Podcasts about alkinen

In dieser Dissertation wurden titankatalysierte Hydroaminierungsreaktionen von Alkinen und Alkenen durchgeführt. Außerdem wurde eine Methode für eine indirekte Hydratation von Alkinen mit anti-Markownikow-Regioselektivität entwickelt. Abschließend gelang es Hydroaminierungsreaktionen in der Synthese von biologisch aktiven Heterocyclen, wie Cumaronen, Indolen, Pyrrolen und Pyrrolidinen einzusetzen.

Im Rahmen der Dissertation "Metall-katalysierte enantioselektive Synthese von Propargylaminen und ihre Anwendungen in der Synthese" wurde eine Kupfer-katalysierte enantioselektive Additionsreaktion von Alkinen an in situ generierte Iminium-Ionen untersucht. Zunächst wurde eine neuartige Eintopf-Synthese entwickelt, die eine besonders atomökonomische und synthetisch wertvolle Methode zur Darstellung der Propargylamne darstellt. Dabei wurden equimolare Mengen von terminalen Alkinen, Aldehyden und sekundären Aminen in Gegenwart von katalytischen Mengen Kupferbromid und Quinap als chiralem Ligand umgesetzt. Die Methode toleriert Variationen und die Einführung von funktionellen Gruppen in alle drei Komponenten. Insbesondere die Ausweitung der Synthese auf aromatische Aldehyde ist erwähnenswert. Die auf diesem Wege erhaltenen Propargylamine wurden weiter funktionalisiert und so in synthetisch nützliche Derivate überführt. Unter anderem wurde die synthetische Anwendbarkeit in der enantioselektiven Totalsynthese des Alkaloids Coniin demonstriert. Im zweiten Teil der Dissertation wurde der Einfluß der Stickstoff-Schutzgruppen auf die Enantioselektivität der Reaktion untersucht. Dabei wurden verschiedene neue Schutzgruppen entwickelt. Der Einsatz von Di(2-phenallyl)amin in der Propargylaminsynthese erlaubte nach einer Palladium-katalysierten allylischen Substitution an den allyl-geschützten Propargylaminen die Darstellung primärer Propargylamine, die bis dahin nicht in guten Enantioselektivitäten zugänglich waren. Im abschließenden Teil der Dissertation wurde ein neuartiger, chiraler P,N-Ligand ausgehend von chiralen Propargylalkoholen entwickelt und in der asymmetrischen Synthese (Palladium-katalysierte allylische Substitution) getestet.

Im Rahmen der Dissertation wurden Neue Metall-mediatisierte und Metall-katalysierte selektive Synthesen mit Alkinen untersucht. Dabei stand die Entwicklung möglichst atomökonomischer Methoden zur Darstellung synthetisch interessanter Produkte aus Alkinen im Vordergrund. Dies konnte in vier Projekten realisiert werden: 1) Synthese allylischer Nitrile Aliphatische Nitrile 10 konnten in Gegenwart katalytischer Mengen Cäsium-tert-butoxid in N-Methylpyrrolidinon (NMP) intermolekular an Alkine 1 addiert werden. Die entsprechenden allylischen Nitrile 11 wurden in guten bis sehr guten Ausbeuten und mit hervorragenden Regio- und cis / trans-Selektivitäten erhalten(Schema 76). Schema 76. Basen-katalysierte Vinylierung von Alkinen mit Nitrilen. Nichtaktivierte Alkine und Nitrile zeigten in dieser Reaktion noch recht niedrige Reaktivitäten. Deshalb wäre es wünschenswert, neue Katalysatoren bzw. Additive zu testen, um auch diese Substrate erfolgreich in allylische Nitrile zu transformieren. 2) Synthese substituierter Indole Ausgehend von 2-Ethinyl-anilinen 96 war es gelungen, durch eine Basen- mediatisierte 5-endo-dig-Zyklisierung 2-substituierte Indole 97 unter sehr milden Bedingungen in moderaten bis sehr guten Ausbeuten zu erhalten (Schema 77). Schema 77. Basen- mediatisierte Indolsynthese ausgehend von 2-Ethinyl-anilinen. Besonderer Vorteil gegenüber literaturbekannten Indolsynthesen stellt die große Anwendungsbreite aufgrund der hohen Toleranz gegenüber funktionellen Gruppen dar. Außerdem ist keine Aktivierung des Anilins durch eine elektronenziehende Gruppe (z.B. CF3CO) am N-Atom notwendig und statt des teuren Palladiums kann eine vergleichsweise kostengünstige Base eingesetzt werden, wobei die Verwendung der Base in stöchiometrischen Mengen als einziger Nachteil anzusehen ist. Weiterhin war es möglich, mit dieser Methode erstmals den selektiven Einbau der Brom- Substituentendes Alkaloids Hinckdentin A (124) zu erreichen(Schema 78). Schema 78. Selektive Zyklisierung als Schlüsselschritt in der Hinckdentin A Teilsynthese. Ziel weiterer Arbeiten sollte natürlich die Vervollständigung der Naturstoffsynthese sein. Der enantioselektive Aufbau des Lactamringes stellt dabei die größte Herausforderung dar. 3) Synthese von Propargylaminen Durch die Verwendung von Kupfer(II)-bromid als Katalysator können Propargylamine 162 aus Aminalen 160 und terminalen Alkinen 161 synthetisiert werden (Schema 79), wobei alsR 1 Schema 79. Kupfer-katalysierte Propargylaminsynthese aus Alkinen und Aminalen. Durch den Einsatz weiterer Aminale, z.B. heterocyclische Aminale, könnte eine noch höhere Diversität erzielt werden. Im Hinblick auf eine mögliche enantioselektive Reaktionsführung gilt es, neue Liganden zu untersuchen, um höhere Reaktionsgeschwindigkeiten und Enantiomerenüberschüsse zu erzielen. 4) Enantioselektive Synthese von Propargylaminen Nachdem eine racemische Synthese Alkyl-substituierter Propargylamine aus Enaminen 200 und Alkinen 225 entwickelt wurde, ist es gelungen, die Reaktion auch enantioselektiv durchzuführen (Schema 80). In Gegenwart von CuBr und (R)-(+)-QUINAP (185) können enantiomerenangereicherte Propargylamine, die sowohl von pharmazeutischem als auch von synthetischem Interesse sind, mit bis zu 90 % ee in guten Ausbeuten erhalten werden. Schema 80. Kupfer/QUINAP-katalysierte enantioselektive Synthese von Propargylaminen. Ferner konnte demonstriert werden, dass sich die erhaltenen Propargylamine zu primären und sekundären Aminen entschützen lassen. Somit steht erstmals eine katalytische Methode zur Erzeugung enantiomerenangereicherter Propargylamine zur Verfügung. Eine Ausweitung dieser Methode auf funktionalisierte Enamine ist wünschenswert. Weiterhin könnten diastereoselektive Additionen an chirale Enamine bzw. unsymmetrische trisubstituierte Enamine von Interesse sein. einziges Nebenprodukt ein leicht zu entfernendes sekundäres Amin gebildet wird.

1. Der Einfluss von 2-Silyl- und 2-Stannylgruppen auf Furane und Thiophene (7- 10, 16, 19, 23) wurde am Beispiel der Umsetzungen mit Benzhydrylkationen 26a-d untersucht (Schema 0.1). Während die Umsetzungen der Benzhydryltriflate mit 2-(Trimethylsilyl)furan (7) und -thiophen (19) ein Gemisch von 27/35 und 28/36 ergaben, erhält man in Gegenwart von Protonenschwamm (DTBP) eine nahezu quantitative Ausbeute an 29/37. Daraus folgt, dass 27/35 und 28/36 durch Protodesilylierung von 29/37 gebildet werden. Bei den Umsetzungen der Benzhydrylkationen 26 mit 2-(Tributylstannyl)furan (16) und -thiophen (23) wurde das durch Angriff in 5-Position gebildete 34/38 nur in 20-40 % Ausbeute isoliert, doch ist aufgrund der kinetischen Untersuchungen anzunehmen, dass auch 16/23 bevorzugt an C-5 angegriffen werden (Schema 0.2). Die Einführung einer Tributylstannylgruppe erhöht die Reaktivität der 5-Position von Furan und Thiophen um ungefähr 3 Größenordnungen. Eine Methyl- und eine Stannylgruppe haben daher den gleichen Einfluss auf die Nucleophilie der Heteroarene. Ein deutlich geringerer Effekt (Faktor 5-22) wird dagegen bei Angriff auf die 2-Position (ipso-Substitution) beobachtet. Durch kinetische Untersuchungen mit 26 wurden folgende relative Reaktivitäten (krel, 20 °C, CH2Cl2) für silylierte Furane und Thiophene bestimmt (Schema 0.3). Aus dieser Reihung geht hervor, dass eine Trialkylsilylgruppe in 5-Position um den Faktor 4-55 beschleunigt, auf die Geschwindigkeit des Angriffs an die 2-Position (ipso- Angriff) dagegen kaum einen Einfluss hat. 2. Der elektrophile Angriff auf die 5-Position von 2-silylierten und 2-stannylierten Heteroarenen wurde durch Untersuchungen der Capping-Reaktionen von Polyisobutylen (PIB, 51) bestätigt. Die Reaktionen von PIB-Cl (51-Cl) mit 2-(Trimethylsilyl) furan (7) und 2-(Tributylstannyl)furan (16) lieferten in Gegenwart von Protonen-3 schwamm (DTBP) nach Aufarbeitung mit Ammoniak die stannylierten und silylierten Polyisobutylenylfurane 56 und 58 (Schema 0.4). 3 Die NMR-spektroskopischen Untersuchungen der Stabilität von 2-(Tributylstannyl)- furan (16) in Gegenwart von Titantetrachlorid deuten auf die Demetallierung des Heteroarens unter Ausbildung des Dimers 2,2'-Bifuryl (61) hin. 3. Die Reaktionen der silylierten Styrole 71 und 72 mit den Benzhydrylkationen 26a,e-g lieferten die erwarteten ipso-Substitutionsprodukte 73a,e-g (Schema 0.5). Dabei wurde bei Einführung einer Trialkylsilylgruppe in die β-Position von Styrol eine geringe Absenkung der Nucleophilie (Faktor 2-14) beobachtet (Abb. 0.1). Dieser Effekt wird wie bei den silylierten Heteroarenen auf sterische Wechselwirkungen zurückgeführt. Zur Interpretation der geringen Steigung in Abb. 0.1 wurde ein Modell vorgeschlagen, das die Größe des s-Parameters beim elektrophilen Angriff auf Vinylsilane und Alkene mit der Lage des Übergangszustandes auf der Reaktionskoordinate korreliert. In Reaktionen von 71 und 72 mit 26e wurde als Nebenreaktion eine Umsetzung der silylierten Styrole mit der im Überschuss vorhandenen Lewis-Säure (BCl3) beobachtet. Es wurden NMR-spektroskopische Untersuchungen zur Bestimmung der Geschwindigkeit dieser Borodesilylierungsreaktion durchgeführt. 4. Die Reaktivität von silylierten Phenylacetylenen wurde am Beispiel der trialkylsilyl- substituierten Alkine 69, 70 und 92 in Reaktionen mit den Benzhydrylkationen 26e-g untersucht (Schema 0.7). Während die Reaktionen mit den sterisch weniger anspruchsvollen Alkinen 69 und 92 die erwarteten ipso-Substitutionsprodukte lieferten, war die Produktidentifikation in Reaktionen mit 70 nicht möglich, was mit der geringen Geschwindigkeit des Desilylierungsschrittes erklärt wurde. Die kinetischen Untersuchungen der Reaktionen zeigten, dass die Einführung einer Trimethylsilylgruppe in Phenylacetylen zu einer geringfügigen Reaktivitätssteigerung führte.

Es wird eine Regel zur Bestimmung der Absolutkonfiguration von chiralen -hydroxysubstituierten Nitrilen, Alkinen und Aldehyden des Typs 2 beschrieben, welche auf der Enantiomer-Selektivität von Acetalisierungsreaktionen solcher Verbindungen mit einem Lactol des Typs 1 beziehungsweise auf charakteristischen Verschiebungsunterschieden in den Kernresonanzen der diastereomeren Acetale 3 und 4 beruht.

Die Umsetzung der Tetrafluoroborato-Komplexe (η5-C5H5)(CO)2(L)MoFBF3 mit verschiedenen Alkinen liefert Mono- und Bis-Alkin-Komplexe [(η5-C5H5)-Mo(CO)(RCCR′)2]+BF4−(III) und [(η5-C5H5)Mo(CO)(L)(RCCR′)]+BF4−(IV) (L = CO, P(OPh)3, PEt3; R = R′ = H, Me, Ph; R = H, R′ = Ph). Der Anteil von III bzw. IV im Produktgemisch ist abhängig von der Natur von L und der des eingesetzten Alkins. Die Struktur von [(η5-C5H5)Mo(CO)L(RCCR′)]+BF4− wurde röntgenographisch bestimmt.