Neuartige Titan(III)-katalysierte Redoxumpolungsreaktionen
Final Report Abstract
Die Synthese von 1,2-, 1,4- und 1,6-difunktionalisierten organischen Verbindungen über eine direkte C-C Knüpfung ist traditionell schwierig zu bewerkstelligen, da formal zwei Bausteine mit gleicher Polarisation miteinander verknüpft werden müssen. Eine Möglichkeit dies zu erreichen sind sogenannte Umpolungsreaktionen, in denen die Polarisierung eines Kupplungspartners modifiziert wird, so dass die gewünschte Reaktion erreicht werden kann. In diesem Projekt wurde das Konzept der Umpolung auf reduktive Kreuzkupplungen zwischen Carbonylen und Nitrilen sowie vinyloger Verbindungen erweitert. Es handelt sich hierbei um Titan(III)-katalysierte Prozesse, die einen direkten Zugang zu einer ganzen Reihe wichtiger Synthesebausteinen darstellen und den raschen Aufbau komplexer Molekülstrukturen erlauben, wie sie in verschiedenen Naturstoffen enthalten sind. Dies wurde u.a. am Beispiel der Synthese von verbrückten Benzoxocin- und Benzazocinstrukturen demonstriert. Ein weiteres Highlight war die Entwicklung einer asymmetrische Cyclisierung von Ketonen an Nitrile, die einen stereoselektiven Zugang zu α-Hydroxyketonen, Aminoalkoholen und Diolen ermöglichte. Abschließend gelang es reduktive Umpolungsreaktionen in Gegenwart eines neuartigen organischen Reduktionsmittels durchzuführen, was in Zukunft die Nachhaltigkeit solcher reduktiven Prozesse erhöhen und neue Anwendungsfelder erschließen könnte. Die in diesem Projekt gewonnen Erkenntnisse werden das Fundament weiterer Arbeiten auf dem Gebiet der katalysierten reduktiven Umpolungsreaktion darstellen und zu neuen, unkonventionellen Synthesestrategien für die Synthese komplexer Moleküle führen. Die asymmetrische Ketonitrilcyclisierung sowie die intermolekulare Kreuzkupplung von Ketonen/Iminen mit Nitrilen wurden in Angew. Chem., Synfacts und auf www.organicchemistry.org besonders hervorgehoben. Die neueste Publikation in Chem. Eur. J. erhielt VIP-Status.
Publications
- "Enantioselective Titanium(III)-Catalyzed Reductive Cyclization of Ketonitriles", Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 8661– 8664
J. Streuff, M. Feurer, P. Bichovski, G. Frey, U. Gellrich
(See online at https://doi.org/10.1002/anie.201204469) - "Convenient Titanium(III)-Catalyzed Synthesis of Cyclic Aminoketones and Pyrrolidinones – Development of a Formal [4+1] Cycloaddition", Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 7131–7134
G. Frey, H.-T. Luu, P. Bichovski, M. Feurer, J. Streuff
(See online at https://doi.org/10.1002/anie.201302460) - "The Electron-Way: Metal-Catalyzed Reductive Umpolung Reactions of Saturated and α,β-Unsaturated Carbonyl Derivatives", Synthesis 2013, 45, 281–307
J. Streuff
(See online at https://doi.org/10.1055/s-0032-1316840) - "The cross-selective titanium(III)-catalysed acyloin reaction", Chem. Commun. 2014, 50, 5370–5372
M. Feurer, G. Frey, H.-T. Luu, D. Kratzert, J. Streuff
(See online at https://doi.org/10.1039/c3cc46894a) - "Synthesis of Bridged Benzazocines and Benzoxocines by a Titanium-Catalyzed Double-Reductive Umpolung Strategy", Chem. Eur. J. 2015, 21, 2339–2342
P. Bichovski, T. M. Haas, D. Kratzert, J. Streuff
(See online at https://doi.org/10.1002/chem.201405852) - "Titanium-Catalyzed Reductive Umpolung Reactions with a Metal-Free Terminal Reducing Agent", Chem. Eur. J. 2015
G. Frey, J. N. Hausmann, J. Streuff
(See online at https://doi.org/10.1002/chem.201500102)
