MacMillan-Katalysatoren sind chirale Verbindungen aus der Klasse der Imidazolidinone. Es wird zwischen dem MacMillan-Katalysator der 1. Generation ((S)-5-Benzyl-2,2,3-trimethyl-imidazolidin-4-on) und dem MacMillan-Katalysator der 2. Generation ((2S,5S)-5-Benzyl-2-tert-butyl-3-methylimidazolidin-4-on) unterschieden. Für ihre Entwicklung und Anwendung im Feld der asymmetrischen Organokatalyse wurde David MacMillan 2021 mit dem Chemienobelpreis ausgezeichnet. Die Erstsynthesen erfolgten 2000 (1. Generation) bzw. 2002 (2. Generation).

Synthese

Beide Katalysatoren können aus (S)-Phenylalaninmethylester synthetisiert werden. Zunächst wird der Ester mit Methylamin in (S)-Phenylalanin-N-methylamid überführt. Für den MacMillan-Katalysator der 1. Generation folgt nun eine Cyclisierung mit Aceton, für den MacMillan-Katalysator der 2. Generation wird Pivalaldehyd verwendet.

Anwendung

MacMillan-Katalysatoren werden in verschiedenen asymmetrischen Synthesen eingesetzt. Beispielsweise sind Diels-Alder-Reaktionen, 1,3-Dipolare Cycloadditionen, Friedel-Crafts-Alkylierungen oder Michael-Additionen zu nennen. Neben den Katalysatoren der 1. und 2. Generation gibt es weitere chirale Imidazolidinone, die asymmetrische Reaktionen katalysieren.

Einzelnachweise

  1. 1 2 3 Kateri A. Ahrendt, Christopher J. Borths, David W. C. MacMillan: New Strategies for Organic Catalysis: The First Highly Enantioselective Organocatalytic Diels-Alder Reaction. In: Journal of the American Chemical Society. Band 122, Nr. 17, 1. Mai 2000, S. 4243–4244, doi:10.1021/ja000092s.
  2. 1 2 Nick A. Paras, David W. C. MacMillan: The Enantioselective Organocatalytic 1,4-Addition of Electron-Rich Benzenes to α,β-Unsaturated Aldehydes. In: Journal of the American Chemical Society. Band 124, Nr. 27, 1. Juli 2002, S. 7894–7895, doi:10.1021/ja025981p.
  3. ↑ Alan B. Northrup, David W. C. MacMillan: The First General Enantioselective Catalytic Diels-Alder Reaction with Simple α,β-Unsaturated Ketones. In: Journal of the American Chemical Society. Band 124, Nr. 11, 1. März 2002, S. 2458–2460, doi:10.1021/ja017641u.
  4. ↑ Wendy S. Jen, John J. M. Wiener, David W. C. MacMillan: New Strategies for Organic Catalysis: The First Enantioselective Organocatalytic 1,3-Dipolar Cycloaddition. In: Journal of the American Chemical Society. Band 122, Nr. 40, 1. Oktober 2000, S. 9874–9875, doi:10.1021/ja005517p.
  5. ↑ Nick A. Paras, David W. C. MacMillan: New Strategies in Organic Catalysis: The First Enantioselective Organocatalytic Friedel-Crafts Alkylation. In: Journal of the American Chemical Society. Band 123, Nr. 18, 1. Mai 2001, S. 4370–4371, doi:10.1021/ja015717g.
  6. ↑ Nick A. Paras, David W. C. MacMillan: The Enantioselective Organocatalytic 1,4-Addition of Electron-Rich Benzenes to α,β-Unsaturated Aldehydes. In: Journal of the American Chemical Society. Band 124, Nr. 27, 1. Juli 2002, S. 7894–7895, doi:10.1021/ja025981p.
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