Universität zu Köln

Strache, Joss Pepe ORCID: 0000-0001-7321-8375 (2023). Studies on Enantioselective Nickel-Catalyzed Hydrocyanation and Chromane Natural Products. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

Hydrocyanation describes an atom-economic, C-C bond-forming reaction leading to nitriles, which are of high importance as target structures and synthetic intermediates. However, hydrocyanation of non-activated alkenes is less developed than other transition metal-catalyzed transformations, although it opens up valuable opportunities for (asymmetric) organic synthesis. In this work, enantioselective nickel-catalyzed hydrocyanation using TADDOL-derived chiral phosphine-phosphite ligands was investigated in terms of potential improvements, substrate scope and limitations. As a highly attractive substrate class, 1,3-diarylpropenes (homostilbenes) were hydrocyanated for the first time. For this purpose, a library of various substituted homostilbenes was initially synthesized and their hydrocyanation was investigated with respect to chemo-, regio- and enantioselectivity. Notably, high levels of regio-retention (and enantioselectivity) were observed despite the risk of chain-walking. The utility of the developed methodology was demonstrated in the synthesis of a new colchinol. In a separate project, an enantioselective iridium-catalyzed cyclobutanol fragmentation was employed in studies towards the synthesis of an antiplasmodial chromane natural product, and coupling strategies for the introduction of a terpene-derived side chain were investigated.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Translated title:	Title Language Studien zur enantioselektiven Nickel-katalysierten Hydrocyanierung und zu Chroman-Naturstoffen German
Translated abstract:	Abstract Language Die Hydrocyanierung beschreibt eine atomökonomische, C-C bindungsknüpfende Reaktion zur Synthese von Nitrilen, die als Zielstrukturen und Syntheseintermediate von großer Bedeutung sind. Vor allem die Hydrocyanierung unaktivierter Alkene ist im Vergleich zu anderen Übergangsmetall-katalysierten Transformationen weniger entwickelt, obwohl sie wertvolle Möglichkeiten für die (asymmetrische) organische Synthese öffnet. In dieser Arbeit wurde die enantioselektive Nickel-katalysierte Hydrocyanierung (unter dem Verwendung von TADDOL-abgeleiteten chiralen Phosphin-Phosphit Liganden) eingehender in Hinblick auf Verbesserungsmöglichkeiten, Substratspektrum und Limitierungen untersucht. Im Rahmen dieser Studien wurden erstmals auch 1,3-Diarylpropene (Homostilbene) als besonders attraktive Substrate hydrocyaniert. Hierfür wurde zunächst eine Bibliothek verschieden substituierter Homostilbene synthetisiert und deren Hydrocyanierung in Hinblick auf Chemo-, Regio- und Enantioselektivität untersucht. Dabei konnten trotz der Isomerisierungsgefahr durch Doppelbindungsmigration ein hohes Maß an Regioretention sowie gute Enantioselektivitäten erhalten werden. Den Nutzen der entwickelten Methodik wurde in der Synthese eines neuen Colchinols demonstriert. In einem separaten Teilprojekt wurde in Studien zur Synthese eines antiplasmodialen Chromannaturstoffes eine enantioselektive Iridium-katalysierte Cyclobutanolfragmentierung angewendet und Kupplungsstrategien zur Einführung einer Terpen-abgeleiteten Seitenkette untersucht. German
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Strache, Joss Pepe strache-jp@gmx.de https://orcid.org/0000-0001-7321-8375 UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-655694
Date:	2023
Place of Publication:	Köln
Language:	English
Faculty:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences
Divisions:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences > Department of Chemistry > Institute of Organic Chemistry
Subjects:	Chemistry and allied sciences
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language Hydrocyanation English Organic Chemistry English Chromanes UNSPECIFIED
Date of oral exam:	28 April 2023
Referee:	Name Academic Title Schmalz, Hans-Günther Prof. Dr. Griesbeck, Axel Prof. Dr.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/65569