@phdthesis{Haeuser2011, author = {H{\"a}user, Tobias}, title = {Stereoselektive Synthese von alpha-Hydroxycarbons{\"a}uren und alpha-Hydroxyestern {\"u}ber Multiheteroatom-Cope-Umlagerungen und Studien zur Entwicklung neuer, chiraler Organokatalysatoren als L-Prolin-Ersatzstoffe}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-57306}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Einleitung: Die α-Hydroxycarbons{\"a}uren 2 sind nicht nur wichtige chirale Bausteine f{\"u}r die organische Synthese,[20-25] sondern ebenfalls f{\"u}r den Menschen von großer Bedeutung aufgrund ihrer vielf{\"a}ltigen Anwendungen in der Lebensmittelbranche, Kosmetikindustrie und Medizin.[13-15] Aus diesen Gr{\"u}nden ist ein effizienter Zugang auch zu enantiomenreinen S{\"a}uren 2 notwendig. Viele nat{\"u}rlich vorkommende Vertreter sind aus dem chiral pool isolierbar, doch gerade f{\"u}r wissenschaftliche Zwecke sind h{\"a}ufig spezielle Strukturen von Interesse, die nur synthetisch darstellbar sind. Deshalb wurden, basierend auf unterschiedlichen Ans{\"a}tzen, zahlreiche stereoselektive Routen zu α-Hydroxycarbons{\"a}uren 2 entwickelt.[26-79] Eine schnelle und zugleich breit anwendbare Methode, 2 durch Hydroxylierung unfunktionalisierter Carbons{\"a}uren 20 zu synthetisieren, sucht man jedoch vergebens. Das Ziel des ersten Teils dieser Arbeit bestand in der Entwicklung einer stereoselektiven Eintopfsynthese zur α-Hydroxylierung α-unfunktionalisierter Carbons{\"a}urederivate 20 ... Fazit: Mit der MHACU von chiralen O-acylierten Oxazolin-N-oxiden (S)-37 wurde eine schnelle und einfache Eintopf-Synthese f{\"u}r α-Acyloxyoxazoline (S,S)-39, α-Hydroxymethylester (S)-30 und -s{\"a}uren (S)-2 ausgehend von unfunktionalisierten Orthoestern 29 erarbeitet, die exzellente Diastereomeren- und Enantiomeren{\"u}bersch{\"u}sse erlaubt (94-98\% de/ee). Einleitung zum zweiten Teil der Arbeit: L-Prolin [(S)-222] gilt als einer der bedeutendsten Organokatalysatoren {\"u}berhaupt und besticht durch seine strukturelle Einfachheit und seine erstklassigen katalytischen Eigenschaften.[230-232] Zudem stehen bei keinem zweiten Katalysator die materielle Verf{\"u}gbarkeit und die chemische Anwendbarkeit in einem so idealen Verh{\"a}ltnis. F{\"u}r einen Grundlagenforscher ist es daher eine besonders interessante Aufgabe, strukturelle Merkmale von L-Prolin [(S)-222] mit Erkenntnissen aus mechanistischen Untersuchungen zu verschmelzen, um so neue, noch leistungsst{\"a}rkere Katalysatoren zu entwickeln. Fazit: Die vorgelegten Konzepte zur Verbesserung der Reaktivit{\"a}t von Pyrrolidin-basierten Katalysatoren erschienen zwar aussichtsreich, jedoch lieferten die bisherigen Umsetzungen noch keine brauchbaren Ergebnisse. Die in diesem Rahmen synthetisierten Aminos{\"a}uren und Isoxazolidine besaßen nur sehr geringe katalytische Aktivit{\"a}ten. Weitere Arbeiten, zum Beispiel Ver{\"a}nderungen an den Katalysatorstrukturen, sind n{\"o}tig, um eine erfolgreiche Umsetzung dieser Konzepte noch zu realisieren.}, subject = {Hydroxycarbons{\"a}uren}, language = {de} } @phdthesis{Koenig2009, author = {K{\"o}nig, Martin}, title = {Stereoselektive Synthese verschiedener beta-Amino- und Microcos-Piperidinderivate : Versuche zur Totalsynthese von (+)-Microconin}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-40040}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Das Ziel dieser Arbeit war es, eine im Arbeitskreis entwickelte Methode zur Darstellung von unterschiedlich substituierten \&\#61538;-Aminopiperidinen zu etablieren und zu verifizieren, indem unser Konzept einer Tandemreaktion zum Einsatz kommen sollte. Diese Reaktionssequenz sollte anschließend zur Totalsynthese von Microconin, einem aus Microcos paniculata isoliertem Alkaloid, genutzt werden. Den ersten Schritt in Richtung \&\#61538;-Aminopiperidinderivate machte die Veresterung von L-Pyroglutamins{\"a}ure. Nach der Reduktion des Methylesters erfolgte die Aktivierung der Hydroxyfunktion des Alkohols in Form des Tosylats. Die Azideinf{\"u}hrung resultierte aus einer nucleophilen Substitutionsreaktion, anschließend daran wurde der Lactam-Stickstoff mit Boc2O und einer katalytischen Menge DMAP gesch{\"u}tzt. Das Lactam ist durch den Elektronenakzeptor aktiviert, so dass die Ring{\"o}ffnung zum Methylester unter sehr milden Bedingungen und ohne weiteren Reinigungsschritt erfolgen konnte. Die Aminofunktion musste mit einer zweiten Schutzgruppe blockiert werden, die anschließende selektive Reduktion mit DiBAl-H in trockenem Ether verlief problemlos und lieferte mit dem Aldehyd das Edukt f{\"u}r Olefinierungen mittels verschiedener Wittig-Reaktionen. Daf{\"u}r wurden stabilisierte Phosphonate hergestellt und in einer HWE-Reaktion mit dem Aldehyd umgesetzt. Die resultierenden elektronenarmen Olefine gingen dann die intramolekulare Cycloaddition mit dem Azidsubstituenten ein und bauten so den Grundk{\"o}rper der \&\#61538;-Aminopiperidinderivate in einer Reaktionssequenz auf, die wir als Tandem Wittig-[3+2]-Cycloaddition bezeichnen. Die Bildung der prim{\"a}ren Triazoline erfolgte stereoselektiv, die Geschwindigkeit der Cycloaddition hing sowohl vom konjugierten Olefinsubstituenten als auch vom vicinalen Substituenten der Azidfunktion ab. Die Konfigurationsbestimmung erfolgte mittels NMR-Spektroskopie durch Analyse der Kopplungskonstanten und NOE-Messungen. Die asymmetrische Induktion der Cycloaddition konnte direkt f{\"u}r die Stereochemie am Piperidinring genutzt werden, indem, nach basischer Triazolin/Diazoamin Isomerisierung, gleich das Diazoamin hydriert wurde. Die Hydrierung der vinylogen Urethane, den Produkten aus der rhodiumkatalysierten Stickstoffextrusion, lieferte ein Diastereomerengemisch, wobei das Verh{\"a}ltnis der Diastereomere haupts{\"a}chlich vom Substitutionsgrad des exocyclischen Amins abh{\"a}ngig war. {\"U}berraschenderweise fand beim Sulfontriazolin keine Isomerisierung zum Diazoamin statt, daher musste f{\"u}r die Darstellung der Sulfonylmethyl-\&\#61538;-aminopiperidine eine alternative Route {\"u}ber ein Ketosulfon beschritten werden. Die Synthese von Microconin begann mit der Desoxygenierung von L-Rhamnose durch die sog. Fischer-Zach-Reaktion. Das Rhamnal wurde in einer drei Stufen Eintopfreaktion erhalten und mittels Perlinhydrolyse in den offenkettigen Aldehyd umgewandelt. Die Aktivierung der Hydroxyfunktion als Mesylat resultierte in einer {\"a}ußerst empfindlichen Verbindung, die nur durch Verwendung des Lindlar-Katalysators mit zufrieden stellenden Ergebnis zum aliphatischen Aldehyd reduziert werden konnte. Eine bimolekulare nucleophile Substitutionsreaktion lieferte bei der Azideinf{\"u}hrung zur Schl{\"u}sselverbindung sowohl die ben{\"o}tigte funktionelle Gruppe als auch die ben{\"o}tigte Inversion der Konfiguration. Die Tandem HWE-[3+2]-Cycloadditions-Reaktion f{\"u}hrte auch bei dem Sulfontriazolin in eine Sackgasse, weshalb wieder eine alternative Syntheseroute eingeschlagen werden musste. Ausgehend von derselben Schl{\"u}sselverbindung gelang dies durch eine zinnkatalysierte Umsetzung mit stabilisierten Diazomethan zum Ketosulfon. Der Aufbau des Piperidin-Heterocyclus konnte dann wieder {\"u}ber eine intramolekulare Imin-Bildung des intermedi{\"a}ren Amins mit dem Keton erzielt werden. Die diastereoselektive Hydrierung verlief unter Wasserstoffaddition von der sterisch weniger gehinderten \&\#61537;-Seite und Ausbildung des all cis Substitutionsmusters. Nach dem erfolgreichen Aufbau des Heterocyclus mussten noch