Brønstedsäure‐Katalyse – Kontrolle der Konkurrenz zwischen monomerem und dimerem Reaktionsweg erhöht Stereoselektivität

Abstract

AbstractChirale Phosphorsäuren (CPS) sind inzwischen ein bevorzugter Katalysatortyp in der Organokatalyse, jedoch bleibt die Auswahl der optimalen Katalysatorstruktur weiterhin eine Herausforderung. Zusätzlich können unbekannte konkurrierende Reaktionswege die maximale Stereoselektivität und das Potenzial von Vorhersagemodellen einschränken. Bei der CPS‐katalysierten Transferhydrierung von Iminen haben wir für viele Systeme zwei Reaktionswege mit inverser Stereoselektivität gefunden, bei denen entweder eine monomere CPS oder ein Wasserstoffbrücken‐verknüpftes Dimer als Katalysator fungiert. NMR‐Messungen und DFT‐Berechnungen offenbarten ein dimeres Intermediat mit einer stärkeren Substrataktivierung durch Kooperativitätseffekte. Beide Wege können separiert werden: Niedrige Temperaturen und hohe Katalysatoranteile begünstigen den dimeren Reaktionsweg (ee bis zu −98 %), während niedrige Temperaturen und reduzierte Katalysatoranteil den monomeren Reaktionsweg fördern und zu einem signifikant verbesserten ee führen (92–99 % ee; vorher 68–86 % bei höheren Temperaturen). Insgesamt wird eine große Auswirkung auf die CPS‐Katalyse in Bezug auf Reaktionsoptimierung und Vorhersage erwartet.