Enantioselektive, Brønsted Säure-katalysierte Cycloadditionen von Alkyliden-2H- und Alkyliden-3H-pyrrolen zum schnellen und stereoselektiven Aufbau bicyclischer Stickstoff-Heterocyclen

• Antragsteller: Professor Dr. Christoph Schneider
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 451457260

Wir beabsichtigen in diesem Projekt, die erstmalige und systematische synthetische Nutzung transienter, Brønsted-Säure-gebundener Alkyliden-2H-pyrrole und Alkyliden-3H-pyrrole in der enantioselektiven Synthese komplexer, Pyrrol-basierter Stickstoff-Heterocylen zu etablieren. Die strukturell verwandten, aber deutlich stabileren Alkyliden-3H-indole haben schon Verwendung in der Heterocyclensynthese gefunden. Im Gegensatz dazu sind die analogen Alkylidenpyrrole zurzeit noch nahezu unbekannt. Wir sind davon überzeugt, dass sie ein erhebliches synthetisches Potential für die stereoselektive Synthese einer Vielzahl interessanter heterocyclischer Strukturen vor allem mit Hilfe von Cycloadditionen bergen, das wir in diesem Projekt breit ausnutzen wollen. Konkret beabsichtigen wir, sowohl an den Alkyliden-2H- als auch an den Alkyliden-3H-pyrrolen [6p+2p]- und [6p+4p]-Cycloadditionen mit verschiedenen elektronenreichen Alkenen, Dienen und 1,3-Dipolen durchzuführen, um auf diese Weise bicyclische, Pyrrol-anellierte Heterocyclen sehr elegant in einem einzigen Schritt und mit hoher Enantioselektivität zu generieren, die bisher synthetisch nicht zugänglich gewesen sind. Als Substrate für die Cycloadditionen sollen die entsprechenden Pyrrol-2- und Pyrrol-3-carbinole eingesetzt werden, die unter BINOL-Phosphorsäure-Katalyse durch Dehydratisierung die Brønsted-Säure-gebundenen, reaktiven Alkyliden-2- bzw. Alkyliden-3-pyrrole bilden und dann direkt in situ mit den 2p- bzw. 4p-Komponenten abreagieren sollen. Die bisherigen Vorarbeiten zeigen, dass die projektierten Synthesen erfolgversprechend und realistisch sind. Darüber hinaus wollen wir durch theoretische Rechnungen den Mechanismus der Cycloadditionen verstehen lernen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen