asymmetric domino reactions. von hélène pellissier

1
Asymmetric Domino Reactions Angesichts der enormen Entwicklungen auf dem Gebiet der Totalsynthese in den letzten Jahrzehnten kann wohl behauptet werden, dass eine kleine Menge jeder organischen Verbindung, ungeachtet der Molekɒlgrçße und -komplexitȨt, hergestellt werden kann, wenn genɒgend ArbeitskrȨfte, Zeit und finanzielle Mittel zur Verfɒgung stehen. Als Beispiel fɒr viele faszinierende Totalsynthesen, die diese Behauptung unter- mauern, sei die Synthese von Palytoxin genannt. Welche Herausforderungen warten also heut- zutage noch auf Synthesechemiker? Mit zuneh- mender Molekɒlgrçße und -komplexitȨt sind auch mehr Umsetzungen notwendig, um die Zielver- bindungen zu synthetisieren. Jede dieser Reaktio- nen ist normalerweise mit einem mehr oder weni- ger komplizierten Isolierungs- und Reinigungs- prozess verbunden. Dadurch beansprucht die Syn- these eines komplexen Molekɒls sehr viel Res- sourcen und Zeit. Zudem fɒhren viele Reinigungsschritte in einer mehrstufigen Synthese in der Regel zu Materialverlusten. Fɒr Totalsyn- thesen von Naturstoffen mit mittlerer Molekɒl- grçße sind deshalb oft mehrere Gramm der Aus- gangsverbindungen notwendig, um nur einige Mil- ligramm der Zielverbindung zu erhalten. Deshalb ist es eine große Herausforderung, akademische Forschungserfolge in praktische Prozesse zu trans- ponieren, um komplexe organische Verbindungen im Gramm-Maßstab zu synthetisieren. Genau davon handelt das vorliegende Buch. Der Schlɒssel zur Effizienz von Synthesen op- tisch aktiver organischer Substanzen liegt in der Entwicklung asymmetrischer Domino-, Kaskaden- und Tandemreaktionen. Diese Reaktionen kop- peln mehrere C-C- und C-Heteroatom-Verknɒp- fungen in einer ununterbrochenen Folge von Pro- zessen im selben GefȨß. Außerdem fallen zeitrau- bende und kostspielige Operationen wie Isolie- rungen und Reinigungen der Zwischenprodukte sowie etwaige Einfɒhrungen und Abspaltungen von Schutzgruppen weg. Eine konventionelle „Stop-und-Go“-Reaktionsfolge wird vermieden. Obgleich zahlreiche Arbeiten ɒber Dominore- aktionen verçffentlicht wurden, sind nur wenige Monographien auf dem Markt, in denen dieses dynamische Forschungsgebiet weitreichend abge- handelt wird. HȖlŕne Pellisier berichtet in ihrem Buch ɒber die Entwicklung der Domino-, Kaska- den- und Tandemreaktionen ab 2006 bis heute. Nach Aussage der Autorin ist das Buch eine Fort- setzung der Ƞbersichtsartikel und Bɒcher Tietzes, in denen entsprechende Arbeiten bis 2006 be- schrieben werden. Das Buch ist sehr gut geschrieben und bietet eine umfassende und detaillierte Ƞbersicht zum Thema. Der Stoff ist in drei Hauptteile geordnet: 1) Reaktionen mit chiralen Substraten 2) Enantioselektive Ƞbergangsmetallkatalyse 3) Enantioselektive Organokatalyse Nach einer Darstellung der Grundlagen erfolgt in jedem Teil eine Aufteilung des Stoffs in zwei Kapitel. Im ersten Kapitel werden Reaktionsse- quenzen in Ein- und Zweikomponentensystemen behandelt, im zweiten solche in Mehrkomponen- tensystemen. Diese Reaktionen werden wiederum nach dem Typ der Reaktion geordnet, die die Se- quenz einleitet. Jede Beschreibung einer Reaktion beinhaltet auch eine Diskussion ɒber die Ausbeute und die SelektivitȨt. In einigen FȨllen werden der Reaktionsmechanismus und der Ursprung der Se- lektivitȨt ausgiebig erçrtert. Aufgrund der ɒbersichtlichen Gliederung findet sich der Leser in dem Buch schnell zurecht. Die Informationen sind umfangreich und aktuell und demonstrieren die Bedeutung von Dominore- aktionen fɒr die asymmetrische organische Syn- these. Allerdings wȨre es fɒr auf diesem Gebiet unerfahrene Leser hilfreich gewesen, wenn in einer allgemeinen Einfɒhrung die Strategien, Probleme und Grenzen von Domino- und Tandemreaktionen sowie die entsprechende Nomenklatur beschrieben worden wȨren. Dieses Buch mit den prȨzisen und nɒtzlichen Informationen ɒber ein wichtiges Forschungsgebiet hat mir gefallen. Da Verbindungen mit immer komplexerer Struktur zunehmende Bedeutung er- langen, sind die beschriebenen Reaktionen nicht nur fɒr die akademische Forschung, sondern auch fɒr die Syntheseplanung in der Industrie von be- trȨchtlichem Interesse. In der Tat berɒcksichtigen auf asymmetrischen katalysierten Dominoreaktio- nen basierende Strategien mindestens vier der „zwçlf Prinzipien grɒner und nachhaltiger Chemie“, nȨmlich hohe Effizienz hinsichtlich Energie und Materialien, Minimierung chemischer Abfallprodukte und einfache Durchfɒhrung. Insgesamt gesehen ist Asymmetric Domino Reactions eine reiche und nɒtzliche Informations- quelle fɒr Forscher an Hochschulen und in der In- dustrie, die auf diesem Gebiet bereits arbeiten oder sich einen Ƞberblick verschaffen wollen. Ich kann diese Lektɒre allen an asymmetrischen organi- schen Synthesen Interessierten sehr empfehlen. Johan FranzØn Department of Chemistry, Organic Chemistry Royal Institute of Technology (Schweden) DOI: 10.1002/ange.201306921 Asymmetric Domino Reactions Von HȖlŕne Pellissier. Royal Society of Chemistry, Lon- don, 2013. 518 S., geb., 159.99 £.—ISBN 978- 1849736510 . Angewandte Bücher 12444 # 2013 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim Angew. Chem. 2013, 125, 12444

