Entwicklung einer direkten Alkinylierung von Carbonsäuren

• Antragsteller: Professor Dr. Manuel van Gemmeren
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 387555981

Terminale Alkine stellen vielseitige Intermediate in der organischen Synthese dar. Die am besten etablierten Synthesemethoden für diese Verbindungen gehen von Aldehyden aus, z. B. die Seyferth-Gilbert-Reaktion oder das Corey-Fuchs-Verfahren. Dies stellt oft einen Nachteil dar, da diese empfindlichen Verbindungen in vorangehenden Reaktionen geschützt oder maskiert werden müssen, was zu zusätzlichen Syntheseschritten führt. In vielen Fällen wird der Aldehyd direkt oder indirekt aus einem Carbonsäurederivat gewonnen. Daher wäre es wünschenswert, Carbonsäurederivate direkt zu Alkinen umsetzen zu können. Trotz des großen synthetischen Potenzials ist eine solche Methode aber bislang unbekannt und ihre Entwicklung stellt daher das Ziel dieses Projektes dar. Unsere Strategie basiert auf dem Design von funktionalisierten C(sp3)-Nucleophilen. Mittels einer Kreuzkupplung mit dem in situ aktivierten Substrat sollen diese Intermediate liefern, die eine Prädisposition zu einer intramolekularen Cyclisierung besitzen. Die resultierenden cyclischen Verbindungen wiederum sollen so beschaffen sein, dass sie über eine Fragmentierungsreaktion das gewünschte Alkin freisetzen, wobei gleichzeitig besonders stabilisierte Nebenprodukte entstehen, deren Bildung diesem Schlüsselschritt die benötigte Triebkraft verleiht. Obwohl weder die vorgeschlagenen Reagenzien noch der angestrebte Prozess literaturbekannt sind, legen Literaturanalogien und theoretische Untersuchungen, die Teil dieses Projektes darstellen, die grundsätzliche Machbarkeit aller Einzelschritte nahe. Durch das systematische Design der vorgeschlagenen Reagenzien und die sorgfältige Optimierung der Reaktionsbedingungen soll schlussendlich ein Verfahren entwickelt werden, in dem alle Schritte von der Carbonsäureaktivierung bis zur Fragmentierung vereint sind, und so ein wertvolles neues Werkzeug für die synthetische organische Chemie geschaffen werden: Eine direkte Alkinylierung von Carbonsäuren. Ein besonderes Augenmerk soll hierbei auf eine breite und operative einfache Anwendbarkeit der Methodik gelegt werden, welche im letzten Teil des Projektes untersucht und demonstriert werden soll.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen