Synlett 2009(19): 3167-3170  
DOI: 10.1055/s-0029-1218311
LETTER
© Georg Thieme Verlag Stuttgart ˙ New York

Design and Synthesis of Chiral Imidazolidine-Pyridine Ligands

Takayoshi Arai*, Kuniko Suzuki
Graduate School of Science and Technology, Chiba University, Inage 263-8522, Japan
Fax: +81(43)2902889; e-Mail: tarai@faculty.chiba-u.jp;
Further Information

Publication History

Received 3 September 2009
Publication Date:
23 October 2009 (online)

Abstract

Condensation of chiral diamines and aldehydes gave a series of chiral imidazolidine-pyridine compounds with high diastereoselectivities. The ability of these compounds to act as chiral ligands was examined in the catalytic Henry reaction.

    References and Notes

  • 1a Asymmetric Catalysis in Organic Synthesis   Noyori R. Wiley; New York: 1994. 
  • 1b Comprehensive Asymmetric Catalysis   Jacobsen EN. Pfaltz A. Yamamoto H. Springer; Berlin: 1999. 
  • 1c Transition Metals for Organic Synthesis   2nd ed.:  Beller M. Bolm C. Wiley-VCH; Weinheim: 2004. 
  • Selected examples of catalytic enantioselective Henry reaction:
  • 2a Sasai H. Suzuki T. Arai S. Arai T. Shibasaki M. J. Am. Chem. Soc.  1992,  114:  4418 
  • 2b Trost BM. Yeh VSC. Angew. Chem. Int. Ed.  2002,  41:  861 
  • 2c Ooi T. Doda K. Maruoka K. J. Am. Chem. Soc.  2003,  125:  2054 
  • 2d Kogami Y. Nakajima T. Ashizawa T. Kezuka S. Ikeno T. Yamada T. Chem. Lett.  2004,  33:  614 
  • 2e Palomo C. Oiarbide M. Laso A. Angew. Chem. Int. Ed.  2005,  44:  3881 
  • 2f Marcelli T. van der Haas RNS. van Maarseveen JH. Hiemstra H. Angew. Chem. Int. Ed.  2006,  45:  929 
  • 2g Uraguchi D. Sasaki S. Ooi T. J. Am. Chem. Soc.  2007,  129:  12392 
  • Pioneering works on the Cu-catalyzed asymmetric Henry reaction:
  • 3a Christensen C. Juhl K. Jørgensen KA. Chem. Commun.  2001,  2222 
  • 3b Evans DA. Seidel D. Rueping M. Lam HW. Shaw JT. Downey CW.
    J. Am. Chem. Soc.  2003,  125:  12692 
  • 3c Lu S.-F. Du D.-M. Zang S.-W. Xu J. Tetrahedron: Asymmetry  2004,  15:  3433 
  • 3d Gan C. Lai G. Zhang Z. Wang Z. Zhou M.-M. Tetrahedron: Asymmetry  2006,  17:  725 
  • 4a Arai T. Mizukami T. Yokoyama N. Nakazato D. Yanagisawa A. Synlett  2005,  2670 
  • 4b Arai T. Mizukami T. Yanagisawa A. Org. Lett.  2007,  9:  1145 
  • 4c Arai T. Mizukami T. Mishiro A. Yanagisawa A. Heterocycles  2008,  76:  995 
  • 4d Arai T. Yokoyama N. Yanagisawa A. Chem. Eur. J.  2008,  14:  2052 
  • 4e Yokoyama N. Arai T. Chem. Commun.  2009,  3285 
  • 4f Arai T. Yokoyama N. Angew. Chem. Int. Ed.  2008,  47:  4989 
  • Recent progresses on chiral ligands containing the imidazoline motif:
  • 5a Manges F. Neuburger M. Pfaltz A. Org. Lett.  2002,  4:  4713 
  • 5b Busacca CA. Grossbach D. So RC. O’Brien EM. Spinelli EM. Org. Lett.  2003,  5:  595 
  • 5c Casey M. Smyth MP. Synlett  2003,  102 
  • 5d Guiu E. Claver C. Benet-Buchholz J. Castillón S. Tetrahedron: Asymmetry  2004,  15:  3365 
  • 5e Bastero A. Claver C. Ruiz A. Castillón S. Daura E. Bo C. Zangrando E. Chem. Eur. J.  2004,  10:  3747 
  • 5f Bhor S. Anilkumar G. Tse MK. Klawonn M. Döbler C. Bitterlich B. Grotevendt A. Beller M. Org. Lett.  2005,  7:  3393 
