@phdthesis{Buschmann2015,
  author    = {Buschmann, Peter},
  title     = {Anbindung von Katalysatoren an Nanodiamantpartikel mit Hilfe starrer Linker},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-132966},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {Das Ziel dieser Arbeit war die Herstellung von Diamantmaterialien, deren Oberfl{\"a}chen mit Alkinen, Aziden oder Aldehyden modifiziert waren. Diese funktionellen Gruppen sollten die einfache Anbindung verschiedener katalytisch aktiver Systeme mit Hilfe der 1,3-dipolaren Cycloaddition nach Huisgen bzw. Iminbildung ermg{\"o}glich. Da in einer vorangegangenen Arbeit Hinweise darauf gefunden wurde, dass die hochgradig funktionalisierte Oberfl{\"a}che von Detonationsnanodiamant dazu in der Lage ist, die Aktivit{\"a}t von immobilisierten Katalysatoren zu behindern. Darum wurde in dieser Arbeit verglichen, ob die Verwendung von starren Linkern auf Tolanbasis einen Vorteil gegen{\"u}ber ihren flexiblen Gegenst{\"u}cken liefert. Dazu wurde f{\"u}r jede der oben genannten Funktionalisierungsarten je ein Diamantmaterial mit flexibler sowie mindestens eines mit unbiegsamer Verbindungseinheit hergestellt und getestet. Dadurch konnte das Konzept der starren Linker f{\"u}r Enzyme best{\"a}tigt werden und es wurde eine signifikant h{\"o}here Aktivit{\"a}t erhalten, als wenn flexible Anbindungsbr{\"u}cken verwendet wurden. Bei Organokatalysatoren und metallorganischen Systemen konnten jedoch keine erfolgreichen Katalysen durchgef{\"u}hrt werden.},
  subject      = {Nanopartikel},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Lang2013,
  author    = {Lang, Daniel},
  title     = {Beitr{\"a}ge zur Chemie von Nanodiamantpartikeln - Die 1,3-dipolare Cycloaddition auf modifizierten Diamantoberfl{\"a}chen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85078},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Ausgangspunkt war die aus der Fulleren-Chemie bekannte Prato-Reaktion, bei welcher das Ylid in situ aus einer Aminos{\"a}ure und einem Aldehyd generiert wird und anschließend mit den C=C-Bindungen des Fullerens reagiert. Diese Funktionalisierungsmethode wurde nun auf Detonationsnanodiamant {\"u}bertragen. Um zus{\"a}tzliche π-Bindungen auf der Oberfl{\"a}che der Diamantteilchen zu schaffen, wurden diese i.Vak. bei 750 °C ausgeheizt (ND750). F{\"u}r die Immobilisierung wurde die Aminos{\"a}ure Sarcosin gew{\"a}hlt. Dodecanal und 2,4,6-Tris(hexadecyloxy)-benzaldehyd dienten jeweils als Reaktionspartner. Da bereits in fr{\"u}heren Studien gezeigt wurde, dass bei dieser Reaktion der Aldehyd selbst unspezifisch an den Diamanten binden kann und so m{\"o}glicherweise Teile der Oberfl{\"a}che f{\"u}r die spezifische Funktionalisierung blockiert, wurden f{\"u}r die weitere Betrachtung Azomethinylidvorstufen synthetisiert, die selbst nicht in der Lage sind, mit der Diamantoberfl{\"a}che zu reagieren. Diesen Zweck erf{\"u}llten N-heterocyclische Iminiumbromide, die durch Umsetzung des jeweiligen Heteroaromaten mit Bromessigs{\"a}ureethylester bzw. Bromacetonitril erhalten wurden. Alle Ylidvorstufen wurden in Gegenwart von NEt3 in situ zu den gew{\"u}nschten Dipolen umgesetzt und auf Nanodiamant immobilisiert. Neben ND750 wurden auch oxidierter und unbehandelter Diamant (NDox bzw. NDunb) sowie Diamant, der bei 900 °C i.Vak. ausgeheizt wurde (ND900), als Substrat eingesetzt, um den Einfluss der Oberfl{\"a}chenterminierung und des Graphitisierungsgrades auf das Reaktionsverhalten zu studieren. Durch Raman- und IR-Spektroskopie wurde gezeigt, dass NDox sehr viele Carbonylgruppen und wenig C=C-Doppelbindungen auf seiner Oberfl{\"a}che tr{\"a}gt. Durch das Ausheizen i.Vak wurden hingegen zus{\"a}tzliche π-Bindungen erzeugt, die bei ND900 bereits ausgedehntere Bereiche mit sp2-Kohlenstoff bilden. Der Erfolg der Immobilisierung wurde IR-spektroskopisch nachgewiesen. Die Oberfl{\"a}chenbeladung aller hergestellten Diamantaddukte wurde thermogravimetrisch bestimmt. NDox immobilisierte unabh{\"a}ngig vom Reaktionspartner stets die wenigsten Molek{\"u}le auf seiner Oberfl{\"a}che. Deren Terminierung wird von Carbonylgruppen dominiert, die grunds{\"a}tzlich schlechtere Dipolarophile darstellen als C=C-Doppelbindungen. Die {\"u}brigen Diamantmaterialien NDunb, ND750 und ND900 ließen keine eindeutige Tendenz bez{\"u}glich ihrer Reaktionsfreudigkeit erkennen. Die Oberfl{\"a}che des unbehandelten Diamanten NDunb besitzt sowohl Carbonylfunktionen als auch einzelne Bereiche graphitischen Kohlenstoffs. Diese konkurrieren vermutlich um die angebotenen Dipole, sodass die resultierenden Oberl{\"a}chenbeladungen ihrer Konjugate in einem mittleren Wertebereich liegen. Durch das Ausheizen i.Vak. werden viele Carbonylgruppen unter Ausbildung weiterer C=C-Doppelbindungen von der Oberfl{\"a}che entfernt. Bei 750 °C sind diese r{\"a}umlich sehr beschr{\"a}nkt, stark gekr{\"u}mmt und daher sehr reaktiv. Trotzdem erreichte ND750 selten eine Oberfl{\"a}chenbelegung, welche jene von NDunb {\"u}bertrifft. Die π-Bindungen auf seiner Oberfl{\"a}che sind in F{\"u}nf- und Sechsringe eingebaut, um die gekr{\"u}mmte Struktur zu realisieren. Wahrscheinlich besteht f{\"u}r die Cycloaddition an Nanodiamant eine dem Fulleren C60 {\"a}hnliche Regioselektivit{\"a}t bez{\"u}glich der angegriffen Doppelbindung. Somit stehen nicht alle frisch erzeugten C=C-Bindungen f{\"u}r die Reaktion zur Verf{\"u}gung. Bei 900 °C ist die Graphitisierung der Diamantoberfl{\"a}che weiter fortgeschritten. Es entstehen nicht nur neue C=C-Bindungen, sondern bereits gebildete Kohlenstoffkappen beginnen zu koaleszieren, wobei ausgedehntere sp2-Bereiche mit geringerer Kr{\"u}mmung und somit verminderter Reaktivit{\"a}t entstehen. So nimmt die Oberfl{\"a}chenbeladung der meisten ND900-Konjugate nicht weiter zu. Wie aus den Ergebnissen dieser Arbeit hervorgeht, ist die Funktionalisierung von Nanodiamantpartikeln nicht trivial. Sowohl die Oberfl{\"a}chenbeschaffenheit des Diamantmaterials als auch die Struktur des eingesetzten Azomethinylids beeinflussen das Immobilisierungsverhalten. Die vorliegende Arbeit zeigt aber, dass die 1,3-dipolare Cycloaddition von Azomethinyliden eine n{\"u}tzliche Methode zur Funktionalisierung von Nanodiamantpartikeln ist. Sie erm{\"o}glicht des Weiteren die simultane Einf{\"u}hrung mehrerer unterschiedlicher funktioneller Gruppen. Dies macht die untersuchte Reaktion zu einem wertvollen Werkzeug f{\"u}r die Herstellung funktionalisierter Nanodiamantmaterialien, z. B. f{\"u}r biomedizinische Anwendungen.},
  subject      = {Azomethinylide},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Guethlein2002,
  author    = {G{\"u}thlein, Markus},
  title     = {Ex-Chiral-Pool-Synthese von 5-Aminopiperidylessigs{\"a}uren {\"u}ber eine Tandem-Wittig-1,3-dipolare Cycloaddition},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-5207},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {Ziel dieser Arbeit war es die Tandem-Wittig-1,3-dipolare Cycloaddition auf a-Hydroxyurethanderivate zu {\"u}bertragen und so chirale, nichtracemische b-Amino-piperidylacetatderivaten in m{\"o}glichst hoher Diastereomerenreinheit darzustellen. Diese Aminopiperidinderivate sollten mit 5-Chloro-2-methoxy-4-methylamino-benzoes{\"a}ure gekoppelt werden, um die pharmakologische Wirksamkeit zu testen. Als Ausgangssubstanz wurde L-Pyroglutamins{\"a}ure (59) verwendet. {\"U}ber eine dreistufige literaturbekannte Synthese wurden die beiden Halogenpyrrolidinon-derivate 62 und 63 hergestellt. Diese wurden {\"u}ber SN2-Reaktionen mit Natriumazid zu dem Azidopyrrolidinon 64 umgesetzt und durch die Einf{\"u}hrung einer Boc-Schutzgruppe in die Verbindung 65 {\"u}berf{\"u}hrt. Die Hydroxyurethanderivate 66 erh{\"a}lt man auf zwei unterschiedlichen Wegen. Zum einen auf dem direkten Weg {\"u}ber eine DiBAl-H-Reduktion von 65 und zum anderen {\"u}ber eine Ring{\"o}ffnung von 65 mit Natriummethanolat zu 68 und anschließender DiBAl-H-Reduktion. Mit 66 wurden das erste Mal a-Hydroxyurethanderivate einer Tandem Wittig 1,3-dipolaren Cycloaddition unterworfen. Man erhielt unter Essigs{\"a}urekatalyse ein Produktgemisch aus dem a,b-unges{\"a}ttigten Ester 74, dem Triazolin 75 und dem Diazoester 76. Der isolierte a,b-unges{\"a}ttigte Ester 74 konnte teilweise unter Essigs{\"a}aurekatalyse erneut zu den Cycloadditionsprodukten umgesetzt werden. Die Gleichgewichtseinstellung zwischen dem Triazolin 75 und dem Diazoester 76 konnte mit Triethylamin zugunsten des Diazoesters 76 ver{\"a}ndert werden. Die Wittigreaktion verl{\"a}uft unter thermodynamischer Kontrolle stereoselektiv zum E-konfigurierten a,b-unges{\"a}ttigtem Ester 74. Auch die 1,3-dipolare Cycloaddition verl{\"a}uft in einem {\"a}ußerst hohem Maße diastereoselektiv. Durch 1H-NMR-spektroskopische Untersuchungen konnte man die Konfiguration der Cycloadditionsprodukte mit trans bestimmen. Eine Erkl{\"a}rung f{\"u}r die Stereoselektivit{\"a}t der 1,3-dipolaren Cycloaddition liefert die Betrachtung der sterischen und elektronischen Eigenschaften zweier hypothetischer sesself{\"o}rmiger Konformere des a,b-unges{\"a}ttigten Esters 74. {\"U}ber eine katalytische Hydrierung des Diazoesters 76 konnte man einen sehr guten Zugang zu den trans-konfigurierten Piperidylacetaten 2R-78 etablieren. Das andere Diastereomer 2S-78 sollte nach Stickstoffextrusion aus 76 durch diastereoselektive Hydrierung des vinylogen Urethans 80 erhalten werden. {\"U}berraschenderweise entstand auch hier 2R-78 als Hauptprodukt. 2S-78 konnte nur als Nebenprodukt isoliert werden. {\"U}ber eine reduktive Aminierung konnte man eine Methylgruppe am Ringstickstoff von 2R-78 bzw. 2S-78 einf{\"u}hren und erhielt 2R-81 bzw. 2S-81. Mit Moc2O konnte man die beiden Diastereomere 2R-78 und 2S-78 in die gesch{\"u}tzten Piperidinderivate 2R-82 und 2S-82 {\"u}berf{\"u}hren. Die Moc-gesch{\"u}tzte Verbindung 2R-82 erhielt man außerdem {\"u}ber eine Synthese des Moc-gesch{\"u}tzten Diazoesters 83 und anschließender katalytischen Hydrierung. Nach Abspalten der Boc-Schutzgruppe durch eine Umsetzung der Piperidine 2R-81 bzw. 2S-81 mit methanolischer Salzs{\"a}ure konnte man die Dihydrochloride 2R-87 bzw. 2S-87 isolieren. Die freien Amine 2R-88 bzw. 2S-88 erhielt man nach Aussch{\"u}tteln mit ges{\"a}ttigter Natriumcarbonatl{\"o}sung. Die Piperidylacetate 2R-88 und 2S-88 konnten mit dem Benzoes{\"a}urederivat 79 {\"u}ber eine Amidkopplung verbunden werden. Diese Synthese war sowohl {\"u}ber den von GMEINER benutzten Weg, als auch {\"u}ber die Methode von MOHAPATRA und DATTA erfolgreich. Mit 2R-94 und 2S-94 konnten die ersten Nemonaprid-Analoga, die ein a-Aminopiperidingrundger{\"u}st enthalten, dargestellt werden (Schema 47 und Schema 48). Das Piperidylacetat 2R-88 konnte man mit Lithiumaluminiumhydrid zu dem Piperidylethanol 99 umsetzten.},
  subject      = {Piperidinderivate},
  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}
}