor for Tight Binding of Halide Anions». Angew. Chem. Int. Ed., 2010, 49, 1674-1677.

148. V.A. Soloshonok, C. Cai, V.J. Hruby, L.V. Meervelt, N. Mischenko. «Stereochemical^ Defined C-Substituted Glutamic Acids and their Derivatives. 1. An Efficient Asymmetric Synthesis of (25",35)-3-Methyl- and -3-Trifluoromethylpyroglutamic Acids». Tetrahedron, 1999,55,12031-12044.

149. A. Powell, M.A. Nakeeb, B. Wilkinson, J. Micklefield. «Precursor-directed biosynthesis of nonribosomal lipopeptides with modified glutamate residues». Chem. Commun., 2007,2683-2685.

150. M. Hudlicky. «Stereospecific syntheses of all four stereoisomers of 4-fluoroglutamic acid». J. of Fluorine Chemistry, 1993, 60, 193-210.

151. D. Gestman, A.J. Laurent, E.G. Laurent. «Synthesis of pure enantiomers of cis- and trans-3-(trifluoromethyl) pyroglutamic esters». J. of Fluorine Chemistry 1996, 80, 27-30.

152. M. Hut'ka, T. Tsubogo, S. Kobayashi. «Synthesis of Glutamic Acid and Highly Functionalized Pyrrolidine Derivatives by Utilizing Tunable Calcium Catalysts for Chemoselective Asymmetric 1,4-Addition and [3+2] Cycloaddition Reactions». Adv. Synth. Catal., 2013, 355, 1561-1569.

153. J.S. Bandar, Т.Н. Lambert. «Enantioselective Bransted Base Catalysis with Chiral Cyclopropenimines». J. Am. Chem. Soc., 2012,134, 5552-5555 и ссылки цитированные там.

154. Т. Konno, S. Watanabe, Т. Takahashi, Y. Tokoro, S.-I. Fukuzawa. «Silver/Thio ClickFerrophos Complex as an Effective Catalyst for Asymmetric Conjugate Addition of Glycine Imino Ester to Unsaturated Malonates and я-Enones». Org. Lett., 2013,15, 4418-4421.

155. M.-Q. Hua, L. Wang, H.-F. Cui, J. Nie, X.-L. Zhang, A.J. Ma. «А powerful synergistic effect for highly efficient diastereo- and enantioselective phase-transfer catalyzed conjugate additions». Chem. Commun., 2011, 1631-1633.

156. D.P. Curran. «Reduction of .DELTA.2-isoxazolines. 3. Raney nickel catalyzed formation of .beta.-hydroxy ketones». J. Am. Chem. Soc., 1983,105, 5826-5833.

157. M.J. Porter, J. Skidmore. «Asymmetric epoxidation of electron-deficient olefins». Chem. Commun, 2000, 1215-1225.

158. C. Lauret. «Epoxy ketones as versatile building blocks in organic synthesis». Tetrahedron: Asymmetry, 2001,12,2359-2383.

159. H. Egami, К. Matsumoto, Т. Oguma, Т. Kunisu, Т. Katsuki. «Enantioenriched Synthesis of CI-Symmetric BINOLs: Iron-Catalyzed Cross-Coupling of 2-Naphthols and Some Mechanistic Insight». J. Am. Chem. Soc2010,132, 13633-1363.

160. А. Гордон, P. Форд. Спутник химика, Мир, 1976.

161. H.F. Bauer, W.C. Drinkard. «A General Synthesis of Cobalt(III) Complexes; A New Intermediate, Na3[Co(C03)3]-3H20». J. Am. Chem. Soc., 1960, 82, 5031-5032.

162. Ellis J.E., Winzenburg P.T., Warnock G.F. «Highly reduced organometallics XXVII. Synthesis, isolation and characterization of trisodium tricarbonylcobaltate(3-), and initial studies on its derivative chemistry». J. Organomet. Chem., 1990, 383, 521-530.

163. T. Storr, P. Verma, Y. Shimazaki, E.C. Wasinger, T.D.P. Stack. «Ligand Radical Localization in a Nonsymmetric One-Electron Oxidized Ni(II) Bis-phenoxide Complex». Chem. Eur. J., 2010,16, 8980-8983.