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MacMillan咪唑烷酮类有机小分子催化剂

MacMillan 等人首次将手性咪唑烷酮类有机催化剂用于催化不对称Diels-Alder反应,获得了较高的产率。

手性咪唑烷酮类有机催化剂是戴维•麦克米伦教授(David MacMillan)于 2000 年开发的一种稳定、环境友好的小分子有机催化剂,这种催化剂能在温和条件下高对映选择性地催化多种反应,可代替金属催化剂和大分子的酶。

手性咪唑烷酮类有机催化剂的反应机理是咪唑烷酮和 α,β-不饱和醛缩合后,形成了具有最低空轨道 (LUMO)的亚胺离子中间体,该中间体可提高反应物的反应性。这种催化方法也可应用于 1,3-偶极环加成反应[1]、Friedel-Crafts 反应[2]、Michael加成反应[3]、多米诺反应[4]以及其他相关反应[5]

21年后,戴维•麦克米伦[6]和本杰明•利斯特[7]因各自独立发现亚胺和烯胺离子介导的小分子有机催化剂而获得 2021 年诺贝尔化学奖。

  • 试剂:手性咪唑烷酮类有机催化剂、甲醇、水
  • 反应物:二烯(例如环戊二烯)、α,β-不饱和醛(例如肉桂醛)
  • 产物:Exo 93% ee
  • 反应类型:Diels-Alder反应
  • 成键类型:C-C
反应机理
手性咪唑烷酮类有机催化剂反应机理
原始文献
热门引用
相关反应
  • 1,3-偶极环加成反应
  • Friedel-Crafts 反应
  • Michael加成反应
  • α-氟化反应
  • 多米诺反应
相关化合物
参考文献
  1. Jen, W. S., Wiener, J. J. M., MacMillan, D. W. C. New Strategies for Organic Catalysis: The First Enantioselective Organocatalytic 1,3-Dipolar Cycloaddition. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122 (40): 9874-9875.
  2. Paras, N. A., MacMillan, D. W. C. New Strategies in Organic Catalysis: The First Enantioselective Organocatalytic Friedel−Crafts Alkylation. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123 (18): 4370-4371.
  3. Paras, N. A., MacMillan, D. W. C. The Enantioselective Organocatalytic 1,4-Addition of Electron-Rich Benzenes to α,β-Unsaturated Aldehydes. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124 (27): 7894-7895.
  4. Brown, S. P., Goodwin, N. C., MacMillan, D. W. C. The First Enantioselective Organocatalytic Mukaiyama−Michael Reaction: A Direct Method for the Synthesis of Enantioenriched γButenolide Architecture. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125 (5): 1192-1194.
  5. Lelais, G., MacMillan, D. W. C. Modern Strategies in Organic Catalysis: The Advent and Development of Iminium Activation. Aldrichim. Acta 2006, 39: 79-87.
  6. Ahrendt, K. A., Borths, C. J., MacMillan, D. W. C. New strategies for organic catalysis: The first highly enantioselective organocatalytic Diels-Alder reaction. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122 (17): 4243-4244.
  7. List, B., Lerner, R. A., Barbas, C. F. Proline-catalyzed direct asymmetric aldol reactions. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122 (10): 2395-2396.
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