A Practical Synthesis of Optically Active α-Substituted Ketones in High Enantiomeric­ Excess

Abstract

A highly enantioselective synthesis of optically active α-substituted ketones can be achieved by using a reaction sequence involving­ a stereoselective anti-S_N2′-allylic substitution in the presence of CuCN·2LiCl, followed by the oxidation of the intermediate cycloalkenyllithium­ species using B(MeO)₃/NaBO₃·4H₂O. The substitution reaction proceeds with a perfect transfer of chirality.

allylic substitution - organozinc - organocopper - chiral α-substituted ketones

References

1a Fey P. Hartwig W. In Stereoselective Synthesis   Vol 2:  Helmchen G. Hoffmann RW. Mulzer J. Schaumann E. Thieme Verlag; Stuttgart: 1996.  p.969 

1b Fey P. Hartwig W. In Stereoselective Synthesis   Vol 2:  Helmchen G. Hoffmann RW. Mulzer J. Schaumann E. Thieme Verlag; Stuttgart: 1996.  p.994 

1c Mori K. Ebata T. Tetrahedron  1986,  42:  4413 

1d Corey EJ. Enders D. Chem. Ber.  1978,  111:  1337 

1e Corey EJ. Enders D. Chem. Ber.  1978,  111:  1362 

1f Doyle AG. Jacobsen EN. J. Am. Chem. Soc.  2005,  127:  62 

1g Luchaco-Cullis CA. Hoveyda AH. J. Am. Chem. Soc.  2002,  124:  8192 

1h Liao S. Collum DB. J. Am. Chem. Soc.  2003,  125:  15114 

1i Job A. Janeck CF. Bettray W. Peters R. Enders D. Tetrahedron  2002,  58:  2253 

1j Myers AG. Yang BH. Chen H. McKinstry L. Kopecky DJ. Gleason JL. J. Am. Chem. Soc.  1997,  119:  6496 

1k Nakamura M. Hatakeyama T. Hara K. Nakamura E. J. Am. Chem. Soc.  2003,  125:  6362 

1l Hirata T. Shimoda K. Kawano T. Tetrahedron: Asymmetry  2000,  11:  1063 

1m Ohta T. Miyake T. Seido N. Kumobayashi H. Takata S. J. Org. Chem.  1995,  60:  357 

1n Chae J. Yun J. Buchwald SL. Org. Lett.  2004,  6:  4809 

2a Murakata M. Nakajima M. Koga K. J. Chem. Soc., Chem. Commun.  1990,  1657 

2b Sonnet PE. Heath RR. J. Org. Chem.  1980,  45:  3137 

2c Evans DA. Takacs JM. Tetrahedron Lett.  1980,  21:  4233 

2d Helmchen G. Weirchowski R. Angew. Chem., Int. Ed. Engl.  1984,  23:  60 

2e Enders D. Eichenauer H. Baus U. Schubert H. Kremer KAM. Tetrahedron  1984,  40:  1345 

3 Fehr C. Angew. Chem., Int. Ed. Engl.  1996,  35:  2566 

4a Evans DA. In Asymmetric Synthesis   Vol. 3:  Morrison JD. Academic Press; New York: 1984.  p.1 ; and references cited therein

4b d’Angelo J. Tetrahedron  1976,  32:  2979 

4c Caine D. In Carbon-Carbon Bond Formation   Vol. 1:  Augustine RL. Marcel Dekker; New York: 1979.  p.85 

4d Pollack RM. Tetrahedron  1989,  45:  4913 ; and references cited therein

4e House HO. Modern Synthetic Reactions   2nd ed.:  Benjamin/Cummings; Menlo Park, California: 1972.  Chap. 9. p.492 

4f Carey FA. Sundberg RJ. Advanced Organic Chemistry, Part B: Reactions and Synthesis   2nd ed.:  Plenum Press; New York: 1983.  Chap. 1. p.1 

5a Harrington-Frost N. Leuser H. Calaza MI. Kneisel FF. Knochel P. Org. Lett.  2003,  5:  2111 

5b Calaza MI. Hupe E. Knochel P. Org. Lett.  2003,  5:  1059 

5c Alexakis A. Croset K. Org. Lett.  2002,  4:  4147 

5d Tissot-Croset K. Polet D. Alexakis A. Angew. Chem. Int. Ed.  2004,  43:  2426 

5e Alexakis A. Polet D. Org. Lett.  2004,  6:  3529 

5f Tissot-Croset K. Alexakis A. Tetrahedron Lett.  2004,  45:  7375 

5g Alexakis A. Tomassini A. Andrey O. Bernardinelli G. Eur. J. Org. Chem.  2005,  1332 

5h Polet D. Alexakis A. Org. Lett.  2005,  7:  1621 

5i Leuser H. Perrone S. Liron F. Kneisel FF. Knochel P. Angew. Chem. Int. Ed.  2005,  44:  4627 

5j Breit B. Demel P. Studte C. Angew. Chem. Int. Ed.  2004,  43:  3785 

5k Breit B. Herber C. Angew. Chem. Int. Ed.  2004,  43:  3790 

6 Soorukram D. Knochel P. Org. Lett.  2004,  6:  2409 

7 Soorukram D. Knochel P. Angew. Chem. Int. Ed.  2006,  45:  3686 

For the preparation of α-chiral ketones by other methods, see for example:

8a Meyers AI. Williams DR. Erickson GW. White S. Druelinger MJ. J. Am. Chem. Soc.  1981,  103:  3081 

8b Meyers AI. Williams DR. White S. Erickson GW. J. Am. Chem. Soc.  1981,  103:  3088 ; see also references 1, 2 and 4 cited therein

9a Bauer K. Garbe D. Suburg H. Common Fragrance and Flavor Materials   Wiley-VCH; Weinheim: 1997. 

9b Corma A. Iborra S. Mifsud M. Renz M. Susarte M. Adv. Synth. Catal.  2004,  346:  257 

10a Knochel P. Millot N. Rodriguez AL. Org. React.  2001,  58:  417 

10b Yeh MCP. Knochel P. Tetrahedron Lett.  1988,  29:  2395 

10c Knochel P. Singer RD. Chem. Rev.  1993,  93:  2117 

10d Knochel P. Jones P. Organozinc Reagents. A Practical Approach   Oxford University Press; Oxford: 1999. 

10e Rao SA. Knochel P. J. Am. Chem. Soc.  1991,  113:  5735