@phdthesis{Goetz2010,
  author    = {G{\"o}tz, Daniel Christian G{\"u}nter},
  title     = {Synthese intrinsisch axial-chiraler mono-, di und trimerer Porphyrine sowie Strukturaufkl{\"a}rung und stereochemische Analyse von chiralen Porphyrinoiden und Naturstoffen durch HPLC-NMR- und HPLC-CD-Kopplung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-53377},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Seit der Strukturaufkl{\"a}rung der gr{\"u}nen Blattpigmente Chlorophyll a und Chlorophyll b sowie des roten Blutfarbstoffes H{\"a}m durch Richard Willst{\"a}tter und Hans Fischer zu Beginn des 20. Jahrhunderts stehen tetrapyrrolische Naturstoffe weltweit im Fokus unz{\"a}hliger biologischer, medizinischer, physikalischer und chemischer Forschungsarbeiten. Heute spielen insbesondere Porphyrine - die prominentesten Vertreter der synthetischen Tetrapyrrol-Makrocyclen - eine bedeutende Rolle in der modernen angewandten Chemie, etwa als metallorganische Katalysatoren, als Photosensibilisatoren in der photodynamischen Krebstherapie oder auf dem Gebiet der Materialwissenschaften. Neben monomeren Porphyrinen sind dabei v.a. Multiporphyrine mit maßgeschneiderten photophysikalischen Eigenschaften und definierter dreidimensionaler Struktur h{\"o}chst attraktive Syntheseziele. Im Gegensatz zum immensen Forschungsinteresse an achiralen Porphyrin-Systemen wurde der Darstellung und stereochemischen Charakterisierung chiraler Porphyrinoide bislang vergleichsweise wenig Beachtung geschenkt. Insbesondere optisch aktive Vertreter mit stereo-genen Porphyrin-Aryl-Achsen und intrinsisch axial-chirale Oligoporphyrine wurden bislang kaum untersucht. Aufgrund eines Mangels an geeignet funktionalisierten tetrapyrrolischen Vorl{\"a}ufern sind hierbei Strukturmotive mit β-Verkn{\"u}pfung besonders unterrepr{\"a}sentiert. Die generell sp{\"a}rliche Beschreibung axial-chiraler Porphyrin-Systeme und ihrer chiroptischen Eigenschaften liegt haupts{\"a}chlich in der oft extrem schweren Zug{\"a}nglichkeit entsprechender Verbindungen - insbesondere in optisch reiner Form - begr{\"u}ndet. Aufgrund der derzeit rapide ansteigenden Bedeutung chiraler Porphyrinoide sind die Synthese und stereochemische Analyse sowie eine Erweiterung des bis dato mehr als begrenzten methodischen Repertoires zur stereoselektiven Darstellung von chiralen Porphyrin-Derivaten von gr{\"o}ßtem Interesse. Ziel der vorliegenden Arbeit war daher die Etablierung effizienter und vielseitig ein-setzbarer Verfahren zum Aufbau komplexer axial-chiraler Mono- und Multiporphyrine mit maßgeschneiderten chemischen, physikalischen und chiroptischen Eigenschaften sowie unter-schiedlicher r{\"a}umlicher Anordnung der Chromophore. Desweiteren sollten erstmals verschiedene Konzepte zur stereoselektiven Synthese axial-chiraler Porphyrin-Systeme entwickelt und vergleichend erprobt werden. Bei allen bearbeiteten Fragestellungen standen ein tieferes Verst{\"a}ndnis stereochemischer Aspekte sowie die eingehende Untersuchung der chiroptischen Eigenschaften (z.B. unter Anwendung moderner HPLC-Kopplungstechniken) der neuartigen synthetisierten Verbindungen im Vordergrund.},
  subject      = {Asymmetrische Synthese},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Steiner2010,
  author    = {Steiner, Melanie},
  title     = {Chirale 9-Oxabispidine - Design, enantioselektive Darstellung und Anwendung in der asymmetrischen Synthese},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-51909},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Der bekannteste Vertreter der Bispidine ist das Lupinenalkaloid (-)-Spartein, das vor allem in enantioselektiven Deprotonierungen aber auch {\"U}bergangsmetall-katalysierten asymmetrischen Reaktionen als Ligand der Wahl eingesetzt wird. Daneben gibt es nur wenige weitere synthetische Vertreter, da keine flexiblen Darstellungsmethoden zu enantiomerenreinen Bispidinen mit variablen Substituenten in 2-endo-Position existieren. Ein zielgerichtetes Design solcher Verbindungen war daher bisher nur eingeschr{\"a}nkt m{\"o}glich. So sollte in dieser Arbeit eine neue Substanzklasse als chirale Liganden in der asymmetrischen Synthese etabliert werden: 2-endo-substituierte 9-Oxabispidine. Das Br{\"u}cken-Sauerstoffatom sollte die Synthese stark vereinfachen. Insgesamt