Asymmetric Ruthenium Catalyzed Coupling of Alkynes and Primary Alcohols Towards syn-Crotylation Products
Final Report Abstract
Cycloadditions-Reaktionen ermöglichen den Aufbau neuer C-C Bindungen auf chemisch hoch effiziente Weise. Klassisch werden dabei π-ungesättigte Startmaterialen in pericyclischen oder Übergangsmetall katalysierten Prozessen eingesetzt. Im Rahmen dieses Projekts gelang erstmals die Verwendung von geminalen Diolen als Reaktionspartner in derartigen Cycloadditions-Reaktionen. Mit dem im Arbeitskreis Krische entwickelten Konzept der C-C Bindungsknüpfung durch Wasserstoff-Transfer wurden Ruthenium(0)-katalysierte Methoden entwickelt, mit welchen komplexe Polycyclische Kohlenwasserstoffe erhalten werden können. Es wurde zunächst ein katalytisches System aus Ru3(CO)12 als Präkatalysator in Kombination mit einem bidentaten Phosphin-Liganden (dppe) und Adamantancarbonsäure als Additiv entwickelt, mit welchem 1,6-Dialkine mit cyclischen und acyclischen Diolen (2+2+2)-Cycloadditions-Produkte liefern. Diese Methode stellt einen alternativen und zugleich effektiven Syntheseweg für bedeutende Polycyclische Aromatische Kohlenwasserstoffe dar. In einem zweiten Teilprojekt konnte ein leicht modifiziertes katalytisches System entwickelt werden, mit dem die Cycloaddition von Benzocyclobutenonen mit cyclischen Diolen gelang. Mit dieser Methode können komplexe Substrukturen biologisch aktiver und schwer zu synthetisierender Typ II Polyketide aufgebaut werden, welche als Antibiotika in der Pharmazie eine bedeutende Rolle einnehmen. Chemisch betrachtet kombiniert diese Metallkatalyse erstmalig den Bruch einer C-C Bindung unter Insertion der Alkohol- Kohlenstoffbindungen und dem Aufbau neuer Kohlenstoff-Kohlenstoff Bindungen. Diese höchst effektive Transformation verläuft regio- und diastereoselektiv und liefert chemisch effektiv Diol verbrückte Typ II Polyketide.
Publications
- “Diols, α-Ketols and Diones as 22π Components in [2+2+2] Cycloadditions of 1,6-Diynes via Ruthenium(0) Catalyzed Transfer Hydrogenation,” J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 16244
Bender, M.; Sato, H.; Chen, W.; Krische, M. J.
(See online at https://doi.org/10.1021/jacs.6b11746) - Science, 2017
Bender, M.; Turnbull, B. W. H.; Ambler, B. R.; Krische, M. J.
(See online at https://doi.org/10.1126/science.aao0453)
