Universität zu Köln

C-C-Verknüpfende Transformationen chiraler Benzylbor-Verbindungen: Methodenentwicklung und Anwendung zur übergangsmetallkatalysierten Synthese von Naturstoffen

Fey, Thorsten (2004) C-C-Verknüpfende Transformationen chiraler Benzylbor-Verbindungen: Methodenentwicklung und Anwendung zur übergangsmetallkatalysierten Synthese von Naturstoffen. PhD thesis, Universität zu Köln.

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      Abstract

      Die vorliegende Arbeit beschreibt Untersuchungen, asymmetrisch hydroborierte Styrolderivate zum Aufbau benzylisch chiraler Verbindungen unter Nutzung übergangsmetallkatalysierter C-C-Verknüpfungen einzusetzen. Die erlangten Erkenntnisse wurden in der formalen Totalsynthese von Tanzawaic Acid A und der Darstellung von (+)-a-Curcumen erfolgreich angewendet. Durch Rhodium-vermittelte Hydroborierung von Styrolderivaten wurden chirale Benzylbor-Verbindungen hergestellt, die sich in Form der Pinakolboronsäureester isolieren ließen. Nach Umformung in reaktivere Spezies konnten die Organoborane in der Palladium-katalysierten Suzuki-Reaktion zu C-C-verknüpfenden Transformationen genutzt werden. Unter Verwendung der sekundären Substrate wurden auf diese Weise chirale 1,1-Biarylethane mit hohen Enantiomerenüberschüssen hergestellt. Im Zuge einer Methyleninsertion in die B-C-Bindung ließen sich die Hydroborierungsprodukte unter Retention der Konfiguration am benzylischen Stereozentrum homologisieren. Die so erzeugten primären Alkylborane ermöglichten die Verknüpfung mit Vinyl- und Arylbromiden unter in-situ-Aktivierung in sehr hohen Ausbeuten ohne Minderung des Enantiomerenüberschusses. Mit dieser Verfahrensweise konnte die formale Totalsynthese des Polyketids Tanzawaic Acid A durchgeführt werden. Schlüsselschritte waren dabei die Kupplung eines Vinylsubstrats mit dem homologisierten Hydroborierungsprodukt und eine Cyclisierung via intramolekularer Friedel-Crafts-Reaktion. Der präparative Wert der entwickelten Methodik ließ sich insbesondere durch die asymmetrische Darstellung des Sesquiterpens (+)-a-Curcumen demonstrieren. Der Naturstoff wurde in nur drei Stufen mit der höchsten bisher beschriebenen Gesamtausbeute synthetisiert.

      Item Type: Thesis (PhD thesis)
      Translated abstract:
      AbstractLanguage
      This work describes investigations on the generation of chiral benzylic substrates from asymmetrically hydroborated styrene derivatives under transition metal catalysis. The resulting knowledge was successfully applied in the formal total synthesis of Tanzawaic Acid A and the total synthesis of (+)-a-Curcumene. By hydroborating styrene derivatives under rhodium catalysis, one could obtain chiral benzylic boron species which could be isolated as pinacol boronic acid esters. After transforming them into more reactive species, the organoboranes were applied for C-C-bond forming transformations in the palladium catalyzed Suzuki coupling. Using the secondary boranes, chiral 1,1-biaryl ethanes were obtained with high enantiomeric excess. By subsequent methylene insertion into the B-C-bond, the hydroboration products could be turned into homologs under complete retention of the configuration. Thus, the generated primary alkyl boranes allowed coupling with vinyl and aryl bromides under in-situ-activation and gave very high yields without lowering the enantiomeric excess. Making use of this, the formal total synthesis of the polyketide Tanzawaic Acid A could be realized. As key steps, the coupling of a vinyl substrate with the homologized hydroboration product and a cyclization via intramolecular Friedel-Crafts reaction were performed. The practical value of the above described methodology was further demonstrated through the asymmetric synthesis of the sesquiterpenoid (+)-a-Curcumene. This natural product could be synthesized in only three steps with the highest yield described in the literature so far.English
      Creators:
      CreatorsEmail
      Fey, Thorstenth.fey@uni-koeln.de
      URN: urn:nbn:de:hbz:38-14865
      Subjects: Chemistry and allied sciences
      Uncontrolled Keywords:
      KeywordsLanguage
      C-C-Verknüpfungsreaktionen , benzylisch chirale Verbindungen , Übergangsmetallkatalyse , Methodenentwicklung , NaturstoffsyntheseGerman
      C-C-Bond Formation , Benzylic Chiral Substrates , Transition Metal Catalysis , Methodology Development , Synthesis of Natural ProductsEnglish
      Faculty: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
      Divisions: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät > Institut für Organische Chemie
      Language: German
      Date: 2004
      Date Type: Completion
      Date of oral exam: 31 January 2005
      Full Text Status: Public
      Date Deposited: 06 Jul 2005 09:39:59
      Referee
      NameAcademic Title
      Schmalz, Hans-GüntherProf. Dr.
      URI: http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/1486

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