Katalytische Indol-Synthese durch Aza-Nazarov-Umlagerung von a-Hydroxyoximethern. Atropselektive Synthese axial-chiraler 3-Arylindole

• Antragsteller: Professor Dr. Christoph Schneider
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 512646192

Wir beabsichtigen in diesem Projekt, eine konzeptionell neue Indol-Synthese breit auszuarbeiten, die auf einer Aza-Nazarov-Umlagerung von präparativ leicht zugänglichen a-Hydroxyoximethern beruht. Durch Säure-katalysierte Dehydratisierung entstehen daraus benzylische 1-Azaallyl-Kationen, die eine schnelle 4p-Elektrocyclisierung zum Indol-Gerüst gefolgt von einer Rearomatisierung eingehen. Zwei leistungsfähige katalytische Verfahren mit einer sehr starken Lewis-Säure wie auch einer Brønsted-Säure sind im Wesentlichen bereits entwickelt und sollen nun an strukturell verschiedenen a- Hydroxyoximethern studiert werden, um die Substratbreite eingehend zu studieren und eine Vielzahl unterschiedlicher substituierter N-Methoxy-Indole zu erhalten. Nachfolgende Hydrogenolyse liefert dann in praktisch quantitativer Ausbeute die freien NH-Indole. Ein Bonus dieses Verfahrens wird die eindeutige, weil Mechanismus-basierte Platzierung der Indol-2- und Indol-3-Substituenten im Heterocyclus sein, und auch insofern stellt diese neue Synthese eine wertvolle Ergänzung zu etablierten Indol-Synthesen dar. Weiterhin wird die Übertragung des Konzeptes auf eine mechanistisch ähnlich ablaufende Pyrrol-Synthese Gegenstand der Untersuchungen sein, von der die Vorarbeiten bereits gezeigt haben, dass sie prinzipiell möglich ist. Durch Einsatz chiraler, hochacider sowie sterisch stark eingeschränkter IDPI-Brønsted-Säuren soll schließlich das Potential dieses Verfahrens zur atropselektiven Synthese axial-chiraler 3 Arylindole ausgelotet und eingehend studiert werden. Im Gegensatz zu bisher bekannten atropselektiven Arylindol-Synthesen würde im Verlauf dieser Reaktion nicht nur die Chiralitätsachse, sondern auch der Indol-Heterocyclus in einem Schritt gebildet und die Gesamtsynthese dadurch deutlich effizienter gemacht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen