Universität zu Köln

Studies on the Catalytic Asymmetric Fischer Indolization

Kötzner, Lisa (2016) Studies on the Catalytic Asymmetric Fischer Indolization. PhD thesis, Universität zu Köln.

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    Abstract

    This work describes further developments and applications of the catalytic asymmetric Fischer indolization. In the first part of this thesis, the development of an organocatalytic asymmetric synthesis of helicenes via a Fischer indolization is discussed. The application of a novel SPINOL-derived phosphoric acid, featuring extended π-surfaces as 3,3‘-substituents which can potentially participate in π-interactions with the polyaromatic intermediate, afforded the corresponding products in high yields and enantioselectivities. The second part of this work describes the development of a catalytic asymmetric dearomatizing synthesis of 1,4-diketones via an interrupted Fischer indolization. Employing aryl hydrazines with α-substituents next to the hydrazine group prevents the rearomatization which takes place in common Fischer indole syntheses, thus enabling the hydrolysis of the generated diimine species. In the presence of STRIP as catalyst, a variety of different 1,4-diketones could be obtained in generally high yields, diastereo- and enantioselectivities. The last part of this thesis deals with the development of an organocatalytic asymmetric stereodivergent synthesis of novel 3H- and 2H-pyrroles, applying an interrupted Fischer indolization and for the 2H-pyrroles a subsequent stereospecific [1,5]-alkyl shift. Employing STRIP as catalyst afforded the corresponding products in good to excellent yields and enantioselectivities. Preliminary biological investigations of these novel structure motifs in cell-based assays, monitoring biological signal transduction pathways showed an inhibition of the Hedgehog signaling pathway in a μM range.

    Item Type: Thesis (PhD thesis)
    Translated abstract:
    AbstractLanguage
    Die vorliegende Arbeit beschreibt die Weiterentwicklung und Anwendung der katalytischen asymmetrischen Fischer Indolisierung. Der erste Teil dieser Dissertation diskutiert die Entwicklung einer organokatalytischen asymmetrischen Synthese von Helicenen mittels einer Fischer Indolsynthese. Die Verwendung einer neuartigen SPINOL-abgeleiteten Phosphorsäure mit ausgedehnten π-Flächen als 3,3‘-Substituenten, welche potentielle π-Wechselwirkungen mit dem polyaromatischen Intermediat eingehen können, lieferte die entsprechenden Produkte in hohen Ausbeuten und Enantioselektivitäten. Der zweite Teil dieser Arbeit beschreibt die Entwicklung einer katalytischen asymmetrischen dearomatisierenden Synthese von 1,4-Diketonen mittels einer unterbrochenen Fischer Indolisierung. Der Einsatz von Arylhydrazinen mit Substituenten in den ortho-Positionen zur Hydrazin-Gruppe verhinderte die Rearomatisierung, die in üblichen Fischer Indolsynthesen stattfindet und ermöglichte so die Hydrolyse der entstandenen Diimine. Unter Verwendung von STRIP als Katalysator konnte eine Vielzahl verschiedener 1,4-Diketone in hohen Ausbeuten, Diastereo- und Enantioselektivitäten erhalten werden. Der letzte Teil der vorliegenden Dissertation handelt von der Entwicklung einer organokatalytischen asymmetrischen stereodivergenten Synthese neuartiger 3H- und 2H-Pyrrole unter Verwendung einer unterbrochenen Fischer Indolisierung und, im Falle der 2H-Pyrrole, einer nachfolgenden stereospezifischen [1,5]-Alkylverschiebung. Die Anwendung von STRIP als Katalysator lieferte die entsprechenden Produkte in guten bis exzellenten Ausbeuten und Enantioselektivitäten. Vorläufige biologische Untersuchungen unserer neuartigen Strukturmotive in zellbasierten Assays für biologische Signaltransduktionswege zeigten eine Inhibition des Hedgehog Signalwegs im μM Bereich.German
    Creators:
    CreatorsEmail
    Kötzner, Lisalisa-koetzner@web.de
    Corporate Contributors: Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Mülheim an der Ruhr
    URN: urn:nbn:de:hbz:38-67168
    Subjects: Chemistry and allied sciences
    Uncontrolled Keywords:
    KeywordsLanguage
    Fischer indolization, helicenes, 3H-pyrroles, 2H-pyrroles, Hedgehog inhibitors, asymmetric catalysis, Brønsted acidsEnglish
    Fischer Indolisierung, Helicene, 3H-Pyrrole, 2H-Pyrrole, Hedgehog Inhibitoren, asymmetrische Katalyse, BrønstedsäurenGerman
    Faculty: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
    Divisions: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät > Institut für Organische Chemie
    Language: English
    Date: 2016
    Date Type: Publication
    Date of oral exam: 13 April 2016
    Full Text Status: Public
    Date Deposited: 27 May 2016 12:49:58
    Referee
    NameAcademic Title
    List, BenjaminProf. Dr.
    Schmalz, Hans-GüntherProf. Dr.
    URI: http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/6716

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