die beiden Heteroatome methyliert werden. Dabei wurden die besten Ergebnisse am Ringstickstoff mit der reduktiven Aminierung erzielt. Bei der anschließenden Abspaltung der Acetylgruppe zeigte sich erstmals, dass das Substitutionsmuster am Piperidinring nicht konfigurationsstabil war, da neben dem erwarteten Alkohol auch das Diastereomer isoliert wurde. Die genaue Ursache f{\"u}r die Epimerisierung nach der N-Methylierung konnte nicht gekl{\"a}rt werden. Die Einf{\"u}hrung des Methoxy-Substituenten am Grundk{\"o}rper erfolgte {\"u}ber eine Williamsonschen Ethersynthese. Bei den Versuchen zur Kupplung des Grundk{\"o}rpers mit der Seitenkette 2,4-Nonadienal erwies sich der Zusatz von HMPT als f{\"o}rderlich. Weiterhin konnte die Ausbeute an \&\#61538;-Hydroxysulfonen durch das Erw{\"a}rmen der Reaktionsmischung gesteigert werden. In den Folgeschritten der Julia-Olefinierung blieben die Versuche zur Ausbildung der dreifach unges{\"a}ttigten Struktureinheit in der Seitenkette des isolierten Naturstoffs jedoch erfolglos.}, subject = {Stereoselektive Synthese}, language = {de} } @phdthesis{Ries2009, author = {Ries, Stefan}, title = {Versuche zur Totalsynthese von Pseudodistomin C und E - Ein neuer Syntheseweg}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-39931}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Die Pseudodistomine geh{\"o}ren zu den ersten Piperidinalkaloiden marinen Ursprungs, die 1987 von Ishibashi et al. aus der Tunikate (Ascidie) Pseudodistoma kanoko isoliert wurden. Aus der gleichen Tunikate wurde 1995 das Pseudodistomin C isoliert. Die amphiphilen Piperidinalkaloide zeigen eine Antitumor-Aktivit{\"a}t gegen bestimmte M{\"a}useleuk{\"a}miezellen, wobei Pseudodistomin C auch eine Cytotoxizit{\"a}t gegen menschliche HeLa-abgeleitete Krebszellen KB aufweist. In der Einleitung wird ausf{\"u}hrlich auf Vorkommen, Struktur, Biogenese, pharmakologische Perspektiven und literaturbekannten Synthesen dieser amphiphilen Piperidin-Alkaloide eingegangen. Im Hauptteil wird zun{\"a}chst eine gescheiterte Synthese ausgehend von D-Ribose {\"u}ber das Konzept einer Tandem Wittig-[3+2]-Cycloaddition beschrieben. Daraufhin wird ein v{\"o}llig neuer Syntheseweg vorgestellt, welcher den formalen Aufbau des Pseudodistomin C {\"u}ber einen bekannten Piperidin-Grundk{\"o}rper erm{\"o}glich. Des weiteren konnte das vollst{\"a}ndig gesch{\"u}tzte Pseudodistomin E synthetisiert werden.}, subject = {Piperidin}, language = {de} } @phdthesis{Martin2006, author = {Martin, Yvonne}, title = {Pseudodistomin E : Versuche zur Totalsynthese {\"u}ber das Konzept der Tandem Wittig-[3+2]-Cycloaddition}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-20908}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Die Einleitung gibt einen kurzen {\"U}berblick {\"u}ber die Bedeutung von Piperidinalkaloiden und im speziellen wird kurz auf das pharmakologische Potential mariner Piperidinalkaloide eingegangen. Anschließend wird die Substanzklasse der „Pseudodistomine" vorgestellt, gefolgt von einer {\"U}bersicht bereits literaturbekannter Synthesem{\"o}glichkeiten. Das prim{\"a}re Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung eines neuen stereoselektiven Zugangs zum all cis substituierten Grundk{\"o}rper der Pseudodistomine C und E {\"u}ber die Kaskade einer Tandem Wittig-[3+2]-Cycloaddition. Weiterhin sollten M{\"o}glichkeiten ausgelotet werden, um hieran die Seitenkette des Pseudodistomins E aufbauen zu k{\"o}nnen, um erstmals eine Totalsynthese dessen zu erm{\"o}glichen.}, subject = {Pseudodistomine}, language = {de} } @phdthesis{Kuepper2005, author = {K{\"u}pper, Patrick}, title = {Stereoselektive Totalsynthese verschiedener Cassia- und Microcos-Piperidinderivate : Synthese des (-)-Cassins}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-15247}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {Unser Ziel war es, einen neuen Zugang zu den sehr {\"a}hnlichen Cassia- und Microcos-artigen Piperidinalkaloiden zu finden. Aus dem „chiral pool" wurde der L-Zucker Rhamnose als Ausgangsmaterial gew{\"a}hlt. Diese wurde zun{\"a}chst in einen Azidoaldehyd, einem flexiblen Synthesebaustein zur Darstellung von Cassia- und Microcos-Piperidinalkaloiden, umgesetzt. Die L{\"u}cke zu den Piperidinalkaloiden wurde mit Hilfe der Tandem Wittig-[3+2]-Cycloaddition geschlossen. Das Reaktionsprodukt ist ein Triazolin, welches in einen Diazoester isomerisiert wurde. Eine nachfolgende Stickstoffextrusion ergab ein vinyloges Urethan. Mit Hilfe einer hochgradig steroselektiven katalytischen Hydrierung konnten verschiedene Homopipecolins{\"a}uremethylester erhalten werden. {\"u}ber einen identischen Weg wurden auch verschiedene Homopipecolins{\"a}uren mit Cassia- und Microcos-Grundk{\"o}rper dargestellt. Anhand eines Modellsystems wurde zun{\"a}chst das Konzept der Tandem Wittig-[3+2]-Cycloadditions-Reaktion zu einer Tandem HWE-[3+2]-Cycloadditions-Reaktion erweitert. In nur einem Ansatz gelangen so gleichzeitig der Aufbau des Piperidingrundk{\"o}rpers und das Anbringen der gew{\"u}nschten Seitenkette. Dieses neue Konzept wurde nun zur Synthese des nat{\"u}rlichen (-)-Cassins verwendet. Analog zur Tandem Wittig-[3+2]-Cycloaddition entsteht ein vinyloges Amid nach Stickstoffextrusion. Durch Hydrierung und nachfolgende Barton-McCombie Desoxygenierung wurde eine direkte Vorstufe des Cassins erhalten. Durch saure Hydrolyse konnten in einem Ansatz s{\"a}mtliche Schutzgruppen entfernt und der Naturstoff (-)-Cassin (1) erfolgreich dargestellt werden.}, subject = {Piperidinalkaloide}, language = {de} } @phdthesis{Pfeifer2003, author = {Pfeifer, Robert-Michael}, title = {Synthese axialchiraler Liganden unter Verwendung des Lacton-Konzepts}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-6246}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2003}, abstract = {Das Ph{\"a}nomen der Axialchiralit{\"a}t von Biarylverbindungen wurde erstmalig 1922 beschrieben. Jedoch wurde die Suche nach stereoselektiven Zugangswegen zu dieser Stoffklasse lange Zeit vernachl{\"a}ssigt, obwohl derartige Verbindungen außergew{\"o}hnliche pharmakologische Aktivit{\"a}ten aufweisen und das Strukturelement der rotationsgehinderten Biarylachse in immer mehr chiralen Liganden, Auxiliaren und Reagenzien als stereogenes Element auftritt. Im Arbeitskreis Bringmann gelang durch die Entwicklung der 'Lacton-Methodik' ein konzeptionell v{\"o}llig neuartiger Zugang zu rotationsgehinderten und somit optisch aktiven Biarylen. Dieses Verfahren ist einzigartig, da es die beiden entscheidenden Reaktionsschritte, die Bildung der Biarylbindung sowie die Festlegung der Stereochemie, zeitlich voneinander separiert, was eine unabh{\"a}ngige Optimierung erlaubt. Die entscheidenden Schl{\"u}sselintermediate sind die konfigurativ noch nicht festgelegten Biaryllactone, welche nach Vorfixierung der beiden molekularen H{\"a}lften und mittels einer Esterbr{\"u}cke durch eine intramolekulare Kreuzkupplung erhalten werden. Diese Lactone sind nicht flach, sondern liegen in einem Gleichgewicht als racemische Mischung ihrer beiden atropisomeren Formen vor. Aus diesem Gleichgewicht ist es m{\"o}glich, mittels chiraler Nucleophile im Sinne einer dynamisch kinetischen Racematspaltung unter externer Stereoinduktion konfigurativ stabile Biaryle in atropisomerenreiner Form zu erhalten. In dieser Dissertation wurde das oben beschriebene Syntheseprinzip zur Synthese einer Reihe axialchiraler P,N- und Phosphinliganden genutzt. Des weiteren wurde die Etablierung von Zugangswegen zu dreifach axialchiralen tripodalen Liganden mit unterschiedlicher Topologie erreicht. Das katalytische Potential dieser verschiedenen Auxiliare wurde in einigen g{\"a}ngigen Testreaktionen wie Hydrosilylierungen, asymmetrischen Diethylzink-Additionen und atropselektiven Suzuki-Kupplungen evaluiert.