Die größenbeschleunigte kinetische Racematspaltung sekundärer Alkohole

Die Ursachen für die kinetische Racematspaltung von Alkoholen durch chirale Pyridinderivate wurden untersucht. Dafür wurden relative Reaktionsgeschwindigkeiten für eine Reihe von Substraten mit systematisch wachsenden aromatischen Resten durch eine lineare Regressionsanalyse von Konkurrenzexperimenten bestimmt. Durch das Vergrößern der Seitenketten von Phenyl zu Pyrenyl wurde die Umsetzung des bevorzugt reagierenden Enantiomers mehr als 40‐fach beschleunigt. Basierend auf diesen Beobachtungen wurde ein neuer Katalysator mit vergrößertem sterischem Anspruch synthetisiert, mit dem Selektivitätswerte von bis zu s=250 erreicht wurden. Eine ausgiebige Konformationsanalyse für die entsprechenden Übergangszustände legt nahe, dass ein Angriff des Alkohols an der sterisch stärker gehinderten Seite des Acyl‐Katalysator‐Intermediats durch stabilisierende CH‐π‐Wechselwirkungen begünstigt wird. Experimentelle und theoretische Ergebnisse weisen darauf hin, dass die Zunahme der Enantioselektivität auf eine Reaktionsbeschleunigung des bevorzugten Enantiomers durch nicht‐kovalente Wechselwirkungen (NKW) zurückzuführen ist und nicht auf eine Verlangsamung des langsamer reagierenden Enantiomers durch repulsive sterische Kräfte. Die kinetische Racematspaltung sekundärer Alkohole durch fluxional‐chirale Pyridinkatalysatoren zeigt eine zunehmende Selektivität mit zunehmendem sterischem Anspruch der Substrate. Detaillierte kinetische und computerchemische Studien zeigen, dass dies zum Großteil durch eine gezielte Beschleunigung des bevorzugten Enantiomers aufgrund nicht‐kovalenter Wechselwirkungen verursacht wird. Größere Katalysatoren erhöhen die relativen Reaktionsgeschwindigkeiten und Selektivitäten noch weiter.