Ziel der Arbeit war es eine neue Art der Chromophoraktivierung an organischen Molekülen zu entwickeln. Dabei wurde festgestellt, dass sich verschiedene schwefelhaltige Heterocyclen (λ < 300 nm) durch eine Protonierung in Ionen überführen lassen. Die Ionen absorbieren, je nach Struktur, im Bereich von λ = 350-420 nm. Diese Art der Chromophoraktivierung konnte erfolgreich für Brønsted-Säure-katalysierte Photoreaktionen von Enondithiolen und Dithianen sowie für photochemische Einelektronenprozesse an Dithioorthoformiaten genutzt werden.
Aktualisiert: 2019-12-27
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Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung und Anwendung von organokatalytischen enantioselektiven Reaktionen, die einen Zugang zu wertvollen komplexen chiralen Molekülen bieten. Hierzu wurden unterschiedliche organokatalytische Aktivierungsformen an diversen Substraten untersucht und bezüglich der Reaktivität und Selektivität evaluiert. Weiterhin wurde das Design der verwendeten Katalysatoren in den neu entwickelten Reaktionen studiert und diskutiert. Explizit wurde in den drei folgenden Gebieten der asymmetrischen Organokatalyse geforscht: Enantioselektive Lewis-Base-Katalyse mittels Prolinolethern, die biomimetisch der Typ I Aldolase A nach, eine Iminium/Enamin-Aktivierung vollziehen; Enantioselektive bifunktionale Organokatalyse unter Verwendung von Cinchona-basierenden Thioharnstoffen, wobei die Thioharnstoff-Einheit als HBrücken-Donor und das Cinchona-Alkaloid als chirale Brønsted-Base die Substrate aktivieren; Enantioselektive Brønsted-Säure-Katalyse unter Verwendung von stark aciden N-Triflylphosphoramiden mit einer BINOL-Einheit als chiralem Baustein.
Bei der Verwendung von Prolinolethern 22, deren Eigenschaft es ist, Elektrophile als
auch Nukleophile durch Iminium- bzw. Enamin-Bildung zu aktivieren, konnte eine
neuartige enantioselektive Domino-Michael-Aldol-Reaktion entwickelt werden (Abbildung 1). Hierbei wurden aus den kommerziell erwerblichen Edukten 90 und 14
komplexe Bicyclo[3.2.1]octancarbaldehyde 91 aufgebaut. Die Produkte 91 wurden
ausschließlich als einzelnes Diastereomer bei einer Stereokontrolle von vier
stereogenen Zentren in guten Ausbeuten und mit exzellenten Enantioselektivitäten
(90-98% ee) erhalten. Die Bicyclen 91 lassen sich effektiv zu synthetisch wertvollen
Verbindungen transformieren und bieten einen Zugang zu chiralen Cycloheptanonen
95, Tetrahydrochromenonen 96 und polyfunktionalisierten Bicyclo[3.2.1]octanen 98a
und 99.
Aktualisiert: 2019-03-15
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Asymmetrische Katalyse ist eine der bedeutendsten Methoden, um chirale Moleküle, die insbesondere in der pharmazeutischen Forschung von hohem Interesse sind, herzustellen.
Fenja Schöpke zeigt Methoden metallfrei, unter milden Bedingungen, eine Vielzahl verschiedener chiraler Stickstoffheterozyklen in sehr guten Ausbeuten und Enantiomerenüberschüssen herzustellen. Die beschriebenen Konzepte beruhen dabei auf der Verwendung von chiralen BINOL-Phosphaten als Katalysatoren sowie Hantzsch-Estern als Hydridquelle.
Des Weiteren zeigt Fenja Schöpke neue Konzepte zur Katalysator##e#Reisolierung. So wird die Immobilisierung von Diarylprolinolethern an Polystyrol-basierten Polymersticks vorgestellt, die es ermöglichen den Katalysator wie einen Teebeutel der Reaktionslösung zu entnehmen. Weiterhin wird die Reisolierung von BINOLen und BINOL-Phosphaten über Adsorption an Kohlenstoffnanoröhren sowie über Abtrennung durch Nanofiltration beschrieben.
Dieses Buch richtet sich an Leser der organischen Synthese sowie asymmetrischen Katalyse und bietet eine Grundlage für weitere Forschungstätigkeiten auf diesen Gebieten.
Aktualisiert: 2020-06-01
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