Säuren, Basen und H-Brücken-Donoren: Effiziente Organokatalysatoren in der Entwicklung von asymmetrischen Reaktionen

Zusatztext

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 (9098% 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.

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