Polyfunktionelle Lewis-Säure-/Betain-Katalysatoren als neues bioinspiriertes Werkzeug der asymmetrischen Synthese

• Antragsteller: Professor Dr. René Peters
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 310990893

Ein neuartiges Konzept der synergistischen Katalyse wird untersucht,welches eine intramolekulare Kooperation zwischen einer Lewis-Säure und einem Betain nutzt. Ein quasi nacktes Aryloxid innerhalbdes Betains fungiert als Brønsted-Base, welche ein Pronukleophildeprotonieren kann. Der so im Katalysator generierte aromatischeAlkohol soll anschließend ein Elektrophil über eine H-Brückeaktivieren und ausrichten und dient in diesem Zusammenhang auchals Protonenquelle, um Turnover zu erzielen. Eine Azolium-Funktioninnerhalb des Betains soll ebenfalls als H-Brücken-Donor wirken, aberzusätzlich auch aktivierend über die Ausbildung von elektrostatischenWechselwirkungen eingreifen können. Dieses Konzept derpolyfunktionellen kooperativen Katalyse haben wir kürzlich in derLiteratur in Form einer Studie zur Bildung des sonst seltenenDiastereomers in 1,4-Additionen von Ketoestern an Nitroolefinevorgestellt. In ersten Folgearbeiten wurde bereits festgestellt, dassdas Konzept breit anwendbar ist, aber andererseits, je nachReaktionstyp, deutliche mechanistische Unterschiede auftretenkönnen. In dem vorliegenden Antrag geht es daher primär darum, (1)das Konzept der kooperativen Lewis-Säure-/Betain-Katalyseeinerseits in attraktiven stereoselektiven Transformationen zuetablieren, (2) mit ihm möglichst auch stereodivergenteasymmetrische Prozesse zu verwirklichen und (3) vor allem diepolyfunktionelle Funktionsweise durch mechanistische Studien imDetail besser verstehen zu lernen. Neben der Entwicklung voneffizienten synthetischen Methoden und dem Zugang zu wertvollenchiralen Synthesebausteinen möchten wir über einenwissensbasierten Ansatz eine nachhaltige Grundlage zur Planbarkeitund Anwendbarkeit von ähnlichen katalytischen Prozessen erschaffen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen