@phdthesis{Drees2002,
  author    = {Drees, Simone},
  title     = {Untersuchungen zur stereoselektiven Synthese funktionalisierter Tetrahydrofurane durch Vanadium(V)- und Cobalt(II)-katalysierte Oxidationen substituierter Bishomoallylalkohole},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-4843},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {Substituierte Tetrahydrofurane sind Bausteine vieler pharmakologisch interessanter Natur- und Wirkstoffe. Deshalb ist die Entwicklung effizienter Methoden zur Darstellung dieser Verbindungsklasse von großer Bedeutung. Bei den {\"U}bergansmetall-katalysierten Verfahren erwiesen sich sowohl Vanadium(V)-, als auch Cobalt(II)-Komplexe als besonders vielversprechende Oxidationskatalysatoren. Bis dato ist allerdings kein universelles Verfahren bekannt, mit welchem nur durch Wahl der Reaktionsbedingungen ein Substrat unter vollst{\"a}ndiger Regio- und Stereokontrolle selektiv in einen definierten cyclischen Ether umgewandelt werden kann. Ziel dieser Arbeit war daher die Ausarbeitung von Vanadium(V)- und Cobalt(II)-Komplex-katalysierten Oxidationen zur selektiven Synthese substituierter Tetrahydrofurane. Die Reaktionen wurden ausgehend von Bishomoallylalkoholen entwickelt, optimiert und mechanistisch untersucht. F{\"u}r die Vanadium(V)-katalysierten Oxidationen wurden Reaktionen evaluiert, die nach dem Peroxo- (H2O2 als Prim{\"a}roxidans) und solche, die nach dem Peroxy-Mechanismus (TBHP als Prim{\"a}roxidans) verlaufen. Bei den Cobalt(II)-katalysierten Oxidationen wurde molekularer Sauerstoff als Prim{\"a}roxidans eingesetzt. Im Zentrum des Interesses stand weiterhin die breit angelegte Synthese neuartiger Komplexe, welche auf ihre Eignung als Katalysatoren hin {\"u}berpr{\"u}ft wurden. Die Metallionen wurden durch strukturell unterschiedliche Liganden stabilisiert, die auf Grund ihrer sterischen und elektronischen Natur Reaktivit{\"a}ts- und Selektivit{\"a}tseinfl{\"u}sse bei den oxidativen Cyclisierungen aus{\"u}ben sollten. Hierbei kamen Picolin- und Hydroxams{\"a}ure-, Diketonat-, sowie macrocyclische Diamin-Schiffbase-Liganden zum Einsatz. In Test-Oxidationen unterschiedlicher Bishomoallylalkohole zur Optimierung der Reaktionsbedingungen hinsichtlich Solvens, Prim{\"a}roxidans und Reaktionstemperatur erwiesen sich f{\"u}r Vanadium-katalysierte Oxidationen TBHP in Dichlormethan und H2O2 in tert-Butanol bei jeweils 25°C am geeignetsten. F{\"u}r Cobalt(II)-katalysierte Oxidationen konnten molekularer Sauerstoff als Prim{\"a}roxidans, Isopropanol als Solvens und eine Reaktionstemperatur von 60°C als Reaktionsparameter der Wahl ermittelt werden. Im Folgenden wurden Vanadium(V)-katalysierte Oxidationen unterschiedlich substituierter bishomoallylischer Alkohole unter optimierten Reaktionsbedingungen durchgef{\"u}hrt. S{\"a}mtliche Oxidationen f{\"u}hrten regioselektiv zu Tetrahydrofuranen als Hauptprodukte. Die gewonnenen Erkenntnisse zur Vanadium(V)-katalysierten Darstellung substituierter Tetrahydrofurane wurden im Rahmen der Synthese eines Naturstoff-Derivats angewandt. Ziel war es dabei in einer vierstufigen Totalsynthese Derivate der nat{\"u}rlich vorkommenden Carboline Cyclocapitellin und Isocyclocapitellin zu synthetisieren. Die auf diese Weise erhaltenen enantiomerenreinen Indolalkaloide werden zur Zeit pharmakologischen Testungen unterzogen. In einem weiteren Projekt wurden aerobe Cobalt(II)-katalysierte Oxidationen unterschiedlich substituierter Bishomoallylalkohole durchgef{\"u}hrt. Wie bei den Vanadium-katalysierten Reaktionen konnten auch hier regioselektiv Tetrahydrofurane als Hauptprodukte erhalten werden. Abschließend wurden durch Oxidation prochiraler Alkenole in Gegenwart chiraler Cobalt(II)-Diketonat-Komplexe enantiomerenangereicherte Tetrahydrofurane dargestellt. Diese Oxidationen lieferten nur geringe Enantioselektivit{\"a}ten, welche durch Verwendung von Propionaldehyddiethylacetal als Solvens gesteigert werden konnten. Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass sich f{\"u}r Vanadium(V)- und Cobalt(II)-katalysierte Oxidationen, im Hinblick auf die Substituenten in unmittelbarer N{\"a}he der Alkenol-Doppelbindung, ein komplement{\"a}res Reaktivit{\"a}ts- und Selektivit{\"a}tsbild ergibt. So werden bei Cobalt(II)-katalysierten Oxidationen Alkenole ohne terminale Methylgruppen in h{\"o}heren Ausbeuten und Stereoselektivit{\"a}ten zu Tetrahydrofuranen oxidiert, bei Vanadium(V)-Katalysen hingegen 5,5-Dimethyl-substituierte Alkenole.},
  language  = {de}
}