Lithium - AG Groth

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Schwerpunktkurs Metallorganische Reagenzien in der Organischen Synthese
Lithium
Martin Grützke
Roman Sommer
14.1.2010
14.1.2010
Schwerpunktkurs Metallorganische Reagenzien in der Organischen Synthese
1
Übersicht
•
•
•
•
•
•
•
•
Herstellung von Lithumorganylen
Nucleophilie und Basizität von Lithiumbasen
DoM
TMEDA Aktivierung
Chirale Reaktionsführung
AoF
DreM
Gilman-Cuprate
14.1.2010
Schwerpunktkurs Metallorganische Reagenzien in der Organischen Synthese
2
Herstellung von Lithumorganylen
1. Reaktion mit elementaren Lithium
2. Metall-Halogen-Austausch
B. J. Wakefield, Organolithium Methods, 1988, Academic Press
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Schwerpunktkurs Metallorganische Reagenzien in der Organischen Synthese
3
Herstellung von Lithumorganylen
3. Durch weitere organometallische Komponeneten
Hg
Li
Li
Hg
Li
Hg
Sn
4 n-BuLi
4
Li
Sn
B. J. Wakefield, Organolithium Methods, 1988, Academic Press
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4
Herstellung von Lithumorganylen
4. Durch Ether und Thioether
O
OLi
2 Li
S
Li
SLi
2 Li
Li
B. J. Wakefield, Organolithium Methods, 1988, Academic Press
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Nucleophilie und Basizität von Lithiumbasen
Schlechte Nucleophile
Li+
N-
Gute Nucleophile
LDA
Li
n-BuLi
versus
Li+
N-
LiTMP
MeLi
Li
Li
Li
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s-BuLi
t-BuLi
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6
Nucleophilie und Basizität von Lithiumbasen
O
HO
n-BuLi
Li Li
O
O Li Li
O
LDA
N
N
O
E+
O
Li
N
E
B. J. Wakefield, Organolithium Methods, 1988, Academic Press
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7
DoM – Directed ortho Metalation
DMG
RLi
DMG
DMG
E+
Li
E
DMG = Directed metalating group
Abnahme
Reaktivität
DMG (C-basiert)
DMG (Heteroatom-basiert)
SO2NR2
CONR2
SO2Ar
CONHR
OR
CSNHR
NHAr
CH2NR2
SR
V. Snickus, Chem. Rev., 1990, 90, 879
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8
DoM – Directed ortho Metalation
•
Mechanismus:
NEt2
NEt2
(RLi)n
O
(RH)n
O
O
H (RLi)n
H
E+
NEt2
n
Li
n
O
NEt2
E
V. Snickus, Chem. Rev., 1990, 90, 879
•
CIPE versus kinetisch verstärkte Metallierung
CIPE
Kinetisch verstärkte Metallierung
Komplex als Übergangszustand
Kein Komplex
V. Snickus, Ang. Chem., 2004, 116, 17, 2256
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TMEDA Aktivierung
Ph
O
O
n-BuLi
Toluol
Li
Li
Pr
Pr
Li
O
Ph
O Ph
Li
O
Pr
Li
0°C
Ph
TMEDA
N
O
O
Pr
N
N
N
Li
Li
+
N
N
N
O
Li
Li
N
N
Li
Li
N
irreversibel
H
N
N
N
Li
Li
N
O
Li
-70°C
N
N
Li
+
Aggregation
M. B. Smith, J. March, March‘s Advanced Organic Chemistry, 6th Edition, 2007, WILEY VCH
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10
Chirale Reaktionsführung
R
N
•
Chirale DMG
•
Chirales Lithiumorganyl mittels (-) Spartein
O
R: t-Buty, isopropyl, phenyl
H
N
N
H
http://www-anorganik.chemie.uni-wuerzburg.de/strohmann/research/Image15.jpg
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11
Chirale Reaktionsführung
N
O
N
O
Bu
O
(-) Spartein
N
s-BuLi
N
Li
O
O
MeI
Bu
N
O
Bu
87%
98% ee
P.l Wyatt, S. Warren, Organic Synthesis, 2007, WILEY VCH
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12
AoF – Anionic ortho Fries Rearrangement
•
DMG = Carbamat
•
Mechanismus
O
NEt2
O
O
Li
NEt2
O
OH
O
NEt2
J. C. Riggs, K. J. Singh et al., J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 13709
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13
DreM – Directed remote Metalation
DMG = OCONEt2
R = SiEt3
1.LDA
THF reflux
O
DMG
O
2. AcOH
reflux
O
•
DMG = CONEt2
R=H
LDA
THF 0°C r.t
R
Mechanismus:
O
NEt2
NEt2
O
O
Li
SiEt3
O
H
SiEt3
O
NEt2
O
Li
SiEt3
NEt2
O
OH
CONEt2
V. Snieckus, Pure & Appl. Chem., 1994, Vol. 66, 2155
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14
Gilman-Cuprate
http://werz.chemie.uni-goettingen.de/download/Cuprate_231107.pdf
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15
Gilman-Cuprate - Reaktionen
Carbocuprierung – Mechanismus über DCD-Komplex
H
[R2Cu]Li
H
H
H
R
R
H
H
H
R
COOMe
X
Cu
Me2CuLi·LiI
O
R
Cu
viergliedriger
Übergangszustand
X=OMe
O
R
R
CuR
H
DCD-Komplex
X
-
-
R R
Cu
Cu
R
R: t-Bu, Me3Si
DCD-Komplex
X=Me
·
OLi
Analog mit Alkenen
http://werz.chemie.uni-goettingen.de/download/Cuprate_231107.pdf
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16
Gilman-Cuprate - Reaktionen
1,4-Additon: `Fang-und-Beiß´-Mechanismus
http://werz.chemie.uni-goettingen.de/download/Cuprate_231107.pdf
14.1.2010
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17
Gilman-Cuprate - Reaktionen
SN2-Reaktionen
http://werz.chemie.uni-goettingen.de/download/Cuprate_231107.pdf
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18
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