Organische Synthesemethoden (W2) Prof. Dr. Ivan Vilotijević Forschungsschwerpunkte Design, Entdeckung und Entwicklung neuartiger Reaktionen der organischen Synthese Konzeptionelle Erweiterung der Lewis-Base-Katalyse Phosphor in der organischen Synthese: Phosphor-basierte C-C/N/O/S Kreuzkupplungsplattform Synthese biologisch aktiver Naturstoffe und Proben für die biomedizinische Forschung 72 — FORSCHUNG Ein zentrales Problem bei der enantioselektiven Lewis-Base-Katalyse ist das eingeschränkte Spektrum des nukleophilen Reaktionspartner. Die Grundvoraussetzung für eine effiziente und enantioselektive Lewis-Base-Katalyse ist, dass das Nukleophil eine geringere Nukleophilie als der Katalysator haben muss. Wir haben das Konzept der latenten (Pro-)Nukleophile entwickelt, um dieses Problem zu lösen. Hierzu überführen wir zunächst die stark nukleophilen Moleküle in Derivate, die in ihrer Nukleophilie gehemmt sind. Diese Derivate (latente Nukleophile) können unter geeigneten Reaktionsbedingungen aktiviert werden und werden somit ein potenter Reaktionspartner (Schema A-B) [1,2]. Dieses Konzept kann auf O-, S- und C-zentrierte Nukleophile ausgedehnt warden [3-5]. Bei latenten Nukleophilen mit Heteroatomen als nukleophilem Zentrum wird eine kinetische Racematspaltung beobachtet. Bei den C-zentrierten stark basischen Spezies erfolgt eine Isomerisierung des stereogenen Zentrums des allylischen Fluorids, womit sich diese Reaktionen als dynamische kinetische Racematspaltung klassifizieren lassen (Schema D). Die Methode Konzeptionelle Erweiterung der Lewis-Base-Katalyse wurde bereits für die enantioselektive Synthese von Pyrrolizin-1-onen, [3] β-Lactamen [4] und chiralen Difluormethylphosphonaten [5] als Bioisoster von chiralen Alkylphosphaten angewandt (Schema C). Die synthetisierten Substanzklassen sind von Relevanz in der medizinischen Chemie, da sie potenziell für die Behandlung der Alzheimer-Krankheit, von Krebs usw. verwendet werden können. Wir verfolgen derzeit auch einen neuen Ansatz, um das Problem des limitierten Reaktionsspektrum durch die Entwicklung nukleophilerer chiraler Lewis-Basen-Katalysatoren zu lösen. Diese Arbeiten versprechen neue enantioselektive Lewis-Base-katalysierte Umwandlungen und zielen darauf ab, den akuten Bedarf an neuen chiralen Katalysatoren in diesem wenig erforschten Bereich der Organokatalyse zu decken. [1] Zi, Y. et al. (2019): Angew. Chem. Int. Ed., 58, 10727. [2] Lange, M. et al. (2020): Synlett, 31, 1237. [3] Lange, M. et al. (2020): J. Org. Chem., 85, 1259. [4] Zi, Y. et al. (2020): Synlett 2020, 31, 575. [5] Zi, Y. (2020): Chem. Commun., 56, 5689.
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