@phdthesis{Degen2002,
  author    = {Degen, Hans-Georg},
  title     = {Asymmetrische Weitz-Scheffer-Epoxidierung mit optisch aktiven Hydroperoxiden oder Phasentransferkatalysatoren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-567},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {In der vorliegenden Dissertation werden optisch aktive Hydroperoxide I als enantioselektive Oxidationsmittel in der Weitz-Scheffer-Epoxidierung von Enonen II eingesetzt. Dabei sollten zun{\"a}chst die besten Reaktionsbedingungen f{\"u}r eine effektive asymmetrische Induktion gefunden werden, um anhand dieser den Mechanismus des enantioselektiven Sauerstofftransfers aufzukl{\"a}ren. In einer weiteren Studie werden Chinconin- und Chinconidin-abgeleitete optisch aktive Phasentransferkatalysatoren (PTK) IV zur asymmetrischen Epoxidierung von Enonen II mit racemischen Hydroperoxiden I genutzt, wobei vordergr{\"u}ndig die kinetische Racematspaltung der verwendeten Hydroperoxide I untersucht werden sollte. Darauf aufbauend wurde eine h{\"o}chst effektive Methode zur enantioselektiven Epoxidierung von Isoflavonen V mit kommerziell erh{\"a}ltlichen, achiralen Hydroperoxiden entwickelt. 1. Die Optimierung der Reaktionsbedingungen an Chalkon IIa zeigt, dass die h{\"o}chste Enantioseitendifferenzierung mit (S)-(-)-1-Phenylethylhydroperoxid (Ia) und KOH in Schema A: Asymmetrische Weitz-Scheffer-Epoxidierung mit optisch aktiven Hydroperoxiden I und den Basen KOH oder DBU als Katalysatoren Acetonitril bei -40 °C m{\"o}glich ist. Dabei bildet sich das (alphaS,betaR)-Epoxid IIIa in 51 Prozent ee. Im Gegensatz dazu wird in Toluol bei 20 °C mit der Base DBU das entgegengesetzt konfigurierte (alphaR,betaS)-Epoxid IIIa in einem Enantiomeren{\"u}berschuss von 40 Prozent gebildet. Die Art der Base beeinflusst demnach grundlegend den stereochemischen Verlauf der Reaktion. Um diesen Effekt mechanistisch zu ergr{\"u}nden wird der elektronische Charakter der Arylreste im Enon II systematisch variiert, was allerdings nur zu einer geringen Ver{\"a}nderung der Enantioselektivit{\"a}t f{\"u}hrt. Einen gr{\"o}ßeren Einfluss auf das Ausmaß der Enantioseitendifferenzierung in dieser asymmetrischen Weitz-Scheffer-Epoxidierung hat, sowohl bei der Reaktionsf{\"u}hrung mit DBU in Toluol als auch mit KOH in CH3CN, der sterische Anspruch des beta-Substituenten im Enon II. Aufgrund der maßgeblichen Signifikanz der Gr{\"o}ße des beta-Substituenten wird eine Templatstruktur T+ (Abbildung A) vorgeschlagen, in der eine sterische Wechselwirkung zwischen dem beta-Substituenten des Enons II und dem Hydroperoxyanion I- den Abbildung A: Bevorzugte Anordnungen in der Templatstruktur f{\"u}r die KON-vermittelte und die DBU-vermittelte Epoxidierung stereochemischen Verlauf der Epoxidierung bestimmt. Das Aggregat aus Substrat, Hydroperoxid und Gegenion wird in Form eines Templats T+ durch das K+-Ion oder das protonierte Amin DBU-H+ zusammengehalten. Dadurch wird den entgegengesetzten Enantioselektivit{\"a}ten Rechnung getragen, die f{\"u}r diese beiden Basen beobachtet werden. Aus Abbildung A wird ersichtlich, dass die unterschiedliche Gr{\"o}ße der K+- oder DBU-H+-Kationen und des beta-Substituenten im Templat wichtig f{\"u}r eine effektive Diskriminierung der beiden m{\"o}glichen Angriffe T+-(Si) und