@phdthesis{Schmidt2023,
  author    = {Schmidt, Sebastian},
  title     = {A closer look at long-established drugs: enantioselective protein binding and stability studies},
  doi       = {10.25972/OPUS-34594},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-345945},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {The aim of this work was to investigate older, established drugs. The extent of the protein binding of chiral ephedra alkaloids to AGP and of ketamine to albumin was determined. Since enantiomers of these drugs are individual available, the focus was on possible enantioselective binding and structural moieties involved in the binding. Previously published work suggested that ephedrine and pseudoephedrine can bind stereoselectively to proteins other than albumin in serum. For the determination of the extent of protein binding, the established ultrafiltration with subsequent chiral CE analysis was used. To determine the influence of basicity on binding, the drugs methylephedrine and norephedrine were also analyzed. Drug binding to AGP increased with increasing basicity as follows: norephedrine < methylephedrine < ephedrine < pseudoephedrine. pKaff was determined both graphically using the Klotz plot and mathematical indicating a low affinity of the ephedra alkaloids to AGP. Using STD-NMR spectroscopy experiments the aromatic protons and the C-CH3 side chain were shown to be most strongly involved in binding, which could be confirmed by molecular docking experiments in more detail. For all drugs, van der Waals-, π π , cationic interactions, hydrogen bonds, and a formation of a salt bridge were observed. The individual enantiomers showed no significant differences and thus the binding of ephedra alkaloids to AGP is not significant. In contrast to the ephedra alkaloids, the possible enantioselective binding to albumin was investigated for R and S ketamine. Again, ultrafiltration followed by CE analysis was performed. The binding of ketamine to one main binding site could be identified. A non-linear fit was used for the determination of pKaff. Using the NMR methods STD-NMR, waterLOGSY-NMR, and CPMG-NMRspectroscopy: the aromatic protons as well as the protons of the NCH3 methyl group showed the largest signal intensity changes, while the cyclohexanone protons showed the smallest changes. pKaff was also determined by the change in the chemical shift at different drug-protein ratios. These obtained values confirm the values obtained from ultrafiltration. Based on this, ketamine is classified as a low-affinity ligand to albumin. There were no significant differences between the individual enantiomers and thus the binding of ketamine to albumin is not a stereoselective process. Using statistical design of experiments an efficient chiral CE method for determining the extent of protein binding of R and S ketamine to albumin was developed and validated according to ICH Q2 (R1) guideline. The stability of ketamine was also investigated because a yellowish discoloration of an aqueous solution of ketamine developed under heat. XRPD investigations showed the same crystal structure for all batches examined. An untargeted screening using LC HRMS as well as LC UV measurements showed no degradation of ketamine or the presence of impurities in stress and non-stressed ketamine solutions, confirming the stability of ketamine under the stress conditions investigated. The lower the quality of the water used in the stress tests, the more intense the yellow discoloration occurred. The impurity or the mechanism that causes the yellow discoloration could not be identified.},
  subject      = {Proteinbindung},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Hein2014,
  author    = {Hein, David},
  title     = {Enantioselektive Synthese von chiralen Bispidinen, 9-Oxabispidinen und Bispidinersatzstoffen und ihre Anwendung in der asymmetrischen Synthese},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-93709},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2014},
  abstract  = {Diverse synthetische Zug{\"a}nge zu einer neuen Verbindungsklasse, n{\"a}mlich den chiralen 9- Oxabispidinen wurden realisiert. Als gemeinsame Ausgangsverbindung diente das Aminodiol. Die Route {\"u}ber ein Bispidinlactam stellte sich aufgrund der geringen Ausbeute (~5\%) {\"u}ber 8 Stufen als wenig effektiv heraus. Ein Nitril eignete sich wesentlich besser als Zwischenstufe und lieferte die Zielverbindungen in 9-27\% Gesamtausbeute {\"u}ber 8-12 Stufen. Auch ein Syntheseweg zur Darstellung von Bispidinen konnte ausgehend vom Naturstoff (-)-Cytisin, der aus den Samen des Gemeinen Goldregens isoliert wurde, etabliert werden. Hierzu wurde in Analogie zu O'Briens Arbeiten zun{\"a}chst die freie Aminofunktion als Carbamat gesch{\"u}tzt und der aromatische Ring zum Lactam reduziert, um dann in 5-Position derivatisieren zu k{\"o}nnen. Verschiedene Substituenten (Me, iPr, F, cPr) konnten sowohl in axialer als auch in {\"a}quatorialer Position eingef{\"u}hrt werden. Ein weiterer Reduktionschritt am Ende der Sequenz lieferte die trizyklischen Diamine in 15-38\% Ausbeute {\"u}ber nur 4-6 Stufen ausgehend von (-)-Cytisin. Eine Cyclopropylgruppe wurde durch Einf{\"u}hrung einer Methoxymethylgruppe, Eliminierung und eine Cyclopropanierung mit Diiodmethan/ Diethylzink generiert. Alle synthetisierten Verbindungen wurden als chirale Liganden in verschiedenen enantioselektiven Reaktionen evaluiert. Im Fokus standen hierbei zun{\"a}chst die 9-Oxabispidine, die sich-im Gegensatz zu den bekannten Bispidinen-leider nicht als chirale Liganden in enantioselektiven Deprotonierungen einsetzen lassen, da sie selbst deprotoniert werden. In enantioselektiven Henry-Reaktionen stellte sich das trizyklische 9-Oxabispidin als hervorragender Ligand heraus, der als Kupferkomplex mit einer Vielzahl an Aldehyden (aliphatisch, aromatisch) und Nitromethan umgesetzt wurde. Sowohl die Ausbeuten (44-95\%) als auch die Enantiomeren{\"u}bersch{\"u}sse (91-98\%) waren exzellent und k{\"o}nnen mit den Ergebnissen der besten Literatur-bekannten Katalysatoren mithalten. Auch in einer diastereoselektiven Umsetzung mit Nitroethan konnte ein dr von 80:20 mit sehr guten 94\% ee f{\"u}r das Hauptdiastereomer erzielt werden. Die bizyklischen 9-Oxabispidine eignen sich weniger f{\"u}r Henry-Reaktionen, da die Verbindungen mit sterisch weniger anspruchsvollen Reste nur mittelm{\"a}ßige Resultate (33-46\% ee) ergeben. Mit zunehmender Sterik ist auch eine steigende Tendenz zu einem h{\"o}heren Enantiomeren{\"u}berschuss [z.B. R = Ph, 56/57\% ee] zu erkennen. Interessant ist die Stereoselektivit{\"a}t der bizyklischen Oxabispidine: W{\"a}hrend das trizyklische Bispidin zu einer S-Konfiguration im Produkt f{\"u}hrt-wie es von einem (+)-Spartein-Ersatzstoff zu erwarten ist-liefern R = Et, iPr. cHex und Ph das R-Produkt - genau wie (-)-Spartein. Der Grund hierf{\"u}r ist wahrscheinlich die exponierte Stellung der {\"a}ußeren Methylgruppe im annelierten Piperidinring. Ein {\"a}hnlicher Effekt trat mit dem 9-Oxabispidin R = tBuPh, das ebenfalls einen weit ausladenden aromatischen Ring besitzt, ein. Auch hier wurden unter Induktionsumkehr im Vergleich zu R = Et, iPr, cHex, Ph das S-konfigurierte Produkt in 38-39 \% ee erhalten. Im Gegensatz zu den 9-Oxabispidinen k{\"o}nnen die Bispidine in enantioselektiven Deprotonierungsreaktionen eingesetzt werden. Die bei der Umsetzung erzielten Ergebnisse mit den Monomethyl-Verbindungen (92\% ee, {\"a}quatoriale Me-Gruppe und 79\% ee, axiale Me-Gruppe) zeigen, dass eine axiale Methylgruppe den Chiralit{\"a}tstransfer eher negativ beeinflusst, wohingegen eine {\"a}quatoriale Methylgruppe keinen Einfluss aus{\"u}bt auf den ee (gleicher ee mit 92\% wie das trizyklische Bispidin). Bei gr{\"o}ßeren {\"a}quatorialen Substituenten wie iPr (51\%) sinkt ebenfalls der Enantiomeren{\"u}berschuss. Zwei gleichartige Substituenten (≠ H) in 5-Position st{\"o}ren die Reaktion so sehr, dass der ee-Wert stark abf{\"a}llt (34\% ee bei zwei 5-Methylgruppen). Bei Einf{\"u}hrung von kleinen Substituenten in {\"a}quatorialer und axialer Position, wie F (65\% ee) oder -CH2-CH2- (40\% ee) liegen die erzielten ee-Werte auch viel niedriger.},
  subject      = {Enantioselektivit{\"a}t},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hartlieb2009,
  author    = {Hartlieb, Ariane},
  title     = {Enantioselektivit{\"a}t und Isotopendiskriminierung - Zur Analytik von 1,2-Propandiol und 4-Hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)-furanon (Furaneol)},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-43366},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Aussagekr{\"a}ftige Methoden zur Authentizit{\"a}tsbewertung sind unerl{\"a}sslich, um so-wohl einen fairen Handel als auch das Vertrauen der Verbraucher in die Qualit{\"a}t von Lebensmitteln zu gew{\"a}hrleisten. Das Ziel dieser Arbeit war es, anhand der Parameter 'Enantioselektivit{\"a}t' und 'Iso-topendiskriminierung' Methoden zur Authentizit{\"a}tskontrolle von Schaumweinen und Erdbeeren, beides Produkte mit einem vergleichsweise hohen Handelswert, zur Verf{\"u}gung zu stellen. Um unmittelbare Anwendbarkeit in der Praxis zu erm{\"o}g-lichen, sollten dabei Untersuchungsmethoden zur Anwendung kommen, wie sie in Speziallaboratorien der Lebensmittelkontrolle g{\"a}ngig sind. Die Methoden der Wahl waren Gaschromatographie-Massenspektrometrie (HRGC-MS), Multidimensionale Gaschromatographie an achiraler/chiraler Phase (enantio-MDGC-MS) und Isoto-penverh{\"a}ltnismassenspektrometrie (IRMS), letztere sowohl in der Anwendung mittels Elementaranalysatoren (EA) als auch in der Kopplung mit der Gaschroma-tographie (HRGC-IRMS). Zur Echtheitspr{\"u}fung von Schaumweinen wurde 1,2-Propandiol als m{\"o}gliche neue Markerkomponente ausgew{\"a}hlt und eine Methode zu dessen Extraktion und Enantiomerenanalytik erarbeitet. Die erzielten Ergebnisse zeigten, dass weder der Gehalt noch das Enantiomerenverh{\"a}ltnis f{\"u}r sich alleine eine Aussage {\"u}ber Her-kunft oder Produktionsmethode erm{\"o}glichen. Eine Kombination beider Parameter kann jedoch als Ausgangspunkt f{\"u}r die Authentifizierung von Schaumweinen die-nen. Die Untersuchung von Erdbeer-Aromaprofilen mittels HRGC-MS ergab, dass die Aromastoffzusammensetzung von Erdbeeren maßgebend von der jeweiligen Erd-beersorte beinflusst wird. Es zeigte sich, dass alle Erdbeer-Aromaprofile einem von zwei m{\"o}glichen Aromaprofiltypen von Kulturerdbeeren zuzuordnen sind. Im Hinblick auf eine Authentizit{\"a}tsbewertung anhand von Aromastoffprofilen erm{\"o}g-licht dies den Nachweis einer h{\"o}heren Menge von nicht aus der Erdbeerfrucht stammendem Aroma zu Erdbeerprodukten. Ein wesentlicher Ansatz zur {\"U}berpr{\"u}fung der Authentizit{\"a}t von Erdbeeraromastof-fen war die Messung des Stabilisotopenverh{\"a}ltnisses von 4-Hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)-furanon (Furaneol®), welcher als "Schl{\"u}sselaromastoff" bei Erdbeeren (und Ananas) gilt. Die Ergebnisse zeigten, dass lediglich das Sauerstoffstabilisotopen-verh{\"a}ltnis 18O/16O als Grundlage f{\"u}r eine aussagekr{\"a}ftige Methode dienen kann. IV Eine Unterscheidung von nat{\"u}rlichem Erdbeeraroma aus Erdbeerfr{\"u}chten und aus anderen nat{\"u}rlichen Materialien ließ sich hierbei nicht erreichen, jedoch war die synthetische Herkunft einddeutig identifizierbar. Der Einsatz geplanter Multiele-mentanalytik scheiterte an unzureichender Reproduzierbarkeit sowohl bei 2H/1H-, als auch bei 13C/12C-Analysen, wobei die Ursache bei erstgenannten in Aus-tauschreaktionen liegt.},
  subject      = {Enantioselektivit{\"a}t},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Fischer2007,
  author    = {Fischer, Hartmut},
  title     = {{\"U}ber den stereochemischen Ablauf der Freisetzung und des Abfangs einiger Kleinringallene},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23678},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Aus dem Bromfluorcarben-Addukt des Indens wurden durch HPLC an Chiralcel OD die reinen Enantiomere erhalten. Damit stand erstmals eine enantiomerenreine Vorstufe f{\"u}r die Freisetzung eines Sechsringallens im Sinne der Doering-Moore-Skattebol Reaktion zur Verf{\"u}gung. Die Behandlung dieser Vorstufen, die in 2,5-Dimethyl, 2-tert-Butyl-5-methyl- or 2,5-Di-tert-butylfuran gel{\"o}st waren, mit Methyllithium lieferte die [4+2]-Cycloaddukte des Isonaphthalins an die Furane. Durch HPLC an Chiralcel OD wurde gezeigt, dass die Produkt-Enantiomerenpaare mit ca. 40\% ee anfielen und dass dieser Wert praktisch unabh{\"a}ngig von der Art des Furans und seiner Konzentration, sowie von der Raktionstemperatur war. Die absoluten Konfigurationen der Vorstufe sowie der [4+2]-Cycloaddukte wurden durch Vergleich der gemessenen und berechneten CD-Spektren ermittelt, was in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. B. Engels erfolgte. Erzeugt durch Methyllithium aus dem Dibromcarben-Addukt des Indens wurde das Isonaphthalin erstmals durch Inden abgefangen. Die Konstitution diese [2+2]-Cycloaddukts wurde durch R{\"o}ntgenstrukturanalyse bestimmt. Erstmals wurde das Bromfluorcarben-Addukt des 1-Phenylcyclopentens hergestellt und erfolgreich daraufhin gepr{\"u}ft, ob es als Vorstufe f{\"u}r 1-Phenylcyclohexa-1,2-dien geeignet ist. Mit Hilfe von HPLC an Chiralcel OJ-H wurden die reinen Enantiomere erhalten. Die Umsetzung eines solchen reinen Enantiomers mit Methyllithium in Gegenwart von 2,5-Dimethylfuran erbrachte das [4+2]-Cycloaddukt als reines Enantiomer. Die Umsetzung einer reinen Vorstufe mit Methyllithium in Gegenwart von Inden erbrachte das [2+2]-Cycloaddukt mit einem Enantiomerenverh{\"a}ltnis von 95:5. {\"U}berraschend wurden auch relativ hohe Enantioselektivit{\"a}ten beim Abfang dieser Vorstufe mit Styrol beobachtet. Bei der Umsetzung des reinen Enantiomers mit Methyllithium und Styrol ergab sich ein Gemisch der zwei endo- und exo-Enantiomere des [2+2]-Cycloaddukts von 50:3:40:7, was ee-Werten von 89 bzw. 79\% entspricht. Geht man von einem zweistuifigen Mechanismus der Reaktion von 1-Phenylcyclohexa-1,2-dien mit Styrol aus, dann spielt die achirale Konformation des intermedi{\"a}ren Diradikals, wenn {\"u}berhaupt, keine große Rolle. Die Reduktion des bekannten 1,6-Dibrom-2-phenylcyclohex-1-ens mit Lithiumaluminiumhydrid erbrachte mit 78\% Ausbeute die Monobromide 1-Brom-2-phenylcyclohexen and 1-Brom-6-phenylcyclohexen, die bei der Behandlung mit Kalium-tert-butoxid ebenfalls das Cycloallen 1-Phenylcyclohexa-1,2-dien liefern. Dies zeigte die Ausf{\"u}hrung dieser Reaktion in Gegenwart von Furan und 2,5-Dimethylfuran.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Heckel2004,
  author    = {Heckel, Frank},
  title     = {Biokatalytische enantioselektive Sulfoxidation},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-12415},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Das Ziel dieser Arbeit war die Anwendung intakter Mikroorganismen auf organische Sulfide zur asymmetrischen Synthese von optisch aktiven Sulfoxiden. Die im Vergleich zu den aufwendigen und teueren Reaktionen mit isolierten Enzymen besonders effizienten Rahmenbedingungen bei sogenannten `whole-cell´-Umsetzungen stellten den Grund f{\"u}r die Bem{\"u}hungen in dem stetig an Bedeutung gewinnenden Arbeitsfeld der Bioorganischen Chemie dar. Die wesentlichen Ergebnisse dieser Studien sind im Folgenden zusammengefasst: 1. Die Mikroorganismen wurden isoliert, singularisiert und kultiviert. Eine Bodenprobe diente als Quelle f{\"u}r eine Vielzahl an Bakterien, Hefen und Pilzen, die mit dem Standardsubstrat Thioanisol auf ihre F{\"a}higkeit zur enantioselektiven Sulfoxidation {\"u}berpr{\"u}ft wurden. 2. Insgesamt sind sechs Keime nach standardisierten Methoden genotypisch charakterisiert und den entsprechenden Spezies zugeordnet worden. Die beiden Bakterienst{\"a}mme mit den bei der Sulfoxidation h{\"o}chsten Enantiomeren-{\"u}bersch{\"u}ssen (ee-Werten), n{\"a}mlich Arthrobacter aurescens (bildete das S-Enantiomer) und Pseudomonas frederiksbergensis (lieferte das R-Enantiomer), wurden f{\"u}r nachfolgende Biosynthesen verwendet. Pseudomonas frederiksbergensis war der einzige Stamm, der das R-Enantiomer im {\"U}berschuss produzierte. 3. Durch direkte Vergleiche der Biosyntheseleistung der isolierten Bakterien mit kommerziell erh{\"a}ltlichen Referenzst{\"a}mmen wurde im Fall von Pseudomonas frederiksbergensis gezeigt, dass sich Bodenisolat und zugeordneter Referenz-stamm gegens{\"a}tzlich enantioselektiv verhalten. Weitere Charakterisierungs-sonden (Farb- und Assimilationsreaktionen, Oberfl{\"a}chenfetts{\"a}ureverteilung, „Siderophore-Typing" und direkter rRNA Vergleich) sicherten die Zugeh{\"o}rigkeit beider Bakterienst{\"a}mme als Pseudomonas frederiksbergensis-Spezies; keinerlei Unterschiede wurden zwischen den beiden St{\"a}mmen festgestellt. Zum ersten Mal werden somit zwei nat{\"u}rliche, nicht genetisch manipulierte St{\"a}mme von Pseudomonas frederiksbergensis beschrieben, deren Enzymaktivit{\"a}t eine entgegengesetzte Enantioselektivit{\"a}t in der mikrobiellen `whole-cell´ asym-metrischen Sulfoxidation aufweist. 4. In einem umfangreichen Substratscreening sind strukturvariierte organische Sulfide als Substrate zur bakteriellen Sulfoxidation eingesetzt worden. Anhand der ee-Werte wurde der Einfluss der Sulfidstruktur auf den Reaktionsverlauf bestimmt. Generell erwiesen sich Arylalkylsulfide als optimale Substrate f{\"u}r die bakterielle Sulfoxidation mit den isolierten und kommerziell erworbenen St{\"a}mmen von Arthrobacter aurescens und Pseuodomonas frederiksbergensis; aliphatische Sulfide wurden zur biokatalytischen Umsetzung nicht akzeptiert. 4a. Elektronenreiche para-Substituenten am Arylsystem ergaben teilweise enantio-merenreine Sulfoxide. 4b. Eine zunehmende Anzahl an Stickstoffatomen im Arylring (N-heterozyklische Grundstruktur) f{\"u}hrte zu einer dramatischen Verringerung des ee-Wertes. 4c. Schwefelhaltige Furfuryle und Thiophene wurden nicht als Substrate f{\"u}r die enantioselektive Sulfoxidation akzeptiert. 4d. Der Einsatz schwefelhaltiger Pestizide in der Biokatalyse verlief erfolglos, allerdings wurden die Organophosphorpestizide Fenamiphos® und Fenthion® mit dem aus Sulfoxidationsreaktionen lange bekannten Enzym Chlorperoxidase (CPO) enantiomerenangereichert umgesetzt. 4e. Die biotechnologisch wichtige Anwendung der asymmetrischen Sulfoxidation in der Arzneistoffsynthese -hier versucht mit den Wirkstoffen Omeprazol® und Modafinil®- schlug fehl. 5. Der Einsatz eines Bioreaktors (Fermenter) schuf die Grundlage f{\"u}r k{\"u}nftige asymmetrrische Sulfoxidationen in pr{\"a}parativem Maßstab. Eine Zellzahlstudie mit Pseudomonas frederiksbergensis wurde durchgef{\"u}hrt; ferner erfolgten Bestimmungen der optimalen Fermentationsparameter am Beispiel einfach strukturierter, organischer Sulfide inklusive Blindwerts- und Hemmversuchen. Die toxischen Einfl{\"u}sse auf die bakteriellen `whole-cell´-Systeme, die vom eingesetzten Sulfid sowohl als auch vom produzierten Sulfoxid verursacht werden, bed{\"u}rfen besonderer Beachtung bei einer weiteren Bearbeitung dieses Themas. Das vorgestellte, neue Ph{\"a}nomen der asymmetrischen Sulfoxidation mit entgegenge-setzter Enantioselektivit{\"a}t durch zwei geno- und ph{\"a}notypisch identische Spezies von Pseudomonas frederiksbergensis rechtfertigt eine weitere, intensive Suche nach derartigen, nat{\"u}rlichen Mikroorganismen.},
  subject      = {Organische Sulfide},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Roschmann2002,
  author    = {Roschmann, Konrad J.},
  title     = {Mn(salen)- und Fe(porph)-katalysierte enantioselektive Epoxidierungen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1182584},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {Ziel der vorliegenden Arbeit war es zum einen, das Potential von chiralen Eisenporphyrin- und Mangansalen-Katalysatoren zur kinetischen Racematspaltung sekund{\"a}rer Allylalkohole durch asymmetrische Epoxidierung auszuloten. Zum anderen sollten Untersuchungen zum Mechanismus der Jacobsen-Katsuki-Epoxidierung durchgef{\"u}hrt werden; ein besonderes Augenmerk lag dabei auf der Fragestellung, welche Faktoren dazu f{\"u}hren, dass bei der Umsetzung von cis-Olefinen ein Gemisch aus cis- und trans-Epoxiden erhalten wird. Eine Auswahl arylsubstituierter Allylalkohole IIa-f wurde mit den Katalysatoren Ia und Ib,c und 0.8 bzw. 0.6 {\"A}quivalenten an Iodosobenzol als Sauerstoffdonor umgesetzt (Gl. I), wobei es zu einer kinetischen Racematspaltung kommt. Die Oxidation verl{\"a}uft f{\"u}r beide Katalysatorsysteme sowohl chemoselektiv (vorwiegend Epoxidierung) als auch diastereoselektiv (dr bis zu > 95:5). Als Hauptprodukte werden f{\"u}r die offenkettigen Allylalkohole IIa,e,f die threo-konfigurierten Epoxyalkohole III erhalten, w{\"a}hrend die cyclischen Allylakohole IIb-d die entsprechenden cis-Epoxyalkohole III lieferen. 1,1-Dimethyl-1,2-dihydro-2-naphthol (IIc) ist hierbei eine Ausnahme, da die CH-Oxidation dieses Substrats eine beachtliche Nebenreaktion darstellt. Der Hauptunterschied zwischen den Fe- und Mn-Katalysatoren liegt in der Enantioselektivit{\"a}t: W{\"a}hrend mit dem Fe(porph*)-Komplex Ia nur Selektivit{\"a}ten von maximal 43 Prozent ee (krel = 2.7) erzielt werden, erwiesen sich die Mn(salen*)-Komplexe Ib,c als geeignete Katalysatoren, mit denen ee-Werte von bis zu 80 Prozent (krel = 12.9) erreicht werden. Die in der kinetischen Racematspaltung erzielten Selektivit{\"a}ten k{\"o}nnen durch ein synergistisches Zusammenwirken von hydroxy-dirigierendem Effekt einerseits und sterischen Wechselwirkungen zwischen Substrat und Eisen-Komplex oder, im Falle des Mangan-Komplexes, Angriff des Olefins entlang der so genannten Katsuki-Trajektorie andererseits erkl{\"a}rt werden. Fazit: Die chiralen Mn(salen*)-Komplexe Ib,c sind wirkungsvolle Katalysatoren f{\"u}r die asymmetrische Epoxidierung racemischer sekund{\"a}rer Allylalkohole II. In exzellenten Chemo- und Diastereoselektivit{\"a}ten entstehen die entsprechenden Epoxyalkohole III mit ee-Werten bis zu 80 Prozent. Die zur{\"u}ckbleibenden Allylalkohole werden dabei bis zu 53 Prozent ee angereichert. Im Vergleich dazu weist der Eisenkomplex Ia eine ungleich geringere Enantioselektivit{\"a}t auf. Mechanistische Untersuchungen mit Vinylcyclopropan Va ergeben, dass die Jacobsen-Katsuki-Epoxidierung nicht {\"u}ber ein kationisches, sondern {\"u}ber ein radikalisches Intermediat abl{\"a}uft. Dies wird anhand von Produktstudien durch reversed phase-HPLC-Analytik belegt. In weitergehenden Untersuchungen mit cis-Stilben (Vb) und cis-\&\#61538;-Methylstyrol (Vc) als Sonden zur cis/trans-Isomerisierung wurde festgestellt, dass die Diastereoselektivit{\"a}t der Epoxidierung nicht nur vom Gegenion des Mangankatalysators Ib, sondern auch von der eingesetzten Sauerstoffquelle [OxD] abh{\"a}ngt. Daher musste der Katalysezyklus (Schema A) um eine diastereoselektivit{\"a}ts-bestimmende Gabelung erweitert werden: Das prim{\"a}r entstehende MnIII(OxD)-Addukt kann entweder unter Abspaltung der Fluchtgruppe zum etablierten MnV(oxo)-Komplex reagieren (Weg 1) oder direkt das Olefin epoxidieren (Weg 2). W{\"a}hrend die Sauerstoff{\"u}bertragung durch die Oxo-Spezies stufenweise {\"u}ber ein Radikalintermediat verl{\"a}uft und damit zu einer Mischung aus cis- und trans-Epoxid f{\"u}hrt, erfolgt der Lewis{\"a}ure-aktivierte Sauerstofftransfer konzertiert. Der Gegenion-Effekt auf die cis/trans-Isomerisierung erkl{\"a}rt sich dahingehend, dass die Natur des Anions (koordinierend oder nicht-koordinierend) die Lebensdauer des Radikalintermediats und/oder die Lage und Selektivit{\"a}t der Energiehyperfl{\"a}chen der verschiedenen Spinzust{\"a}nde des MnV(oxo)-Oxidans beeinflusst. Fazit: In der Jacobsen-Katsuki-Epoxidierung existiert neben dem etablierten MnV(oxo)-Oxidans zumindest noch ein weiteres; dabei handelt es sich um das MnIII(OxD)-Addukt, dessen Sauerstoff Lewiss{\"a}ure-aktiviert {\"u}bertragen wird. Ein unterschiedlicher Anteil der beiden Reaktionskan{\"a}le erkl{\"a}rt die Unterschiede im Ausmaß der cis/trans-Isomerisierung. Auch das Gegenion des Mangan-Komplexes Ib beeinflusst die cis/trans-Diastereoselektivit{\"a}t. Mit koordinierenden Gegenionen dominiert Isomerisierung zum trans-Epoxid, w{\"a}hrend nicht-koordinierende Gegenionen bevorzugt zum cis-Epoxid f{\"u}hren.},
  subject      = {Mangan},
  language  = {de}
}