4 Neuartige C 1 -symmetrische sulfoximin- sulfoximin-ische P,N-Liganden in der
4.1 Auswahl und Synthese der verwendeten C 1 - -symmetrischen Liganden -symmetrischen Liganden
4.1.2 Synthese der C 1 -symmetrischen P,N-Liganden
4.1.2.3 Synthese der Liganden 113 und epi-113
dass beide Herstellungsweisen das gewünschte Carbanion in hohen Ausbeuten bildeten und somit als äquivalent angesehen werden können.
Die viel versprechende Umsetzung des Sulfonimidates 18 mit deprotoniertem Methyl-diphenylphosphan-Boran-Komplex 123 zu 125 (Schema 4.13) als Vorläufermolekül für den Liganden 113 gestaltete sich jedoch als schwierig:
O S
N O
18
CH2PPh2 BH3
123
O S N
OH PPh2
125
BH3 S
THF N
Schema 4.13: Versuchte Umsetzung des Sulfonimidates 18 mit deprotoniertem Methyldiphenyl-phosphan-Boran-Komplex 123.
Nach Zugabe von Sulfonimidat 18 zu frisch in THF hergestelltem Komplex 123 bei -50 °C und langsamen Erwärmen auf Raumtemperatur konnte nach 12 Stunden Reaktionszeit kein Umsatz mittels 1H-NMR-spektroskopischer Analyse ermittelt werden. Daher wurde die Reaktionstemperatur in einem neuen Experiment sequentiell erhöht. Da nach Zugabe des Sulfonimidates zu 123 bei -78 °C, anschließendem Erwärmen auf 0 °C nach einer Stunde und weiterem Rühren der Reaktionslösung bei Raumtemperatur für 6 Stunden ebenfalls kein Umsatz über 1H-NMR-Spektroskopie ermittelt werden konnte, wurde die Reaktion bis zum Rückfluss erhitzt. Nach 70 Stunden Reaktionszeit konnte dünnschichtchromatographisch kein Edukt mehr nachgewiesen werden. Nach wässriger Aufarbeitung der Reaktion und flash-säulenchromatographischer Aufreinigung wurden die Nebenprodukte 127 und 128 (Schema 4.14) mit einer Ausbeute von 14% bzw. 44% neben weiteren sehr komplexen Substanz-gemischen isoliert, deren genaue Charakterisierung nicht weiter verfolgt wurde. Die Bildung der isolierten Nebenprodukte 127 und 128 kann durch die bekannte thermische Umlagerung des Sulfonimidates 18 in das Aziridin 126 erklärt werden, welches durch Nucleophile geöffnet werden kann (Schema 4.14).[137]
65
66
Schema 4.14: Bildung der isolierten Nebenprodukte 127 und 128 über das Aziridin 126.
Ist das Nucleophil der eingesetzte Komplex 123, kommt es zu Bildung des Neben-produktes 127; erfolgt die Öffnung des Aziridins 126 während der Aufarbeitung durch Wasser bzw. OH--Ionen, ist die Bildung von 128 plausibel.
Nach langsamen Verdampfen des Lösungsmittels der isolierten Fraktion von 127 bildeten sich Kristalle, die einer Einkristallstruktur-Analyse unterzogen wurden. Die erhaltene Kristall-struktur ist in Abbildung 4.4 gezeigt.
Abbildung 4.4: Strukturformel und Einkristallstruktur des Nebenproduktes 127. Schwarz:
Kohlenstoff; rot: Sauerstoff; blau: Stickstoff; gelb: Schwefel; grün: Phosphor;
orange: Bor.
Es ist zu sehen, dass es sich um eine leicht fehlgeordnete Struktur handelt. Dennoch ist die Sulfonamid-Einheit zweifelsfrei erkennbar.
Eine Möglichkeit für das Scheitern der Reaktion zwischen dem Sulfonimidat 18 und deprotoniertem Methyldiphenylphosphan-Boran-Komplex 123 könnte ein zu geringer nucleo-philer Charakter des gebildeten Carbanions sein. Möglicherweise wird dies durch dessen Ylid-Charakter hervorgerufen. Daher wurde unter sonst identischen Reaktionsbedingungen versucht, eine Umsetzung des Sulfonimidates 18 mit nicht boraniertem, deprotoniertem
O S
N O Δ S
O O
N Nu
H
S O O
NH
OH S
O O
NH PPh2
BH3
CH2PPh2 BH3
OH
18 126
127
128 14%
44%
123
S O O
NH PPh2
BH3
127
67 Methyldiphenylphosphan 129 zu erreichen und in einer nachgeschalteten Reaktion das Produkt zu boranieren (Schema 4.15).
Schema 4.15: m
Methyldiphenyl-phosphan 129.