}, subject = {Biaryle}, language = {de} } @phdthesis{Krebs2002, author = {Krebs, Oliver}, title = {En-Reaktion von Nitrosoaren, Triazolindion und Singulettsauerstoff}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-3315}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2002}, abstract = {Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde der Mechanismus der En-Reaktion von Nitrosoaren (ArNO), Triazolindion (TAD) und Singulettsauerstoff (1O2) durch Bestimmung von kinetischen Isotopeneffekten, Regioselektivit{\"a}ten und Diastereoselektivit{\"a}ten mit ausgew{\"a}hlten, deuteriummarkierten Olefinsubstraten untersucht, wobei das Hauptaugenmerk auf dem Nitrosoaren-Enophil 4-Nitronitrosobenzol lag. Ferner wurden diese En-Reaktionen mit chiralen Tiglins{\"a}ureamiden des Oppolzer-Bornansultams untersucht und dabei hervorragende Stereoselektivit{\"a}ten erzielt. F{\"u}r ArNO wurde hiermit eine effiziente Methode zur enantioselektiven Synthese von alpha-Methylen-beta-aminos{\"a}urederivaten entwickelt. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten: Die Nitrosoaren-En-Reaktion verl{\"a}uft {\"u}ber ein reversibel gebildetes Aziridin-N-oxid. Die Reversibilit{\"a}t wurde durch die prim{\"a}ren H/D-Isotopeneffekte aus dem zweiten Reaktionsschritt nachgewiesen. Die hohe twix-Regioselektivit{\"a}t (skew-Effekt) in der Nitrosoaren-En-Reaktion mit trisubstituierten Alkenen wird durch sterische Effekte vom lone-Substituenten kaum beeinflusst (twix/twin bleibt konstant ca. 85:15), außer durch die tert-Butylgruppe (twix/twin > 95:5). F{\"u}r lone-arylsubstituierte Styrole wird durch eine Donor/Akzeptor-Koordination des Enophils mit der lone-Arylgruppe ausschließliche twix-Regioselektivit{\"a}t erreicht. Die En-Reaktion von 1O2, TAD und ArNO mit dem deuteriummarkierten Allylalkohol Z-II-d3 liefert eine hohe threo-Diastereoselektivit{\"a}t f{\"u}r das twix- und twin-Regioisomer. Verantwortlich hierf{\"u}r ist eine Koordination des Enophils durch Wasserstoffbr{\"u}ckenbindung in einem fr{\"u}hen Stadium der Reaktion, noch vor der Intermediatbildung. F{\"u}r PTAD und ArNO wird auch die Regioselektivit{\"a}t durch den hydroxydirigierenden Effekt beeinflusst, aber nicht f{\"u}r 1O2. Mit dem optisch aktiven Oppholzer-Sultam als chirales Auxiliar l{\"a}sst sich in der En-Reaktion von 1O2, TAD und ArNO mit Tiglins{\"a}urederivaten eine hohe asymmetrische Induktion erzielen. F{\"u}r ArNO k{\"o}nnen die En-Produkte effizient zu enantiomerenreinen alpha-Methylen-beta-aminos{\"a}urederivaten umgewandelt werden.}, subject = {En-Synthese}, language = {de} } @phdthesis{Menche2002, author = {Menche, Dirk}, title = {Knipholon und verwandte Phenylanthrachinone}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-3029}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2002}, abstract = {Im Rahmen dieser Arbeit wurde unter Verwendung des 'Lacton-Konzeptes' ein stereoselektiver Zugang zu einem konfigurativ stabilen AB-Biarylfragment von Vancomycin geebnet, wobei verschiedene Schutzgruppenstrategien verfolgt wurden. Weiterhin gelang eine erste, zudem atropselektive Totalsynthese von Knipholon und verwandten Phenylanthrachinonen, die den ersten stereoselektive Zugang zu Biarylanthrachinonen im allgemeinen darstellt. Schließlich wurden neuartige nat{\"u}rlich vorkommende Phenylanthrachinone entdeckt und deren Strukturen aufgekl{\"a}rt.}, subject = {Knipholon}, language = {de} }