Multifunktionelle BINOL-Phosphate als anionische Phasentransferkatalysatoren für die asymmetrische Organokatalyse

• Antragsteller: Professor Dr. Jochen Niemeyer
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 544140417

Im Rahmen dieses Projektes sollen neue chirale Phosphate als Organokatalysatoren für die asymmetrische anionische Phasentransferkatalyse entwickelt werden. Mit diesen Katalysatoren wollen wir Selectfluor-basierte asymmetrische elektrophile Fluorierungsreaktionen ermöglichen und zudem durch den Einsatz alternativer Elektrophile die Anwendungsbreite der anionischen Phasentransferkatalyse gezielt erweitern. Dazu sollen Katalysatorsysteme hergestellt werden, welche über zwei kovalent verknüpfte BINOL-Phosphate verfügen. Solche dianionischen Phasentransferkatalysatoren erlauben eine optimale Interaktion mit dikationischen Elektrophilen, wie z.B. Selectfluor. Durch Verwendung verschiedener Substituenten und unterschiedlicher Linker zur Verknüpfung soll eine erste Katalysatorbibliothek etabliert werden. Im nächsten Schritt sollen heterofunktionelle Katalysatoren mit zusätzlich Amin- bzw. Thioharnstoffgruppen hergestellt werden, welche neben der Interaktion des Elekrophils mit der Phosphatgruppe auch eine gezielte Interaktion mit dem Nukleophil erlauben. Eine detaillierte Aufklärung der katalytischen Mechanismen, mit speziellem Fokus auf die Rolle von Aggregationsprozessen, soll zudem eine Optimierung der Reaktionsbedingungen in der Katalyse ermöglichen. Auf Basis der so gewonnenen Erkenntnisse wollen wir einerseits elektrophile Fluorierungsreaktionen in exzellenten Enantioselektivitäten ermöglichen und anderseits die Anwendungsbreite von anionischen Phasenstransferkatalysatoren gezielt vergrößern: So soll die Verwendung alternativer Elektrophile auch die Einführung von Kohlenstoff oder Schwefel-Resten ermöglichen, was u. A. den Aufbau von quartären Kohlenstoff-Stereozentren erlaubt. Abschließend soll das Anwendungspotential dieser neu entwickelten Methoden anhand der enantioselektiven Synthese von pharmazeutisch relevanten Steroiden wie Izonsterid demonstriert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen