Lifchits, Olga (2012) Organocatalytic Approaches to Asymmetric Oxidation: Epoxidation of α-Branched Enals and α-Benzoyloxylation of Carbonyl Compounds. PhD thesis, Universität zu Köln.
Abstract
This work describes the development of enantioselective oxidation reactions of carbonyl compounds using covalent organocatalysis. In the first part, asymmetric epoxidation of α-branched α,β-unsaturated aldehydes with aqueous hydrogen peroxide is presented. An exceptionally synergistic combination of a primary cinchona alkaloid-derived amine and a chiral BINOL-derived phosphoric acid was found to promote the reaction with excellent enantiocontrol for a wide variety of α,β-disubstituted and α-monosubstituted enals. Conformational analysis of catalytically relevant intermediates using NMR and computational techniques enabled the rationalization of the absolute stereochemistry of products. The second part of this thesis describes a highly efficient direct catalytic asymmetric α-benzoyloxylation of cyclic ketones. The same primary amine paired with an inorganic acid was found to be an effective catalyst for a wide range of substrates. The methodology was applied to the first asymmetric synthesis of (+)-2β,4-dihydroxy-1,8-cineole, a predicted terpenoid metabolite in mammals. Preliminary investigations on the α-benzoyloxylation of α-branched aldehydes and α-branched enals using this catalytic system demonstrated significant potential of the method for the enantioselective formation of oxygenated quaternary stereocenters.
| Item Type: | Thesis (PhD thesis) |
| Translated abstract: | | Abstract | Language |
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| Die vorliegende Arbeit beschreibt die Entwicklung enantioselektiver Oxidationsreaktionen von Carbonylverbindungen durch kovalente Organokatalyse. Der erste Teil behandelt die asymmetrische Epoxidierung von α-verzweigten α,β-ungesättigten Aldehyden mit wässrigem Wasserstoffperoxid. Unter Einsatz eines äußerst kooperativen Katalyatorsystems, bestehend aus einem primären Amin mit Cinchona-Grundgerüst und einer BINOL-Phosphorsäure, verläuft die Reaktion mit exzellenter Enantioselektivität und hoher Variabilität der Ausgangsverbindungen. Durch Konformationsanalyse der katalytisch relevanten Intermediate mittels NMR-Spektroskopie und DFT-Berechnungen wurde die absolute Konfiguration der Produkte nachvollzogen. Im zweiten Teil dieser Arbeit wird die Entwicklung der katalytischen asymmetrischen α-Benzoyloxylierung von cyclischen Ketonen beschrieben. Hierbei ermöglicht das selbe primäre Amin als Katalysator einen direkten Zugang zu den wertvollen Benzoyl-geschützten 2-Hydroxyketonen. Die entwickelte Methode wurde in einer asymmetrischen Totalsynthese von (+)-2β,4-dihydroxy-1,8-Cineol angewendet. Eine Übertragung dieser Methode auf die α-Benzoyloxylierung von α-verzweigten Aldehyden und α-verzweigten Enalen zeigte ein hohes Potenzial für die enantioselektive Herstellung oxygenierter quarternärer Stereozentren. | German |
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| Creators: | | Creators | Email |
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| Lifchits, Olga | olga.lifchits@gmail.com |
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| URN: | urn:nbn:de:hbz:38-46475 |
| Subjects: | Chemistry and allied sciences |
| Uncontrolled Keywords: | | Keywords | Language |
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| asymmetric organocatalysis, epoxidation, benzoyloxylation, primary amine catalysis, iminium ion catalysis, enamine catalysis | English |
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| Faculty: | Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät |
| Divisions: | Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät > Institut für Organische Chemie |
| Language: | English |
| Date: | 2012 |
| Date Type: | Publication |
| Date of oral exam: | 03 April 2012 |
| Full Text Status: | Public |
| Date Deposited: | 15 May 2012 10:13 |
| Referee | | Name | Academic Title |
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| List, Benjamin | Prof. Dr. | | Schmalz, Hans-Günther | Prof. Dr. |
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| URI: | http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/4647 |
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