Oliver Krebs

• Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde der Mechanismus der En-Reaktion von Nitrosoaren (ArNO), Triazolindion (TAD) und Singulettsauerstoff (1O2) durch Bestimmung von kinetischen Isotopeneffekten, Regioselektivitäten und Diastereoselektivitäten mit ausgewählten, deuteriummarkierten Olefinsubstraten untersucht, wobei das Hauptaugenmerk auf dem Nitrosoaren-Enophil 4-Nitronitrosobenzol lag. Ferner wurden diese En-Reaktionen mit chiralen Tiglinsäureamiden des Oppolzer-Bornansultams untersucht und dabei hervorragende Stereoselektivitäten erzielt.Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde der Mechanismus der En-Reaktion von Nitrosoaren (ArNO), Triazolindion (TAD) und Singulettsauerstoff (1O2) durch Bestimmung von kinetischen Isotopeneffekten, Regioselektivitäten und Diastereoselektivitäten mit ausgewählten, deuteriummarkierten Olefinsubstraten untersucht, wobei das Hauptaugenmerk auf dem Nitrosoaren-Enophil 4-Nitronitrosobenzol lag. Ferner wurden diese En-Reaktionen mit chiralen Tiglinsäureamiden des Oppolzer-Bornansultams untersucht und dabei hervorragende Stereoselektivitäten erzielt. Für ArNO wurde hiermit eine effiziente Methode zur enantioselektiven Synthese von alpha-Methylen-beta-aminosäurederivaten entwickelt. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten: Die Nitrosoaren-En-Reaktion verläuft über ein reversibel gebildetes Aziridin-N-oxid. Die Reversibilität wurde durch die primären H/D-Isotopeneffekte aus dem zweiten Reaktionsschritt nachgewiesen. Die hohe twix-Regioselektivität (skew-Effekt) in der Nitrosoaren-En-Reaktion mit trisubstituierten Alkenen wird durch sterische Effekte vom lone-Substituenten kaum beeinflusst (twix/twin bleibt konstant ca. 85:15), außer durch die tert-Butylgruppe (twix/twin > 95:5). Für lone-arylsubstituierte Styrole wird durch eine Donor/Akzeptor-Koordination des Enophils mit der lone-Arylgruppe ausschließliche twix-Regioselektivität erreicht. Die En-Reaktion von 1O2, TAD und ArNO mit dem deuteriummarkierten Allylalkohol Z-II-d3 liefert eine hohe threo-Diastereoselektivität für das twix- und twin-Regioisomer. Verantwortlich hierfür ist eine Koordination des Enophils durch Wasserstoffbrückenbindung in einem frühen Stadium der Reaktion, noch vor der Intermediatbildung. Für PTAD und ArNO wird auch die Regioselektivität durch den hydroxydirigierenden Effekt beeinflusst, aber nicht für 1O2. Mit dem optisch aktiven Oppholzer-Sultam als chirales Auxiliar lässt sich in der En-Reaktion von 1O2, TAD und ArNO mit Tiglinsäurederivaten eine hohe asymmetrische Induktion erzielen. Für ArNO können die En-Produkte effizient zu enantiomerenreinen alpha-Methylen-beta-aminosäurederivaten umgewandelt werden.…
• The mechanism of the ene reaction of nitrosoarene (ArNO), triazolinedione (TAD) und singlet oxygen (1O2) was studied by determining the kinetic isotope effects (KIE), regioselectivities and diastereoselectivities in the reactions with deuterium-labelled olefins as substrates, whereby the attention was concentrated on the nitrosoarene enophile 4-nitronitrosobenzene. Furthermore, the ene reactions with tiglic-acid amides of the chiral bornane-derived sultam were examined and excellent stereoselectivities were obtained. For ArNO, a method for theThe mechanism of the ene reaction of nitrosoarene (ArNO), triazolinedione (TAD) und singlet oxygen (1O2) was studied by determining the kinetic isotope effects (KIE), regioselectivities and diastereoselectivities in the reactions with deuterium-labelled olefins as substrates, whereby the attention was concentrated on the nitrosoarene enophile 4-nitronitrosobenzene. Furthermore, the ene reactions with tiglic-acid amides of the chiral bornane-derived sultam were examined and excellent stereoselectivities were obtained. For ArNO, a method for the enantioselective synthesis of alpha-methylene beta-amino acid derivatives was developed. The following results were received: The nitrosoarene ene reaction proceeds through a reversibly formed aziridine N-oxide. The reversibility was disclosed from the H/D kinetic isotope effects, which operate in the second reaction step. The high twix regioselectivity (skew effect) in the nitrosoarene ene reaction with trisubstituted alkenes is not affected by steric effects of the lone substituent (twix:twin is constant at about 85:15), except by the lone tert-butyl group (twix:twin >95:5). For lone aryl-substituted styrenes absolute twix regioselectivity is obtained through the donor/acceptor coordination of the enophile with the lone aryl group. The ene reaction of 1O2, TAD, and ArNO with the deuterium-labelled allylic alcohol Z-II-d3 results in a high threo diastereoselectivity for the twix and twin regioisomer. This is rationalized in terms of coordination of the enophile by hydrogen bonding in an early stage of the reaction before the formation of the intermediate. For ArNO and TAD, also the regioselectivity is dictated by the hydroxy-group directive effect, but not for 1O2. With Oppolzer´s optically active bornane-derived sultam as chiral auxiliary, high asymmetric induction was achieved in the ene reaction of 1O2, TAD, and ArNO with tiglic-acid derivatives. For ArNO, the ene products were converted efficiently into enantiomerically pure alpha-methylene beta-amino acid derivatives.…