T+-(Re) ist. F{\"u}r das relativ kleine Kaliumion dominiert die Wechselwirkung zwischen dem beta-Substituenten und dem Hydroperoxid I. Diese wird im T+-(Si)-Angriff minimiert, indem das Wasserstoffatom am stereogenen Zentrum des Hydroperoxids I auf der Seite des Enons II steht. In der Epoxidierung mit der sterisch anspruchsvolleren Base DBU tritt die Wechselwirkung zwischen DBU-H+ und dem Hydroperoxid im Templat in den Vordergrund, was den Angriff auf der Re-Seite bedingt. Demnach werden mit KOH die besten Enantioselektivit{\"a}ten f{\"u}r große beta-Substituenten beobachtet, wohingegen f{\"u}r die Amin-vermittelte Epoxidierung eine große Base, wie DBU, vorteilhaft ist. Sowohl f{\"u}r KOH als auch f{\"u}r DBU als Basenkatalysatoren wird die Validit{\"a}t der Templatstruktur durch weitere Variation der Reaktionsbedingungen gepr{\"u}ft. Wenn K+ durch den Kronenether 18-Krone-6 komplexiert wird oder anstelle von DBU-H+ eine nicht-koordinierende Schwesinger Base verwendet wird, das Templat also nicht durch Koordination gebildet werden kann, werden deutlich niedrigere Enantioselektivit{\"a}ten in der Epoxidierung beobachtet. Die Notwendigkeit der S-cis-Konformation des Enons II f{\"u}r die Bildung des Templats, wird durch Untersuchungen mit konformationell fixierten Enonen untermauert. So wird die Enantioselektivit{\"a}t bei der Epoxidierung eines S-cis-fixierten Enons (IIb) auf bis zu 90 Prozent ee erh{\"o}ht, w{\"a}hrend sie bei einer S-trans-Fixierung des Enons deutlich auf < 5 Prozent ee abfiel. Fazit: Mit den optisch aktiven Hydroperoxiden I wird in der Weitz-Scheffer-Epoxidierung durch die Wahl geeigneter Basen, KOH oder DBU, sowohl das (alphaS,betaR)-Epoxid III (bis zu 90 Prozent ee) als auch das (alphaR,betaS)-Epoxid (bis zu 72 Prozent ee) erhalten. Welches Enantiomer {\"u}berwiegt kann dabei allein durch die Wahl der Base gesteuert werden. Die Enantioseitendifferenzierung wird durch sterische Wechselwirkungen in einem Templat aus Enon II, Hydroperoxid I und den Kationen K+ oder DBU-H+ bestimmt. Die kinetische Racematspaltung chiraler Hydroperoxide I durch Weitz-Scheffer-Epoxidierung mit optisch aktiven Chinconin-basierten Phasentransferkatalysatoren (PTK) IV wird untersucht, bei der als willkommenes „Nebenprodukt" optisch aktive Isoflavonepoxide VI (Schema B) mit bis zu 92 Prozent ee entstehen. Die Racematspaltung ist Schema B: Kinetische Racematspaltung des chiralen Hydroperoxids Ia mittels Weitz-Scheffer-Epoxidierung und dem optisch aktiven PTK IV jedoch nicht effektiv, es werden ee-Werte von maximal 33 Prozent erzielt. Auf dieser Basis wird eine Methode zur asymmetrischen Epoxidierung der Isoflavonen (V) (Schema C) mit dem Schema C: Enantioselektivit{\"a}ten f{\"u}r die Epoxidierung der Enone IIb,c und des Isoflavons Vb in Anwesenheit des PTK IV kommerziell verf{\"u}gbaren Cumylhydroperoxid entwickelt, die f{\"u}r das Isoflavon Vb bis zu 98 Prozent ee zu Gunsten des (1aR,7aS)-Epoxids ergibt. Die hohe Enantioselektivit{\"a}t wird mit dem Templat A (Schema D) erkl{\"a}rt, in dem eine H-Br{\"u}cke von der Hydroxy-Funktion des PTK IV Schema D: Wasserstoffbr{\"u}ckengebundene Templatstrukturen A und B zum endocyclischen Ethersauerstoffatom des Isoflavons V ausgeht. Die Relevanz einer solchen H-Br{\"u}cke ist durch Methylierung der Hydroxy-Funktion des