  • 5g Weiss ME. Fischer DF. Xin Z.-q. Jautze S. Schweizer WB. Peters R. Angew. Chem. Int. Ed.  2006,  45:  5694 
  • 5h Ma K. You J. Chem. Eur. J.  2007,  13:  1863 
  • 5i Enthaler S. Hagemann B. Bhor S. Anilkumar G. Tse MK. Bitterlich B. Junge K. Erre G. Beller M. Adv. Synth. Catal.  2007,  349:  853 
  • 5j Xin Z.-q. Fischer DF. Peters R. Synlett  2008,  1495 
  • 5k Nakamura S. Hyodo K. Nakamura Y. Shibata N. Toru T. Adv. Synth. Catal.  2008,  350:  1443 
  • 5l Jautze S. Peters R. Angew. Chem. Int. Ed.  2008,  47:  9284 
  • 6a Ahrendt KA. Borths CJ. MacMillan DWC. J. Am. Chem. Soc.  2000,  122:  4243 
  • 6b Nagib DA. Scott ME. MacMillan DWC. J. Am. Chem. Soc.  2009,  131:  10875 ; and references cited therein
  • 7a Uozumi Y. Shibatomi K. J. Am. Chem. Soc.  2001,  123:  2919 
  • 7b Uozumi Y. Matsuura Y. Arakawa T. Yamada YMA. Angew. Chem. Int. Ed.  2009,  48:  2708 ; and references cited therein
  • Chiral imidazoline as organocatalyst:
  • 8a Szanto G. Bombicz P. Grun A. Kadas I. Chirality  2008,  20:  5357 
  • 8b Bertelsen S. Halland N. Bachmann S. Marigo M. Braunton A. Jørgensen KA. Chem. Commun.  2005,  4821 
  • 8c Prieto A. Halland N. Jørgensen KA. Org. Lett.  2005,  7:  3897 
  • 8d Pulkkinen J. Aburel PS. Halland N. Jørgensen KA. Adv. Synth. Catal.  2004,  346:  1077 
  • 8e Ramachary DB. Barbas CF. Chem. Eur. J.  2004,  10:  5323 
  • 8f Halland N. Hazell RG. Jørgensen KA. J. Org. Chem.  2002,  67:  8331 
  • Recent progresses on chiral ligands containing the imidazolidine motif:
  • 9a Jin M.-J. Takale VB. Sarkar MS. Kim Y.-M. Chem. Commun.  2006,  663 
  • 9b Lee E.-K. Kim S.-H. Jung B.-H. Ahn W.-S. Kim G.-J. Tetrahedron Lett.  2003,  44:  1971 
  • 9c Braga AL. Vargas F. Silveira CC. de Andrade LH. Tetrahedron Lett.  2002,  43:  2335 
  • Examples of chiral imidazolidines as NHC ligands:
  • 10a Lee Y. Hoveyda AH. J. Am. Chem. Soc.  2009,  131:  3160 
  • 10b Fournier P.-A. Collins SK. Organometallics  2007,  26:  2945 
  • 10c Sato Y. Hinata Y. Seki R. Oonishi Y. Saito N. Org. Lett.  2007,  9:  5597 
  • 10d Funk TW. Berlin JM. Grubbs RH. J. Am. Chem. Soc.  2006,  128:  1840 
  • 10e Chianese AR. Crabtree RH. Organometallics  2005,  24:  4432 
  • 10f Van Veldhuizen JJ. Campbell JE. Giudici RE. Hoveyda AH. J. Am. Chem. Soc.  2005,  127:  6877 
  • 10g Kerr MS. Rovis T. J. Am. Chem. Soc.  2004,  126:  8876 
  • 10h Sohn SS. Rosen EL. Bode JW. J. Am. Chem. Soc.  2004,  126:  14370 
  • 10i Burstein C. Glorius F. Angew. Chem. Int. Ed.  2004,  43:  6205 
  • 10j Suzuki Y. Yamaguchi K. Muramatsu K. Sato M. Chem. Commun.  2004,  2770 
  • 10k Nair V. Bindu S. Sreekumar V. Angew. Chem. Int. Ed.  2004,  43:  5130 
  • 10l Enders D. Balensiefer T. Acc. Chem. Res.  2004,  37:  534 
  • 10m Jansen DR. Sigman MS. Org. Lett.  2003,  5:  63 
11

Crystal Data
Orthorhombic, space group: P2 (1)2 (1)2 (1), a = 6.3601 (3), b = 8.1108 (4), c = 50.351 (3), V = 2597.4 (2), Z = 4, MoKα radiation, R 1 = 0.0456, wR 2 = 0.1458.

12

The MS value of m/z = 997.29 was also detected for [(L2b)2 - Cu]+. Although the mixing ratio of L2b and Cu(OAc)2 was reexamined to superior formation of the 1:1 complex, the ee of the Henry adduct was not improved.