Upload: johan

Post on 14-Feb-2017

214 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Asymmetric Domino Reactions. Von Hélène Pellissier

AsymmetricDomino Reactions

Angesichts der enormenEntwicklungen auf dem Gebiet

der Totalsynthese in den letztenJahrzehnten kann wohl behauptet

werden, dass eine kleine Menge jederorganischen Verbindung, ungeachtet der

Molek�lgrçße und -komplexit�t, hergestelltwerden kann, wenn gen�gend Arbeitskr�fte,Zeit und finanzielle Mittel zur Verf�gungstehen. Als Beispiel f�r viele faszinierendeTotalsynthesen, die diese Behauptung unter-mauern, sei die Synthese von Palytoxin genannt.

Welche Herausforderungen warten also heut-zutage noch auf Synthesechemiker? Mit zuneh-mender Molek�lgrçße und -komplexit�t sind auchmehr Umsetzungen notwendig, um die Zielver-bindungen zu synthetisieren. Jede dieser Reaktio-nen ist normalerweise mit einem mehr oder weni-ger komplizierten Isolierungs- und Reinigungs-prozess verbunden. Dadurch beansprucht die Syn-these eines komplexen Molek�ls sehr viel Res-sourcen und Zeit. Zudem f�hren vieleReinigungsschritte in einer mehrstufigen Synthesein der Regel zu Materialverlusten. F�r Totalsyn-thesen von Naturstoffen mit mittlerer Molek�l-grçße sind deshalb oft mehrere Gramm der Aus-gangsverbindungen notwendig, um nur einige Mil-ligramm der Zielverbindung zu erhalten. Deshalbist es eine große Herausforderung, akademischeForschungserfolge in praktische Prozesse zu trans-ponieren, um komplexe organische Verbindungenim Gramm-Maßstab zu synthetisieren. Genaudavon handelt das vorliegende Buch.

