New methods for the asymmetric halogenation of alkenes
Final Report Abstract
Die Addition von elementaren Halogenen wie Chlor und Brom an die C-C-Doppelbindung, die Dihalogenierung, ist eine der am häufigsten verwendeten Methoden zur Funktionalisierung von Alkenen. Einfache (nicht-aktivierte) Alkene reagieren mit Chlor- oder Bromelektrophilen zu Haliraniumionen (cyclische Haloniumionen), die in einem zweiten Schritt durch ein geeignetes Nukleophil wie ein Halogenidion geöffnet werden. Obwohl diese Reaktionen lange bekannt sind, gibt es nur wenige stereoselektive Varianten dieser Reaktionen, die die selektive Darstellung eines Enantiomers ermöglichen. Im Rahmen dieses Projektes wurden daher neue katalytische Verfahren zur enantioselektiven Halofunktionalisierung von Alkenen entwickelt. Dazu wurden neue, auf Chinaalkaloidenbasierende Organokatalysatoren dargestellt und ihre Struktur für den Einsatz in Halofunktionalisierungen optimiert. Diese Katalysatoren wurden erfolgreich in enantioselektiven Halolaktoniseirungen von Alkenen eingesetzt. Desweiteren wurde für die Dichlorierung von Alkenen eine neue Reagenzkombination aus einem elektrophilen Chlorierungsmittel und einer nucleophilen Chloridquelle gesucht und gefunden, die in Kombination mit den neuen Katalysatoren eine effiziente Dichlorierung von Alkenen ermöglichte. In vielen Fällen wurden die Reaktionsprodukte, 1,2-Dichloralkane, mit sehr hoher Enantioselektivität gebildet. Weitere Versuche zeigten, dass die nucleophilen Chloridquelle auch durch eine entsprechende Fluoridquelle ersetzt werden kann. Unter diesen Bedingungen war die Chlorfluorierung von Alkenen mit sehr guten Enantioselektivitäten möglich. Neben diesen katalytischen Verfahren wurde auch der Einsatz von neuen stöchiometrischen Halogenierungsmitteln untersucht. Diese konnten als mechanistische Proben verwendet werden, um den Reaktionsmechanismus der katalytischen Verfahren besser zu verstehen.
Publications
- “Monomeric cinchona alkaloid-based catalysts for highly enantioselective bromolactonisation of alkynes”. Chem. Eur. J. 2016, 51, 18601-18607
M. Wilking, C. G. Daniliuc, U. Hennecke
(See online at https://doi.org/10.1002/chem.201604003) - “Stable Bromiranium Ions with Weakly-Coordinating Counterions as Efficient Electrophilic Brominating Agents”. Chem. Eur. J. 2017, 23, 11578-11586
C. Ascheberg, J. Bock, F. Buß, C. Mück-Lichtenfeld, C. G. Daniliuc, K. Bergander, F. Dielmann, U. Hennecke
(See online at https://doi.org/10.1002/chem.201701643) - “Synthesis of Chiral Heterocyclic N-Haloamides and -imides and their Application as Halogenating Agents and Mechanistic Probes”. Eur. J. Org. Chem. 2017, 484-490
U. Hennecke, C. H. Müller, C. G. Daniliuc
(See online at https://doi.org/10.1002/ejoc.201601159) - “Organocatalytic, Enantioselective Dichlorination of Unfunctionalized Alkenes”. Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 9239-9243
V. Wedek, R. Van Lommel, C. G. Daniliuc, F. De Proft, U. Hennecke
(See online at https://doi.org/10.1002/anie.201901777) - “Stable Bromiranium Ion Salts as Reagents for Biomimetic Indole Terpenoid Cyclizations”. Org. Lett. 2019, 21, 1704-1707
J. Bock, C. G. Daniliuc, U. Hennecke
(See online at https://doi.org/10.1021/acs.orglett.9b00259) - “Synthesis, structural characterisation, and synthetic application of stable seleniranium ions”. Org. Biomol. Chem. 2019, 17, 3181-3185
J. Bock, C. G. Daniliuc, K. Bergander, C. Mück-Lichtenfeld, U. Hennecke
(See online at https://doi.org/10.1039/c9ob00078j)