PTK IV demonstriert. Zudem ist die Wichtigkeit dieses Ethersauerstoffatoms durch die Tatsache untermauert, dass das konformationell {\"a}hnliche Enon IIc (Schema C) nahezu unselektiv epoxidiert wird (18 Prozent ee). Eine analoge H-Br{\"u}cke nunmehr zum Carbonylsauerstoffatom des S-cis-fixierten Enons IIb wird als Erkl{\"a}rung f{\"u}r dessen hoch enantioselektive Epoxidierung (95 Prozent ee) postuliert (Templat B, Schema D). Fazit: Die asymmetrische Weitz-Scheffer-Epoxidierung mit dem optisch aktiven Phasentransferkatalysator IV wird zur Herstellung fast enantiomerenreiner Epoxide (bis zu 98 Prozent ee) genutzt. F{\"u}r die Enantioseitendifferenzierung zeigt sich die Ausbildung einer H-Br{\"u}cke zwischen PTK IV und Substrat II oder V als essentiell. In der kinetischen Racematspaltung chiraler Hydroperoxide I ist diese Epoxidierung nicht effektiv.},
  subject      = {Epoxidation},
  language  = {de}
}
@article{GuthHueserRothetal.2021,
  author    = {Guth, Sabine and H{\"u}ser, Stephanie and Roth, Angelika and Degen, Gisela and Diel, Patrick and Edlund, Karolina and Eisenbrand, Gerhard and Engel, Karl-Heinz and Epe, Bernd and Grune, Tilman and Heinz, Volker and Henle, Thomas and Humpf, Hans-Ulrich and J{\"a}ger, Henry and Joost, Hans-Georg and Kulling, Sabine E. and Lampen, Alfonso and Mally, Angela and Marchan, Rosemarie and Marko, Doris and M{\"u}hle, Eva and Nitsche, Michael A. and R{\"o}hrdanz, Elke and Stadler, Richard and van Thriel, Christoph and Vieths, Stefan and Vogel, Rudi F. and Wascher, Edmund and Watzl, Carsten and N{\"o}thlings, Ute and Hengstler, Jan G.},
  title     = {Contribution to the ongoing discussion on fluoride toxicity},
  series = {Archives of Toxicology},
  volume    = {95},
  journal   = {Archives of Toxicology},
  number    = {7},
  issn      = {0340-5761},
  doi       = {10.1007/s00204-021-03072-6},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-307161},
  pages     = {2571-2587},
  year      = {2021},
  abstract  = {Since the addition of fluoride to drinking water in the 1940s, there have been frequent and sometimes heated discussions regarding its benefits and risks. In a recently published review, we addressed the question if current exposure levels in Europe represent a risk to human health. This review was discussed in an editorial asking why we did not calculate benchmark doses (BMD) of fluoride neurotoxicity for humans. Here, we address the question, why it is problematic to calculate BMDs based on the currently available data. Briefly, the conclusions of the available studies are not homogeneous, reporting negative as well as positive results; moreover, the positive studies lack control of confounding factors such as the influence of well-known neurotoxicants. We also discuss the limitations of several further epidemiological studies that did not meet the inclusion criteria of our review. Finally, it is important to not only focus on epidemiological studies. Rather, risk analysis should consider all available data, including epidemiological, animal, as well as in vitro studies. Despite remaining uncertainties, the totality of evidence does not support the notion that fluoride should be considered a human developmental neurotoxicant at current exposure levels in European countries.},
  language  = {en}
}