wurden drei strategisch unterschiedliche Methoden zur enantioselektiven Synthese von 2-endo-substituierten 9-Oxabispidinen entwickelt. Zun{\"a}chst ist die sehr kurze Route zu 2-endo-Phenyl-substituierten Derivaten mit diversen Resten R' an den Stickstoff-Funktionen zu nennen. Ausgehend von k{\"a}uflichem (R,R)-Phenylglycidol wurde (S,S)-3-Benzylamino-3-phenyl-1,2-propandiol dargestellt, das in einer Dreistufen-Eintopf-Reaktion mit (S)-Epichlorhydrin kondensiert und zum all-cis-konfigurierten 2,6-Dimesyloxymethyl-3-phenylmorpholin mesyliert wurde. Die finale Cylisierung erfolgte mit prim{\"a}ren Aminen zu verschiedenen 2-endo-Phenyl-9-oxabispidinen in insgesamt drei bis f{\"u}nf Stufen. Die Darstellung des tricyclischen 9-Oxa-Derivats eines bekannten (+)-Spartein-Ersatzstoffs gelang nach einem verwandten Syntheseprotokoll. F{\"u}r eine effiziente Variation des 2-endo-Substituenten auf einer sp{\"a}ten Synthesestufe wurde zun{\"a}chst enantiomerenreines 3N-Boc-7N-Methyl-9-oxabispidin-2-on als Schl{\"u}sselintermediat ausgew{\"a}hlt, das aus (R)-Epichlorhydrin und racemischem Glycids{\"a}uremethylester dargestellt wurde. Die weitere {\"U}berf{\"u}hrung in die 9-Oxabispidine wurde durch Grignard-Addition, Abspaltung der N-Boc-Gruppe vom resultierenden, ringoffenen N-Boc-Aminoketon, Cyclisierung zum Imin und abschließende, exo-selektive Reduktion oder Hydrierung erreicht. So wurden bi- und tricyclische 9-Oxabispidine in nur drei Stufen und 51\% Ausbeute synthetisiert. Ein gr{\"o}ßeres Potenzial besitzt jedoch der prim{\"a}r von David Hein parallel zu den eigenen Arbeiten entwickelte Zugang {\"u}ber ein cis-konfiguriertes 6-(N-Boc-Aminomethyl)morpholin-2-carbonitril als zentrale Zwischenstufe, das auch im 10-g-Maßstab problemlos erh{\"a}ltlich war. Die allgemeine Anwendbarkeit und Flexibilit{\"a}t dieser Methode wurde anhand der Darstellung einer Reihe an 9-Oxabispidinen demonstriert. Die dargestellten chiralen 9-Oxabispidine wurden erstmalig in den folgenden f{\"u}nf unterschiedlichen Gebieten der asymmetrischen Synthese getestet: Organolithium- und Organomagnesium-vermittelte Umsetzungen sowie Pd(II)-, Cu(II) und Zink(II)-katalysierte Reaktionen. F{\"u}r enantioselektive Deprotonierungen schwach C-H-acider Verbindungen mit sBuLi erwiesen sich die 9-Oxabispidine als ungeeignet, da sie selbst in Br{\"u}ckenkopfposition lithiiert wurden. Die Stabilit{\"a}t der resultierenden -Lithioether war unerwartet hoch; sie ließen sich beispielsweise bei -78 °C in guten Ausbeuten mit Elektrophilen abfangen. Umlagerungen traten erst beim Aufw{\"a}rmen ein, wenn kein Elektrophil als Reaktionspartner zur Verf{\"u}gung stand. Als definierte Produkte wurden dabei Ring-kontrahierte N,O-Acetale erhalten. Zusammen mit den weniger basischen Grignard-Reagenzien wurden die 9-Oxabispidine erfolgreich zur Desymmetrisierung von meso-Anhydriden verwendet. Bei Pd(II)-katalysierten oxidativen kinetischen Racematspaltungen sekund{\"a}rer Alkohole konnten mit einem 9-Oxabispidin-Pd(II)-Katalysator Selektivit{\"a}tsfaktoren s vergleichbar zu denen mit (-)-Spartein erzielt werden. Die Ursache f{\"u}r die geringere Reaktivit{\"a}t der 9-Oxabispidin-Komplexe liegt gem{\"a}ß quantenchemischen Berechnungen in der Elektronegativit{\"a}t des Br{\"u}cken-Sauerstoffatoms, was die Elektronendichte am Palladiumatom verringert. In Kooperation mit David Hein wurde ein von einem tricyclischen 9-Oxabispidin abgeleiteter Cu-Katalysator entwickelt, der bei der Addition von Nitromethan an zahreiche aromatische, heteroaromatische und aliphatische Aldehyde exzellente Enantioselektivit{\"a}ten im Bereich von 91-97\% lieferte. Mit bicyclischen, 2-endo-substituierten 9-Oxabispidinen als chiralen Liganden wurden hingegen lediglich 33-57\% ee erreicht  bemerkenswerterweise entstanden hierbei bevorzugt die enantiokomplement{\"a}ren β-Nitroalkohole. In Zusammenarbeit mit Janna B{\"o}rner aus der Arbeitsgruppe von S. Herres-Pawlis wurde der erste chirale, neutrale Diamin-Zink(II)-Katalysator f{\"u}r die Ring{\"o}ffnungs-Polymerisation von D,L-Lactid entwickelt. Die Reaktion ben{\"o}tigte kein weiteres anionisches Additiv und konnte ohne L{\"o}sungsmittel mit nicht-aufgereinigtem, k{\"a}uflichem Lactid durchgef{\"u}hrt werden.},
  subject      = {Bispidinderivate},
  language  = {de}
}