Entwicklung Boran-katalysierter Synthesen von Dihydrochinolinonen - Der [1,7]-Wasserstoff-Transfer und die [1,5]-Kohlenstoff-Umlagerung
Creators: name: Wicker, Garrit
Publisher: name: Universität Paderborn
Year: 2021

description: Die Entwicklung neuer Reaktion mit hoher Enantio-/Diastereoselektivität stellt nach wie vor eine Her-ausforderung für organische Chemiker:innen dar. Dem Ziel, diese Anforderungen mit der Synthese von zyklischen Verbindungen zu vereinen, widmet sich diese Arbeit. Dazu wurde die Reaktivität von Bora-nen gegenüber dialkylierten 2‘-Aminochalkonen untersucht. Im ersten Teil der Arbeit konnte durch die Umsetzung dieser Startmaterialien mit dem Boran B(C6F5)3 die Zyklisierung des Chalkons zum Dihydrochinolinon über einen [1,7]-Wasserstoff-Transfer ermöglicht werden. Nach der Aktivierung des Chalkons durch die Lewis-Säure wird im geschwindigkeitsbestim-menden Schritt ein Wasserstoffatom von der -Position des Amins auf die Doppelbindung übertragen. Das gebildete Iminium-Enolat zyklisiert dann zum cis-Dihydrochinolinon, das mit einer Diastereoselek-tivität von bis zu &gt;99:1 isoliert werden kann. Der zweite Teil der Arbeit beschreibt die [1,5]-Kohlenstoff-Umlagerung, welche durch Variation der Substituenten am Amin ermöglicht wird. Durch die initiale Aza-Michael-Reaktion wird ein Ammonium-Enolat gebildet, das über eine sigmatrope [1,5]-Kohlen-stoff-Umlagerung zum trans-Dihydrochinolinon reagiert. Die Mechanismen beider Reaktionen konn-ten über kinetische Experimente sowie Isotopenmarkierungsexperimente lückenlos aufgeklärt wer-den, was zudem die Anwendung der Reaktionen auf insgesamt 38 Substrate ermöglichte. Im dritten Teil der Arbeit konnte des Weiteren eine Methode entwickelt werden, bei der mit einem chiralen Boronsäureester ein enantiomerenangereichertes Produkt erhalten wird.
description: The development of new reactions with high enantio- and diastereoselectivity is till today a challenging task for organic chemists. This work is dedicated to the aim of uniting these requirements with the synthesis of cyclic compounds. Therefore, the reactivity of boranes towards dialkylated 2-aminochal-cones was investigated. In the first part of this work, the conversion of these starting materials with the borane B(C6F5)3 allowed the development of the cyclization of the chalcone to the dihydroquinolinone by a [1,7]-hydrogen transfer. After activation of the chalcone by the Lewis acid, a hydrogen atom is transferred from the amino -position to the olefine in the rate determining step. The iminium enolate then cycles to form the cis-dihydroquinolinone, which can be isolated with a d.r. of up to &gt;99:1. The second part of this work describes the [1,5]-carbon rearrangement, that takes place because of a modification of the amino substituents. The initial Aza-Michael reaction forms an ammonium enolate, which reacts to the trans-dihydroquinolinone by a sigmatropic [1,5]-carbon rearrangement. Both reaction mechanisms were completely elucidated using kinetic and isotope labelling experiments and the reaction was used to transform a total amount of 38 substrates. In the third part of this work, a method was developed, that uses a chiral boronic acid ester to obtain the enantiomerically enriched product.