Synthesis 2010(21): 3670-3680  
DOI: 10.1055/s-0030-1258231
PAPER
© Georg Thieme Verlag Stuttgart ˙ New York

New Derivatives of VAPOL and VANOL: Structurally Distinct Vaulted Chiral Ligands and Brønsted Acid Catalysts

Aman A. Desai, William D. Wulff*
Department of Chemistry, Michigan State University, East Lansing, MI 48824, USA
Fax: +1(517)3531793; e-Mail: wulff@chemistry.msu.edu;
Weitere Informationen

Publikationsverlauf

Received 8 June 2010
Publikationsdatum:
25. August 2010 (online)

Abstract

Lean and efficient multi-gram scale syntheses of a number of new derivatives of VAPOL and VANOL are described. These are structurally novel chiral ligands and Brønsted acid catalysts, and could provide singular profiles for reactivity and asymmetric inductions in catalysis.

    References

  • For selected reviews on chiral Brønsted acid catalysis, see:
  • 1a Terada M. Bull. Chem. Soc. Jpn.  2010,  83:  101 
  • 1b Terada M. Chem. Commun.  2008,  4097 
  • 1c Doyle AG. Jacobsen EN. Chem. Rev.  2007,  107:  5713 
  • 1d Akiyama T. Chem. Rev.  2007,  107:  5744 
  • 1e Connon SJ. Angew. Chem. Int. Ed.  2006,  45:  3909 
  • 1f Akiyama T. Itoh J. Fuchibe K. Adv. Synth. Catal.  2006,  348:  999 
  • 1g Taylor MS. Jacobsen EN. Angew. Chem. Int. Ed.  2006,  45:  1520 
  • 1h Bolm C. Rantanen T. Schiffers I. Zani L. Angew. Chem. Int. Ed.  2005,  44:  1758 
  • 1i Pihko PM. Angew. Chem. Int. Ed.  2004,  43:  2062 
  • 1j Schreiner PR. Chem. Soc. Rev.  2003,  32:  289 
  • 2 Yoon TP. Jacobsen EN. Science  2003,  299:  1691 
  • For selected reports, see:
  • 3a Tillman AL. Dixon DJ. Org. Biomol. Chem.  2007,  5:  606 
  • 3b Momiyama N. Yamamoto Y. Yamamoto H. J. Am. Chem. Soc.  2007,  129:  1190 
  • 3c Matsui K. Tanaka K. Horii A. Takizawa S. Sasai H. Tetrahedron: Asymmetry  2006,  17:  578 
  • 3d Matsui K. Takizawa S. Sasai H. Synlett  2006,  761 
  • 3e Matsui K. Takizawa S. Sasai H. J. Am. Chem. Soc.  2005,  127:  3680 
  • 3f Dixon DJ. Tillman AL. Synlett  2005,  2635 
  • 3g McDougal NT. Trevellini WL. Rodgen SA. Kliman LT. Schaus SE. Adv. Synth. Catal.  2004,  346:  1231 
  • 3h McDougal NT. Schaus SE. J. Am. Chem. Soc.  2003,  125:  12094 
  • 4a Akiyama T. Itoh J. Yokota K. Fuchibe K. Angew. Chem. Int. Ed.  2004,  43:  1566 
  • 4b Uraguchi D. Terada M. J. Am. Chem. Soc.  2004,  126:  5356 
  • For a selection of reports from 2009, see:
  • 5a Mori K. Katoh T. Suzuki T. Noji T. Yamanaka M. Akiyama T. Angew. Chem. Int. Ed.  2009,  48:  9652 
  • 5b Dagousset G. Drouet F. Masson G. Zhu J. Org. Lett.  2009,  11:  5546 
  • 5c Li N. Chen X.-H. Song J. Luo S.-W. Fan W. Gong L.-Z. J. Am. Chem. Soc.  2009,  131:  15301 
  • 5d Chen X.-H. Wei Q. Luo S.-W. Xiao H. Gong L.-Z. J. Am. Chem. Soc.  2009,  131:  13819 
  • 5e Yue T. Wang M.-X. Wang D.-X. Masson G. Zhu J. Angew. Chem. Int. Ed.  2009,  48:  6717 
  • 5f Momiyama N. Tabuse H. Terada M. J. Am. Chem. Soc.  2009,  131:  12882 
  • 5g Zhu C. Akiyama T. Org. Lett.  2009,  11:  4180 
  • 5h Muratore ME. Holloway CA. Pilling AW. Storer RI. Trevitt G. Dixon DJ. J. Am. Chem. Soc.  2009,  131:  10796 
  • 5i Zeng X. Zeng X. Xu Z. Lu M. Zhong G. Org. Lett.  2009,  11:  3036 
  • 5j Akiyama T. Katoh T. Mori K. Angew. Chem. Int. Ed.  2009,  48:  4226 
  • 5k Akiyama T. Suzuki T. Mori K. Org. Lett.  2009,  11:  2445 
  • 5l Liu H. Dagousset G. Masson G. Retailleau P. Zhu J. J. Am. Chem. Soc.  2009,  131:  4598 
  • 5m Terada M. Tanaka H. Sorimachi K. J. Am. Chem. Soc.  2009,  131:  3430 
  • 5n Li G. Antilla JC. Org. Lett.  2009,  11:  1075 
  • 6 Nakashima D. Yamamoto H. J. Am. Chem. Soc.  2006,  128:  9626 
  • For a selection of reports, see:
  • 7a Feng Z. Xu Q.-L. Dai L.-X. You S.-L. Heterocycles  2010,  80:  765 
  • 7b Rueping M. Nachtsheim BJ. Synlett  2010,  119 
  • 7c Lee S. Kim S. Tetrahedron Lett.  2009,  50:  3345 
  • 7d Rueping M. Ieawsuwan W. Adv. Synth. Catal.  2009,  351:  78 
  • 7e Zeng M. Kang Q. He Q.-L. You S.-L. Adv. Synth. Catal.  2008,  350:  2169 
  • 7f Rueping M. Theissmann T. Kuenkel A. Koenigs RM. Angew. Chem. Int. Ed.  2008,  47:  6798 
  • 7g Cheon CH. Yamamoto H. J. Am. Chem. Soc.  2008,  130:  9246 
  • 7h Jiao P. Nakashima D. Yamamoto H. Angew. Chem. Int. Ed.  2008,  47:  2411 
  • 7i Rueping M. Nachtsheim BJ. Moreth SA. Bolte M. Angew. Chem. Int. Ed.  2008,  47:  593 
  • 7j Rueping M. Ieawsuwan W. Antonchick AP. Nachtsheim BJ. Angew. Chem. Int. Ed.  2007,  46:  2097 
  • 8 Bao J. Wulff WD. Rheingold AL. J. Am. Chem. Soc.  1993,  115:  3814 
  • For the synthesis of VAPOL and VANOL, see:
  • 9a Bao J. Wulff WD. Dominy JB. Fumo MJ. Grant EB. Rob AC. Whitcomb MC. Yeung SM. Ostrander RL. Rheingold AL. J. Am. Chem. Soc.  1996,  118:  3392 
  • 9b Hu G. Holmes D. Gendhar BF. Wulff WD. J. Am. Chem. Soc.  2009,  131:  14355 
  • 9c Ding Z. Ph.D. Dissertation   Department of Chemistry, Michigan State University; USA: 2009. 
  • 10a Antilla JC. Wulff WD. J. Am. Chem. Soc.  1999,  121:  5099 
  • 10b Antilla JC. Wulff WD. Angew. Chem. Int. Ed.  2000,  39:  4518 
  • 10c Loncaric C. Wulff WD. Org. Lett.  2001,  3:  3675 
  • 10d Patwardhan AP. Lu Z. Pulgam VR. Wulff WD. Org. Lett.  2005,  7:  2201 
  • 10e Patwardhan AP. Pulgam VR. Zhang Y. Wulff WD. Angew. Chem. Int. Ed.  2005,  44:  6169 
  • 10f Deng Y. Lee YR. Newman CA. Wulff WD. Eur. J. Org. Chem.  2007,  2068 
  • 10g Lu Z. Zhang Y. Wulff WD. J. Am. Chem. Soc.  2007,  129:  7185 
  • 10h Zhang Y. Desai A. Lu Z. Hu G. Ding Z. Wulff WD. Chem. Eur. J.  2008,  14:  3785 
  • 10i Zhang Y. Lu Z. Desai A. Wulff WD. Org. Lett.  2008,  10:  5429 
  • 10j Hu G. Huang L. Huang RH. Wulff WD. J. Am. Chem. Soc.  2009,  131:  15615 
  • 11 For a review of the early work in this field, see: Zhang Y. Lu Z. Wulff WD. Synlett  2009,  2715 
  • 12 Newman CA. Antilla JC. Chen P. Predeus AV. Fielding L. Wulff WD. J. Am. Chem. Soc.  2007,  129:  7216 
  • 13a Bao J. Wulff WD. Tetrahedron Lett.  1995,  36:  3321 
  • 13b Heller DP. Goldberg DR. Wulff WD. J. Am. Chem. Soc.  1997,  119:  10551 
  • 13c Heller DP. Goldberg DR. Wu H. Wulff WD. Can. J. Chem.  2006,  84:  1487 
  • 14 Xue S. Yu S. Deng Y. Wulff WD. Angew. Chem. Int. Ed.  2001,  40:  2271 
  • 15 Bolm C. Frison J.-C. Zhang Y. Wulff WD. Synlett  2004,  1619 
  • 16 Harada H. Thalji RK. Bergman RG. Ellman JA.
    J. Org. Chem.  2008,  73:  6772 
  • 17 Lou S. Schaus SE. J. Am. Chem. Soc.  2008,  130:  6922 
  • 18 Rowland GB. Zhang H. Rowland EB. Chennamadhavuni S. Wang Y. Antilla JC. J. Am. Chem. Soc.  2005,  127:  15696 
  • 19 Li G. Liang Y. Antilla JC. J. Am. Chem. Soc.  2007,  129:  5830 
  • 20 Liang Y. Rowland EB. Rowland GB. Perman JA. Antilla JC. Chem. Commun.  2007,  4477 
  • 21 Rowland EB. Rowland GB. Rivera-Otero E. Antilla JC. J. Am. Chem. Soc.  2007,  129:  12084 
  • 22a Della Sala G. Lattanzi A. Org. Lett.  2009,  11:  3330 
  • 22b Larson SE. Baso JC. Li G. Antilla JC. Org. Lett.  2009,  11:  5186 
  • 24 Satoh T. Inoh J.-i. Kawamura Y. Kawamura Y. Miura M. Nomura M. Bull. Chem. Soc. Jpn.  1998,  71:  2239 
  • 25 The multi-gram scale preparation of VAPOL phosphoric acid 11 has recently been communicated by us as a ‘Practical Synthetic Procedure (PSP)’, see: Desai AA. Huang L. Wulff WD. Rowland GB. Antilla JC. Synthesis  2010,  2106 
23

Both the vaulted ligands VANOL and VAPOL are commercially available from Sigma-Aldrich as well as Strem Chemicals, Inc.