Dissertations / Theses on the topic 'Aminophosphonates'

Ces dernières années, les aminophosphonates, analogues des acides aminés, ont suscité un vif intérêt. En effet, ces composés présentent un large éventail d'activités biologiques. Récemment, une nouvelle approche pour la préparation des aminophosphonates a été développée, basée sur la réduction asymétrique des amino vinylphosphonates (AVPs). Bien que de nombreuses synthèses d’AVPs soient rapportées dans la littérature, leur application sur large échelle et la possibilité d’avoir une grande diversité de substituants restent un défi. C’est ce qui nous a conduits à préparer stéréosélectivement des alpha-AVPs. Nous avons développé une synthèse courte, efficace et stéréosélective pour accéder à ces composés. La première partie de ce travail a été le développement d'une synthèse efficace des alpha-amino allénylphosphonates (AAPs) afin d’étudier leur réduction en AVPs. Le second défi a été la réduction chimio- et stéréosélective des AAPs en AVPs. Nous avons établi des règles afin de prédire la stéréosélectivité de cette réduction qui dépend de la substitution sur l’allène, le groupement phosphonate et sur l'atome d'azote afin de préparer, au choix, l’AVP de configuration (Z) ou (E).Comme alternative à cette réduction chimique, nous avons entrepris une étude électrochimique sur nos substrats (Collaboration avec Pr. Pedro de Oliveira, Université Paris Sud). Nous avons montré que nous étions en mesure de réduire chimiosélectivement les AAPs en amino allylphosphonates. Afin d'élargir notre catalogue d’AVPs, nous avons étudié la réactivité des AVPs vis à vis des réactions de métathèse (Collaboration avec Dr. Joëlle Prunet, University of Glasgow). Nous avons développé une synthèse courte qui nous donne accès à de nouveaux AVPs cycliques. Enfin, dans le cadre de notre étude, nous nous sommes intéressés au traitement oxydant de nos AAPs protégés par un groupement para-méthoxybenzyle. Cela nous a permis de préparer trois types d’azaspirodiénones différents. Une étude approfondie du mécanisme a été entreprise
In the past few years, aminophosphonates have attracted considerable attention due to their use as analogues of aminoacids. These compounds show a wide range of biological activities. Recently a new approach for the preparation of aminophosphonates, based on the asymmetric reduction of amino vinylphosphonates (AVPs), has been developed. Although several synthesis of AVPs are reported in the literature, their applicability to large scale and with a large diversity of substituents remains a challenge. This observation led us to stereoselectively prepare alpha-AVPs. We developed a short, efficient and stereoselective synthesis to access these AVPs. The first part of the work was the development of an efficient synthesis of alpha-amino allenylphosphonates (AAPs) to investigate their reduction as AVPs.The following challenge was the chemo- and stereoselective reduction of the AAPs into AVPs. We have established some rules to predict the stereoselectivity of this reduction, depending on the substitution on the allenyl moiety, on the phosphonate group and on the nitrogen atom in order to prepare either the (E)- or the (Z)-AVP.As an alternative to this chemical reduction, we started an electrochemical study on our substrates (Collaboration with Pr. Pedro de Oliveira, Université Paris Sud). We showed that we were able to chemoselectively reduce the AAPs into amino allylphosphonates. In order to enlarge our catalog of AVPs, we studied the reactivity of AVPs towards the metathesis reaction (Collaboration with Dr. Joëlle Prunet, University of Glasgow). We developed a short synthesis that gives us access to new cyclic AVPs. In the course of our studies on AAPs, we explored their reactivities towards oxidation. This led us to prepare three different types of azaspirodienones. A comprehensive study of the mechanism has been undertaken

En raison de la vaste gamme d'activités biologiques qu'ils possèdent, les aminophosphonates cycliques ont attiré l’attention des chimistes et des biologistes. La synthèse d’hétérocycles substitués par un atome de phosphore a largement été rapportée dans la littérature. Dans ce contexte, le premier défi a été de proposer une nouvelle voie d'accès au motif 5-phosphono-isoxazoline. Une méthodologie a été développée, reposant sur la formation de N-oxydes d’isoxazolines par réaction de O-alkylation d’un ion nitronate sur un composé α-substitué vinylphosphonate, suivie d’une réduction pour former les composés attendus. La réaction de O-alkylation a notamment fait l’objet d’une étude approfondie pour donner de manière exclusive le N-oxyde d’isoxazoline. Bien que les ynamides aient été largement décrits dans la littérature, la synthèse et la réactivité des ynamido-phosphonates ont quant à elles très peu été étudiées. Le deuxième défi a consisté à trouver une nouvelle approche de formation des ynamido-phosphonates par couplage cupro-catalysé à partir d’un bromoalcynylphosphonate préalablement synthétisé. Ensuite, la réactivité de ces ynamido-phosphonates a été étudiée dans le but de former des isoxazoles substitués par un atome de phosphore et d’azote. Des réactions de cycloaddition [1,3]-dipolaire sur ces ynamides ont été entreprises. Enfin, l’oxydation de ces ynamides a permis d’accéder à de nouveaux motifs phosphonospirodiénones lactames
Due to the wide range of biological activities that they show, cyclic aminophosphonates have attracted attention of the chemists and biologists. Hence, the synthesis of heterocycles substituted with a phosphorus atom has been reported in the literature. In this context, our first challenge was to propose a new route to access the 5-phosphono isoxazoline motif. A methodology was developed based on the formation of isoxazoline N-oxide through an O-alkylation reaction of a nitronate anion to α-substituted vinylphosphonate, followed by a reduction to form the expected product. The O-alkylation reaction was investigated to give exclusively the isoxazoline N-oxide. Although the chemistry of ynamides has been widely reported in the literature, the synthesis and reactivity of ynamido-phosphonates is less documented. Our second challenge consisted to find a new approach to synthesize ynamido-phosphonates using a copper catalyzed coupling reaction with a bromoalkynylphospnates previously formed. Next, the reactivity of these compounds was studied. In order to form isoxazoles substituted with a phosphorus and nitrogen atom, [1,3]-dipolar cycloaddition reactions have been studied with these ynamido-phosphonates. Finally, the oxidation of these ynamido-phosphonates was studied and it gave us access to new phosphonospirodienone lactams

Au cours de ce travail, une voie originale d'acces aux (pyrrolidin-2-yl) phosphonates dialkyliques par aminomercuration d'alcenyl alpha-aminophosphonates a ete developpee. Il a ete montre que cette reaction est regio et stereoselective ; a partir d'aminophosphonates gamaethyleniques, seule la formation des diastereoisomere des cycles pyrrolidiniques a ete observee. En effectuant des suivis par rmn de l'aminomercuration d'alcenyl alpha-aminophosphonates, nous avons montre que dans tous les cas la conversion en mercurique cyclique intermediaire est totale. La reduction de ce mercurique intermediaire par le borohydrure de sodium conduit aux pyrrolidines attendues. Toutefois une proportion variable du mercurique est transformee en aminophosphonate de depart. En accord avec les donnees de la litterature, nous avons confirme par des experiences de piegeages rpe la participation d'un mecanisme radicalaire lors de cette etape de reduction, le retour au point de depart s'expliquant par un mecanisme de beta-scission du radical alkyle intermediaire. La determination de la geometrie d'un diastereoisomere par diffraction des rx et l'analyse rmn#1h, #1#3c et #3#1p de l'ensemble des pyrrolidines obtenues, avant et apres reduction, nous a permis d'etablir leur stereochimie. Nous avons etudie les conformations privilegiees d'un diastereoisomere pyrrolidinique par une etude rmn jointe a des calculs de mecanique moleculaire. L'oxydation de couples de diastereoisomeres de (pyrrolidin-2-yl) phosphonates dialkyliques de stereochimie connue a montre que les nitroxydes correspondants presentaient une difference de persistance significative. Celle-ci s'explique par une difference d'accessibilite de l'hydrogene porte par les carbones en alpha du centre radicalaire; cet hydrogene etant implique dans la reaction de dismutation qui constitue le principal mode de disparition du radical

Une conception générale de synthèse de phosphonopeptides renfermant un motif phosphore du cote c-terminal ou du cote n-terminal est proposée à partir d'un même substrat acide 2-dialkylphosphonoalcanoique. L'objectif est de préparer des inhibiteurs de peptidases présentant une activité thérapeutique. L'approche la plus efficace pour introduire le motif phosphonate sous forme enantiomeriquement pure dans les phosphonopeptides n-terminaux consiste à utiliser la chaine peptidique chirale pour induire une asymétrie sur le carbone directement lié au phosphore. Le couplage peptidique a également été mis au point entre l'acide phosphonoacetique et l'acide 6-aminopenicillanique dans le but de préparer de nouveaux antibiotiques. L'étude du comportement des phosphonopeptides n-terminaux en tant que réactifs de Honer a été abordée pour préparer des peptides insaturés, substituts possibles de peptides à usage thérapeutique. Enfin, la réactivité de thiols sur les chlorures d'acides 2-dialkylphosphonoalcanoiques constitue une voie de synthèse de dialcoxyphosphorylalcane thioates de s-alkyle, qui conduisent eux-mêmes par réaction de Horner à des thioesters éthyléniques, cette réaction des généralisable aux dérivés chrysanthemiques

Ce mémoire est consacré à la synthèse d’acides α-aminophosphoniques hétérocycliques à 6 chaînons potentiellement bioactifs. Cette synthèse repose sur l’addition hautement stéréosélective d’un phosphite nucleophile sur des ions iminiums issus de cétones hétérocycliques. La première partie, expose la synthèse d’acides α-aminophosphoniques hétérocyclohexaniques dans lesquels l’hétéroélément (oxygène, soufre et azote) est en position-4 ou en position-3 par rapport à la fonction acide phosphonique. Les aminophosphonates sont obtenus avec de bons rendements par une réaction «one-pot» à partir de cétones hétérocycliques, d’amines et de phosphites, et sont ensuite transformés en acides phosphoniques hétérocyclohexaniques racémiques ou énantiopurs dont la plupart sont jusqu’alors inconnus. La seconde partie, détaille la première synthèse d’acides α-aminophosphoniques β-hydroxylés hétérocycliques, préparés en six étapes à partir de cétones hétérocycliques. La synthèse du précurseur diaminé racémique d’analogues phosphorés d’une famille d’agents antiarythmiques est aussi décrite. Cette partie rapporte également la synthèse des acides α- aminophosphoniques β-hydroxylés énantiopurs (X = S, O, NR), dont l’étape clé, formant simultanément deux centres stéréogènes, est une réaction stéréosélective d’addition du phosphite sur des imines bicycliques. Celles-ci sont préparées par une réaction « one-pot », impliquant trois étapes à partir d’acétals portant une copule chirale. Les aminophosphonates hétérobicycliques ainsi obtenus avec une excellente diastéréosélectivité donnent après traitement les acides α-amino-β-hydroxy-phosphoniques hétérocycliques
Heterocyclic α-Aminophosphonic acids are currently of great interest as potential bioactive compounds. In this work the key-step of these synthesis is based on a highly stéréosélective addition of phosphite to iminium ions formed from heterocyclic ketones. Firstly, we report the synthesis new of heterocyclic α-aminophosphonic acids bearing oxygen, nitrogen or sulfur as the heteroatom in positions three or four relative to the phosphonic acid moiety. This is achieved via a one-pot reaction between a heterocyclic ketone, amine and phosphite to form the key aminophosphonate intermediate. Subsequent amino deprotection and acid hydrolysis yielded the final heterocyclic α-aminophosphonic acids in racemic and enantiopure form. Secondly, the first synthesis of heterocyclic α-amino-β-hydroxyphosphonic acids is reported in six steps from the heterocyclic ketone, including an optically active β-hydroxy-α-aminophosphonic acid analogue of serine. The key step in this sequence was a stereoselective addition reaction between a phosphite and bicyclic imine to simultaneously generate two new stereogenic centers. The bicyclic imines were prepared from acetals bearing a chiral auxiliary via a one-pot sequence of deprotection, deacetalisation and intramolecular condensation sequence in one-pot. The heterocyclic aminophosphonates were obtained with excellent diastereoselectivity which upon subsequent oxidation and hydrolysis yielded optically active α-aminophosphonic acids. The absolute configurations of some compounds were determined by X-ray crystallography

Pour fournir des sondes capables de mesurer les gradients de pH cellulaires par RMN du 31P, et d'atteindre les compartiments acides des cellules, nous avons préparé 27 amines phosphorées (dont 13 nouvelles). Outre une large gamme de pKa (1 à 7), ces marqueurs présentent une grande sensibilité "DELTAdelta" (différence de déplacement chimique entre les formes acides "delta"a et basique "delta"b), et ont l'avantage de résonner loin des autres métabolites phosphorés. Dans ce travail, nous avons déterminé les facteurs influençant la valeur du pKa, des "delta"a et des "delta"b de ces composés. Nous avons démontré que le pKa peut être corrélé aux effets inductifs de ("sigma"u) des substituants entourant la fonction amine et à l'effet stérique (Es) du plus encombrant de ces substituants. De la même façon, "delta"a et "delta"b ont été corrélés aux "sigma"u et aux angles de pyramidalisation (α) du 31P obtenus par modélisation moléculaire. Il a également été montré que la large sensibilité des aminophosphonates par rapport aux autres marqueurs (Pi ou phosphates), pouvait être due à la large différence d'angle entre les deux formes extrêmes. Tout ceci a permis la mise au point d'une relation empirique simple où les valeurs pKa "delta"a et "delta"b sont corrélées directement à la structure des amines. Les temps de relaxation du 31P(T1) et les largeurs de raie du signal RMN (W) ont également été mesurés et nous avons entrepris de déterminer les facteurs influençant ces paramètres. Des études dans différents milieux biologiques ont montré que la pKa, les "delta"a, les "delta"b et les T1 des aminophosphonates sont peu sensibles à la force ionique et aux molécules présentes dans ces milieux, rendant ces composés utilisables en vivo. Ainsi, un des marqueurs, la DEPMPH, a permis la première détection directe par RMN du 31P des compartiments acides et le suivi des variations de pH pendant l'ischémie et la reperfusion du foie de rat isolé , et de mesurer directement le pH intra- et extracellulaire dans le cœur de rat isolé lors d'un protocole d'ischémie/reperfusion.

Les énoxysilanes dérivés des alpha et béta dialkylaminocétones ont été préparés après étude et mise au point de la réaction utilisant l'iodotriméthylsilane formé "in situ". Dans les conditions expérimentales retenues, la réaction est rapide et très nettement régiosélective dans la série des aminocétones linéaires. Un mécanisme de réaction est proposé après discussion et mise en évidence de la nature et de l'importance des interactions azote-silicium. La régiosélectivité est alors discutée en terme de contrôle cinétique ou thermodynamique et l'équilibration des mélanges d'isomères "cinétiques" réalisée. Une extension de la réaction d'aminométhylation est proposée dans la dernière partie consacrée à la présentation d'une méthode générale, rapide et douce de préparation en "un pot" d'alpha dialkylamino alpha aryl (hétéroaryl) méthane phosphonates

Phosphorus plays a crucial role in biology, and so microorganisms have developed many ways of obtaining phosphorus including the catabolism of aminoalkylphosphonates. Previous studies have led to a model of phosphonate use only as a phosphorus source by phosphorus starved marine microorganisms. However, a small number of terrestrial bacteria can use specific phosphonates as a carbon or nitrogen source when not phosphorus starved, but this possibility has not been investigated in marine organisms. Enrichment cultures confirmed that phosphonates are bioavailable phosphorus sources for marine bacteria and also that AMPA, 2AEP, OH2AEP and PnAI can support growth as nitrogen sources even in the presence of phosphate. Twelve isolates from these cultures grew using 2AEP as the sole nitrogen source despite exogenous phosphate addition. Cell-free extracts showed that four isolates catabolised PnAcHyde to produce Pi and an aldehyde, characteristic of a PhnX enzyme. The remaining isolates catabolised PnAc to release Pi and acetate, characteristic of a PhnA enzyme. While these enzymes are known to be involved the degradation of 2AEP under phosphorus starvation this is the first demonstration of marine bacteria capable of phosphate-insensitive 2AEP catabolism by these enzymes. Another isolate used OH2AEP and 2AEP as nitrogen sources even with exogenous phosphate addition. OH2AEP degradation enzymes, induced by OH2AEP, produce an aldehyde, Pi and ammonium, consistent with the proposed HpnWX pathway. The aldehyde could not be identified. A collection of inhibition, product and cofactor studies showed that 2AEP catabolism is carried out by an unusual PhnWA pathway. Therefore marine microorganisms can use some aminoalkylphosphonates as nitrogen sources regardless of Pi concentrations, despite the current model of marine phosphonate catabolism excluding this possibility. This is achieved using a mixture of characterised and previously undescribed C-P cleavage pathways. As such we need to reconsider the importance of aminoalkylphosphonates to microbial nutrition and marine biogeochemistry.

Le travail effectué au cours de cette thèse a porté sur trois thèmes différents. Le premier d'entre eux concerne la réactivité nucléophile des hydrazones, dont l'étude était déjà avancée au laboratoire : l'étude d'une nouvelle réactivité des a-cétohydrazones a ainsi élargi la connaissance des propriétés de ces composés. Dans un deuxième chapitre, nous aborderons plusieurs réactions radicalaires initiées par la formation de radicaux iminyles. Ces radicaux azotés peuvent être générés à partir de divers composés comme les hydrazones, les xanthates et les dithiocarbazones. Nous avons étudié le comportement des radicaux ainsi formés sur de nouveaux substrats, notamment des réactions de b-fragmentation. Enfin, le troisième volet de ces travaux s'intéresse à l'utilisation des isonitriles dans des réactions multicomposants. L'étude réalisée a abouti à la mise au point d'une méthode générale de synthèse d'amidophosphonates.

Submitted in fulfillment of the requirements for the award of the Degree of Master of Applied Science in Chemistry, Durban University of Technology, Durban, South Africa, 2016.
The 𝛼-aminophosphonates (APs) and dihydropyrimidinones (DHPMs) exhibit a wide range of important biological activities. The great potential of these compounds in biological applications prompted an increased interest in the development of efficient synthetic methods for their preparation. A novel rhodium supported boron nitride (RhBNT) material was synthesized by simply mixing boron nitride in a solution of rhodium acetate, under inert atmosphere for 7 days followed by filtration; the yield was 95 %. It exhibited excellent catalytic properties for the synthesis of 13 novel APs and 5 DHPMs. Characterization of RhBNT was performed by several techniques: the crystalline nature of RhBNT and nano size was confirmed by SEM spectroscopy, EDX pattern for RhBNT showed signals for rhodium metal, the Brumnauer-Emmett-Teller (BET) analysis showed the specific surface area of RhBNT to be 28.12 m2/g, pore volume 0.23cm3/g and pore size of 199.8Aº thereby suggesting RhBNT as a potentially effective catalyst for organic reactions; the mesoporous nature of the material was established by a type- IV adsorption isotherm; the DSC-TGA Profile indicates that RhBNT has good thermal stability and can be used adequately for catalysis. The DSC curve showed evidence of a broad exothermic peak. The RhBNT was subsequently used in the Kabachnik-Fields and Biginelli reaction in order to assess its catalytic potential. Herein Vilsmeier-Haack reagent was used to synthesize 4-oxo-chromene-3-carbaldehyde and 4-oxo-4H-benzo[h]chromene-3- carbaldehyde from 2-hydroxyacetophenone and 1-hydroxy-2-acetonaphthone, respectively. These two carbaldehydes were subsequently used to synthesize thirteen novels APs and five DHMPs using RhBNT as the catalyst The antimicrobial activities of the synthesized compounds were assessed against Escherichia coli, Bacillus cereus, Micrococcus luteus, Staphylococcus aureus and Candida albicans using the disc diffusion method. It was found that none of the compounds inhibited growth of bacteria or fungus. The assessment of toxicity was evaluated by using the brine shrimp lethal test. It was found that six of the novel compounds exhibited more than 50% brine shrimp death and were considered toxic against Artemia sp. and hence unsuitable as a potential drug whilst four compounds were found to be less toxic, exhibiting a brine shrimp death of less than 50%. Molecular docking studies were carried out for 13 APs to estimate their binding interactions with HIV-1 reverse transcriptase. Four APs showed good potential for the inhibition of HIV-1 reverse transcriptase.
M

碩士
國立臺灣師範大學
化學系
94
α-Amino phosphonates can be synthesized by using carbonyl compounds (aldehyde or ketone)、aniline ,and triethylphosphite in the presence of the proper catalysts(Iodine,Trichloro-1,3,5-Triazine,Ceric Ammonium Nitrate,or Iron Chloride) under solvent-free condition at room temperature. The methodology can afford high yields of products and short reaction time compared to tranditional methods.

The thesis entitled “Enantioselective Carbon-Carbon and Carbon-Heteroatom Bond Formation: from Bifunctional to Anion-Binding Catalysis” is divided into four chapters. Chapter 1: Organocatalytic Asymmetric Direct Vinylogous Michael Addition of α,β-Unsaturated γ-Butyrolactam to Nitroolefins Chiral γ-butyrolactams are privileged structural motifs present in a plethora of natural products as well as pharmaceutically important compounds, such as haplophytine and (+)-lactacystin. They are also been used as a key intermediate for the stereoselective synthesis of anti-influenza drug A-315675. Though the initial works were concentrated over 2-silyloxy pyrroles as nucleophile, the direct use of γ-butyrolactam as nucleophile in enantioselective transformation gained pace during the past decade. Direct use of α,β-unsaturated γ-butyrolactam in vinylogous Michael reaction is not only desirable but also a challenging task due to the need of controlling regio-, diastereo- and enantioselectivity simultaneously. The presence of rather poorly acidic protons at the γ-position of butyrolactam makes the activation via an organocatalyst even more difficult. In this chapter, the first organocatalytic direct vinylogous Michael reaction of α,β-unsaturated γ-butyrolactam to nitroolefins has been demonstrated. Using quinidine and a simply modified dihydroquinine derivative as the bifunctional catalysts, both the product enantiomers are accessible as single regioisomer (only γ-addition product) and diastereomer with moderate to good enantioselectivity. A range of nitroolefins, bearing aryl, alkyl and heteroaryl substituents were found to be suitable electrophilic partner for this direct vinylogous Michael reaction. We have also successfully utilized α,β-unsaturated moiety of the butyrolactam as a Michael acceptor in a vinylogous Michael/oxa-Michael cascade reaction for the diastereo- and enantioselective synthesis of a tricyclic compound. A plausible mechanistic model is also presented to rationalize the observed stereochemical outcome. Reference: Ray Choudhury, A.; Mukherjee, S. Org. Biomol. Chem. 2012, 10, 7313-7320. Chapter 2: A Catalytic Sulfa-Michael Addition/Horner-Wadsworth-Emmons Cascade Reaction for Enantioselective Synthesis of Thiochromenes Thiochromene derivatives are venerable bioactive molecules having found application as analgesics, anti-cancer, anti-inflammatory and anti-bacterial agents. Although hetero-Michael-initiated cascade reactions involving α,β-unsaturated aldehydes and ketones has been profoundly used for their enantioselective synthesis, similar reactions of the corresponding ester equivalents remained relatively underexplored and almost always require an additional binding site. In this chapter, a catalytic enantioselective sulfa-Michael addition/Horner-Wadsworth-Emmons olefination cascade is presented. This cascade sequence is initiated by a sulfa-Michael addition to a vinylphosphonate catalyzed by a chiral bifunctional urea derivative and provides an easy access to enantioenriched 2,3-disubstituted thiochromene derivatives. Several aryl and heteroaryl substituted thiochromenes were obtained in excellent yield with high level of enantioselectivity. Our report represents the first example of the use of phosphonate as a traceless binding site in a catalytic asymmetric transformation. The use of a simple catalyst, mild reaction conditions (ambient temperature) and one-pot strategy highlights the benefits of our protocol. Synthetic utility of the products is demonstrated and a model is proposed to rationalize the stereochemical outcome of the reaction. References: Ray Choudhury, A.; Mukherjee, S. Adv. Synth. Catal. 2013, 355, 1989-1995. Chapter 3: Organocatalytic Enantioselective Umpolung Vinylation of Cyclic β-Ketoesters Considering the wide abundance of natural products having vinyl containing quaternary stereocenter, we became interested in an efficient protocol for enantioselective vinylation. We became aware of the fact that all C-H vinylation reported till date couples nucleophile with β-carbon of an electron withdrawing group. However, there is no example of C-H vinylation which couples nucleophile with α-carbon of an electron withdrawing group. Considering the fact that α-carbon of an electron withdrawing group is nucleophilic in nature, such a combination would lead to “mismatched polarity” and render the reaction electronically impossible. Therefore, a reversal of polarity or umpolung reactivity would be necessary for this coupling. In this chapter, an efficient formal enantioselective umpolung α-vinylation of cyclic β-ketoester by an one-pot two-step sequence is described. This two-step protocol consists of a catalytic enantioselective Michael reaction followed by base mediated nitrous acid elimination. The products, bearing an all-carbon quaternary stereocenter including a vinyl moiety, was synthesized in high yield with excellent er. β-Nitroenones containing substituted aryl or heteroaryl group produced the vinylated product with excellent enantioselectivity. Our protocol demonstrates the first use of β-nitroenones as an electrophilic component in an enantioselective reaction. This is also the first example of a catalytic umpolung vinylation reaction of β-ketoester. The reaction could be scaled up at least to 1.0 mmol scale without hampering the yield or enantioselectivity. A model based on the bifunctional nature of the catalyst was proposed to rationalize the observed stereochemical outcome of the reaction. References: Ray Choudhury, A.; Manna, M. S.; Mukherjee, S. manuscript under preparation. Chapter 4: Enantioselective Dearomatization of Isoquinolines by Anion-Binding Catalysis en Route to Cyclic α-Aminophosphonates α-Aminophosphonates and related α-aminophosphonic acid derivatives are used extensively in medicinal and pharmaceutical sciences as surrogates of α-amino acids. The strong correlation between the biological activities of compounds containing α-aminophosphonic acids and their absolute configuration renders the enantioselective synthesis of α-aminophosphonates imperative to such studies. Considerable advancement has taken place in the catalytic enantioselective synthesis of acyclic α-aminophosphonates using various strategies. In contrast, enantioselective synthesis of cyclic α-aminophosphonates remains elusive, despite their prominent abundance in biologically active molecules. In this chapter, the development of an enantioselective dearomatization of diversely substituted isoquinolines through acyl activation and nucleophilic addition of silyl phosphites is presented. Using a simple and easy to prepare tert-leucine derived thiourea as the anion-binding catalyst, this base-free protocol delivers cyclic α-aminophosphonates in excellent yields with moderate to high enantioselectivities. The reaction was found to be general with respect to different isoquinolines when applied to monosubstituted isoquinolines bearing substituent at nearly every position and even to disubstituted isoquinolines. Our protocol was also found to be suitable for dihydroisoquinolines. This is the first example of the use of silyl phosphites as the nucleophile in asymmetric dearomatization reactions driven by anion-binding catalysis. In fact, this is also the first time asymmetric anion-binding catalysis has been applied to the synthesis of α-aminophosphonates. A preliminary experiment with quinoline points toward potential applicability of this strategy to other nitrogenous heteroaromatics. References: Ray Choudhury, A.; Mukherjee, S. under revision.