Cer-katalysierte, oxidative C-C-Verknüpfungen von 1,3-Dicarbonylverbindungen mit Olefinen und Luftsauerstoff

• Antragsteller: Professor Dr. Jens Christoffers
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5426506

C-C-Verknüpfungen von Olefinen und Beta-Dicarbonylverbindungen durch Oxidation mit stöchiometrischen Mengen Mn(III)- oder Cer(IV)-Salzen sind bekannt, bei einfache Alkenen aufgrund schlechter Ausbeuten bisher jedoch kaum nutzbar. Wir stellen eine katalytische Alternative vor, in der die Cer-Salze durch Sauerstoff reoxidiert werden. Aus ökonomischer und ökologischer Sichtweise ist der Einsatz von Luft als Oxidationsmittel hier optimal. Produkte dieses Prozesses sind Verbindungen mit einem 1,2-Dioxanring. Dieses Strukturmotiv ist wesentlicher Bestandteil einer neuen Wirkstoffklasse für die Malaria-Therapie. Hier könnte die vorgestellte Methode eine signifikante Vereinfachung für die Synthese solcher Substanzen liefern. Ferner ist geplant, diese Endoperoxide zu 1,4-Diketonen zu fragmentieren, wobei das Ziel die Entwicklung eines Eintopfverfahrens von Cer-katalysierter C-C-Verknüpfung und Umwandlung der 1,2-Dioxanderivate in 1,4-Diketone ist. Diese Strukturen sind üblicherweise nur durch Umpolung, beispielsweise durch Einsatz von Alpha-Halogenketonen, zugänglich. Die 1,4-Diketone sind wiederum universelle Ausgangsmaterialien für die Synthese von Fünfring-Heterocyclen, die von großer Bedeutung für die Synthese von Wirkstoffen sind. Auf diese Weise planen wir ein effizientes und Atom-ökonomisches zweistufiges Verfahren für die Synthese von trisubstituierten Furan-, Thiophen- und Pyrrolderivaten aus Dicarbonylverbindungen sowie Olefinen (Grundprodukte der Petro- und Feinchemie) mit Luftsauerstoff als Oxidationsmittel zu entwickeln.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen