Peptide-Catalyzed Conjugate Addition Reactions of Aldehydes to Nitroolefins

Abstract

The tripeptide H-d-Pro-Pro-Glu-NH₂ is an efficient catalyst for conjugate addition reactions of aldehydes to nitroolefins. Chiral γ-nitroaldehydes are obtained in excellent yields and stereoselectivities in the presence of as little as 1 mol% of the tripeptide catalyst. Under further optimized reaction conditions the product was obtained in essentially perfect stereoselectivity (syn/anti, >99:1, 99% ee).

Key words

asymmetric catalysis - conjugate addition reactions - organocatalysis - peptides - proline

References

• For reviews, see:
• 1a Berner OM. Tedeschi L. Enders D. Eur. J. Org. Chem.  2002,  1877 
• 1b Krause N. Hoffmann-Röder A. Synthesis  2001,  171 
• For early examples, see:
• 2a Betancort JM. Barbas CF. Org. Lett.  2001,  3:  3737 
• 2b Alexakis A. Andrey O. Org. Lett.  2002,  4:  3611 
• For recent reviews on 1,4-addition reactions using organocatalysts, see:
• 3a Tsogoeva SB. Eur. J. Org. Chem.  2007,  1701 
• 3b Sulzer-Mossé S. Alexakis A. Chem. Commun.  2007,  3123 
• 3c Vicario JL. Badía D. Carrillo L. Synthesis  2007,  2065 
• 3d Almasi D. Alonso DA. Nájera C. Tetrahedron: Asymmetry  2007,  18:  299 
• 3e Mukherjee S. Yang JW. Hoffmann S. List B. Chem. Rev.  2007,  107:  5471 
• For selected examples of conjugate additions between aldehydes and nitroolefins catalyzed by organocatalysts, see:
• 4a Zheng Z. Perkins BL. Ni B. J. Am. Chem. Soc.  2010,  132:  50 
• 4b Alza E. Pericàs MA. Adv. Synth. Catal.  2010,  352:  in press; DOI 10.1002/adsc.200900817
• 4c Lombardo M. Chiarucci M. Quintavalla A. Trombini C. Adv. Synth. Catal.  2009,  351:  2801 
• 4d Luo R.-S. Weng J. Ai H.-B. Chan ASC. Adv. Synth. Catal.  2009,  351:  2449 
• 4e Chang C. Li S.-H. Reddy RJ. Chen K. Adv. Synth. Catal.  2009,  351:  1273 
• 4f Ruiz N. Reyes E. Vicario JL. Badia D. Carrillo L. Uria U. Chem. Eur. J.  2008,  14:  9357 
• 4g Belot S. Massaro A. Tenti A. Mordini A. Alexakis A. Org. Lett.  2008,  10:  4557 
• 4h Chi Y. Guo L. Kopf NA. Gellman SH. J. Am. Chem. Soc.  2008,  130:  5608 
• 4i García-García P. Ladépeche A. Halder R. List B. Angew. Chem. Int. Ed.  2008,  47:  4719 
• 4j Hayashi Y. Itoh T. Ohkubo M. Ishikawa H. Angew. Chem. Int. Ed.  2008,  47:  4722 
• 4k Zhu S. Yu S. Ma D. Angew. Chem. Int. Ed.  2008,  47:  545 
• 4l McCooey SH. Connon SJ. Org. Lett.  2007,  9:  599 
• 4m Palomo C. Vera S. Mielgo A. Gómez-Bengoa E. Angew. Chem. Int. Ed.  2006,  45:  5984 
• 4n Lalonde MP. Chen Y. Jacobsen EN. Angew. Chem. Int. Ed.  2006,  45:  6366 
• 4o Wang J. Li J. Lou B. Zu L. Guo H. Wang W. Chem. Eur. J.  2006,  12:  4321 
• 4p Mossé S. Laars M. Kriis K. Kanger T. Alexakis A. Org. Lett.  2006,  8:  2559 
• 4q Mase N. Watanabe K. Yoda H. Takabe K. Tanaka F. Barbas CF. J. Am. Chem. Soc.  2006,  128:  4966 
• 4r Hayashi Y. Gotoh H. Hayashi T. Shoji M. Angew. Chem. Int. Ed.  2005,  44:  4212 
• 5 Wiesner M. Revell JD. Wennemers H. Angew. Chem. Int. Ed.  2008,  47:  1871 
• 6 Wiesner M. Revell JD. Tonazzi S. Wennemers H. J. Am. Chem. Soc.  2008,  130:  5610 
• 7 Wiesner M. Neuburger M. Wennemers H. Chem. Eur. J.  2009,  15:  10103 
• 8 Wiesner M. Upert G. Angelici G. Wennemers H. J. Am. Chem. Soc.  2010,  132:  6 

9

For the role of water and its effect on the reaction rate see ref. 8.