Der Schl�ssel zur Effizienz von Synthesen op-tisch aktiver organischer Substanzen liegt in derEntwicklung asymmetrischer Domino-, Kaskaden-und Tandemreaktionen. Diese Reaktionen kop-peln mehrere C-C- und C-Heteroatom-Verkn�p-fungen in einer ununterbrochenen Folge von Pro-zessen im selben Gef�ß. Außerdem fallen zeitrau-bende und kostspielige Operationen wie Isolie-rungen und Reinigungen der Zwischenproduktesowie etwaige Einf�hrungen und Abspaltungenvon Schutzgruppen weg. Eine konventionelle„Stop-und-Go“-Reaktionsfolge wird vermieden.

Obgleich zahlreiche Arbeiten �ber Dominore-aktionen verçffentlicht wurden, sind nur wenigeMonographien auf dem Markt, in denen diesesdynamische Forschungsgebiet weitreichend abge-handelt wird. H�l�ne Pellisier berichtet in ihremBuch �ber die Entwicklung der Domino-, Kaska-den- und Tandemreaktionen ab 2006 bis heute.Nach Aussage der Autorin ist das Buch eine Fort-setzung der �bersichtsartikel und B�cher Tietzes,in denen entsprechende Arbeiten bis 2006 be-schrieben werden.

Das Buch ist sehr gut geschrieben und bieteteine umfassende und detaillierte �bersicht zumThema. Der Stoff ist in drei Hauptteile geordnet:

1) Reaktionen mit chiralen Substraten2) Enantioselektive �bergangsmetallkatalyse3) Enantioselektive Organokatalyse

Nach einer Darstellung der Grundlagen erfolgtin jedem Teil eine Aufteilung des Stoffs in zweiKapitel. Im ersten Kapitel werden Reaktionsse-quenzen in Ein- und Zweikomponentensystemenbehandelt, im zweiten solche in Mehrkomponen-tensystemen. Diese Reaktionen werden wiederumnach dem Typ der Reaktion geordnet, die die Se-quenz einleitet. Jede Beschreibung einer Reaktionbeinhaltet auch eine Diskussion �ber die Ausbeuteund die Selektivit�t. In einigen F�llen werden derReaktionsmechanismus und der Ursprung der Se-lektivit�t ausgiebig erçrtert.

Aufgrund der �bersichtlichen Gliederungfindet sich der Leser in dem Buch schnell zurecht.Die Informationen sind umfangreich und aktuellund demonstrieren die Bedeutung von Dominore-aktionen f�r die asymmetrische organische Syn-these. Allerdings w�re es f�r auf diesem Gebietunerfahrene Leser hilfreich gewesen, wenn in einerallgemeinen Einf�hrung die Strategien, Problemeund Grenzen von Domino- und Tandemreaktionensowie die entsprechende Nomenklatur beschriebenworden w�ren.

Dieses Buch mit den pr�zisen und n�tzlichenInformationen �ber ein wichtiges Forschungsgebiethat mir gefallen. Da Verbindungen mit immerkomplexerer Struktur zunehmende Bedeutung er-langen, sind die beschriebenen Reaktionen nichtnur f�r die akademische Forschung, sondern auchf�r die Syntheseplanung in der Industrie von be-tr�chtlichem Interesse. In der Tat ber�cksichtigenauf asymmetrischen katalysierten Dominoreaktio-nen basierende Strategien mindestens vier der„zwçlf Prinzipien gr�ner und nachhaltigerChemie“, n�mlich hohe Effizienz hinsichtlichEnergie und Materialien, Minimierung chemischerAbfallprodukte und einfache Durchf�hrung.

Insgesamt gesehen ist Asymmetric DominoReactions eine reiche und n�tzliche Informations-quelle f�r Forscher an Hochschulen und in der In-dustrie, die auf diesem Gebiet bereits arbeiten odersich einen �berblick verschaffen wollen. Ich kanndiese Lekt�re allen an asymmetrischen organi-schen Synthesen Interessierten sehr empfehlen.

Johan Franz�nDepartment of Chemistry, Organic ChemistryRoyal Institute of Technology (Schweden)

DOI: 10.1002/ange.201306921

Asymmetric DominoReactionsVon H�l�ne Pellissier. RoyalSociety of Chemistry, Lon-don, 2013. 518 S., geb.,159.99 £.—ISBN 978-1849736510

.AngewandteB�cher

12444 � 2013 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim Angew. Chem. 2013, 125, 12444