Auch in dieser Reaktion konnte sowohl dünnschichtchromatographisch als auch 1 H-NMR-spe
ynthese des Liganden 113 über den in Schema 4.12 (Seite 64) verdeutlichten Weg A ist
a bekannt ist, dass man TBS-geschütztes Methylsulfoximin 124 quantitativ an der Me
O
Versuchte Umsetzung des Sulfonimidates 18 mit deprotonierte S
ktroskopisch keine Umsetzung beobachtet werden. Da in diesem Falle nicht bis zum Rückfluss erhitzt wurde, konnte nach Zugabe von Boran-THF-Komplex zu der Reaktion nach Aufarbeitung cyclisches Sulfonimidat und quantitativ boraniertes Methyldiphenylphosphan
1H-NMR-spektroskopisch nachgewiesen werden. Somit lag die Vermutung nahe, dass die Reaktivität des lithiierten Carbanions 129 weiterhin nicht ausreichend war. Allerdings konnte auch nach Zugabe von N,N,N',N'-Tetramethylethylen-1,2-diamin (TMEDA) in der Deproto-nierungsreaktion des Methyldiphenylphosphans zur Erhöhung der Nucleophilie des gebil-deten Carbanions ebenfalls keine Umsetzung von 129 mit dem Sulfonimidat 18 beobachtet werden.
Eine S
somit auszuschließen. Aus diesem Grunde wurde die Alternativroute zu 113 ausgehend von TBS-geschütztem Methylsulfoximin (Weg B, Schema 4.12, Seite 64) untersucht.
D
thylgruppe mit n-BuLi deprotonieren kann,[59] stellte eine Umsetzung des deprotonierten Methylsulfoximins 124 mit Chlordiphenylphosphan einen naheliegenden Versuch der Darstellung des OTBS-geschützten Liganden 113 dar (Weg A, Schema 4.16). Aus den Erfahrungen der Synthese des Liganden 111a (Kapitel 4.1.2.1) sollte dabei auf Verwendung von boraniertem Chlordiphenylphosphan verzichtet werden.
N O
18
CH2PPh2
129
S O N
OH PPh2
125
BH3 S
N
BH3 THF
31%
A
B
O S N
OTBS PPh2
113
BH3 S
N O
S N
OTBS 124
1) n-BuLi 2) ClPPh2 3) BH3 THF
THF
1) n-BuLi 2) PhOPPh2 3) BH3 THF
THF
Schema 4.16: Versuch der Umsetzung von deprotoniertem Methylsulfoximin 124 mit Chlor-diphenylphosphan und erfolgreiche Synthese von 113 unter Verwendung von Phenyldiphenylphosphinit.
Dazu wurde 124 in THF gelöst, auf -78 °C gekühlt und mit n-BuLi versetzt. Nach 30 minütigem Rühren bei dieser Temperatur wurde auf 0 °C erwärmt und nach einer weiteren halben Stunde Chlordiphenylphosphan zugegeben. Mittels Dünnschichtchromatographie konnte nach zwei Stunden kein Umsatz erkannt werden, so dass die Reaktionslösung auf Raumtemperatur erwärmt wurde. Auch nach 16 Stunden zeigte eine dünnschichtchromato-graphische Kontrolle keinen Fortschritt der Reaktion; daher wurde auf eine weitere Temperaturerhöhung verzichtet. Da unter diesen Reaktionsbedingungen keine Reaktivität zu beobachten war, entschied man sich ein anderes Phosphor-Elektrophil einzusetzen. Aufgrund höherer Reaktivität gegenüber Nucleophilen verwendete man Phenyldiphenylphosphinit (Weg B, Schema 4.16) welches man nach Literatur[143] durch Reaktion von Phenol mit Chlor-diphenylphosphan in Gegenwart von Triethylamin erhielt.
Unter identischen Reaktionsbedingungen wie in der Reaktion von 124 mit Chlordiphenyl-phosphan konnte nach einer Reaktionszeit von zwei Stunden Rühren bei Raumtemperatur noch etwas Methylsulfoximin dünnschichtchromatographisch nachgewiesen werden. Da weitere Produkte entstanden, entschied man sich allerdings die Reaktion abzubrechen. Nach Boranierung der Phosphanfunktionalität mit Boran-THF-Komplex bei 0 °C und wässriger Aufarbeitung wies ein 1H-NMR der nicht aufgereinigten Substanz ein nahezu 1:1-Verhältnis zwischen eingesetztem Methylsulfoximin 124 und einer neuen Verbindung auf. Nach flash-säulenchromatographischer Aufreinigung des erhaltenen Rohproduktes konnte Ligand 113 in einer Ausbeute von nicht befriedigenden 31% erhalten werden. Aufgrund der Ergebnisse in katalytischen Reaktionen wurde dessen Synthese nicht weiter optimiert (siehe Kapitel 4.3.2.2).
Ausgehend von dem S-epimeren Methylsulfoximin epi-124 konnte der Ligand epi-113 auf analoge Weise, wie für Ligand 113 beschrieben, mit einer Ausbeute von 38% erhalten werden (Schema 4.17).
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O S N
OTBS
P O
130
38%
epi-124
O S N
OTBS epi-113
PPh2 BH3
1) n-BuLi 2) BH3 THF
THF
Schema 4.17: Synthese des Liganden epi-113 durch Reaktion von OTBS-geschütztem Methyl-sulfoximin epi-124 mit Phenydiphenylphosphinit 130.
Die in diesem Kapitel vorgestellten, erfolgreich synthetisierten Liganden sollten als P,N-Liganden in der asymmetrischen Übergangsmetall-Katalyse eingesetzt werden. Daher ist eine Deboranierung der Phosphordonoren notwendig. Das Vorgehen dieser Deboranierungs-prozedur sowie das Komplexierungsverhalten der neuen Liganden wird im Folgenden erläutert.