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Zusammenfassung (Deutsch)

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Synthese von enantiomerenreinen Aminosäuren mit Hilfe des chiralen Menthylidenmethylimidazolinon-(MMI)-Bausteins. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt auf der Entwicklung neuer Methoden zur selektiven Einführung von Seitenketten am MMI-Baustein.

Als Alternative zu den etablierten Gylcinanionen- und Glycinkationenbausteinen gelang es, auf Basis des α -selenierten MMI, ebenfalls ein Glycinradikaläquivalent zu generieren.

Die Addition des MMI-Radikals an verschiedene Alkene gelang jedoch nur in schlechter Ausbeute mit mäßiger Diastereoselektivität.

Die Reaktion von Radikalen mit dem MMI-Nitron hingegen erwies sich als geeignete Methode zur Darstellung von substituierten MMI-Derivaten. Auf Basis verschiedener Radikalgenerierungsmethoden konnten neue Zugänge zu verschiedenst substituierten MMI-Nitronen eröffnet werden. Hierbei zeigte sich, daß nur nukleophile Radikale mit dem elektronenarmen Nitron reagieren, während elektrophile Radikale nicht zur Produktbildung führten.

Weiterhin konnte eine Methode zur radikalischen Addition am MMI-Nitron entwickelt werden, welche hochdiastereoselektiv und in guten Ausbeuten zu den MMI-Hydroxylaminen führt. Basierend auf dieser, hier erstmalig beschriebenen, Methodik gelang die Synthese von enantiomerenreinen tert-Leucinmethylamid in guter Gesamtausbeute.

Eine weitere Methode, welche zu substituierten MMI-Nitronen führt, stellt die HECK-Reaktion dar. Das MMI-Nitron reagiert unter Palladium-Katalyse mit Aryl- und geeigneten Alkylhalogeniden in guten Ausbeuten und stellt damit das erste Beispiel einer HECK-Reaktion an Nitronen dar.

Ausgehend von den substituierten MMI-Nitronen gelang es, enantiomerenreine D-α-Arylglycinmethylamide (ee > 95 %) und D-α-Aryl-α-methylglycine (ee> 99 %) zu erhalten.

Unter Einsatz des enantiomeren ent-MMI-Bausteins, basierend auf (+)-Menthon als chiralem Auxiliar, gelang es ebenfalls, die L-Formen der Aminosäuren und Aminosäuremethylamide zugänglich zu machen.

Zusammenfassung (Englisch)

In this work the synthesis of amino acids by using the chiral Menthylidenemethylimidazolidinon as a building block was investigated. The interest was focused on the development of new substitution methods.

As an alternative to the well known glycine anion and cation equivalents it was possible to generate a glycine radical equivalent based on the α -selenyl-MMI. However this MMI-radical adds to different alkenes only in poor yield and with poor diastereoselectivity.

It could be demonstrated, however, that the addition of radicals to the MMI-nitrone is a much more useful tool in the synthesis of substituted MMI-derivates. Several radical generation methods were tested and it was possible to open up new accesses to substituted MMI-nitrones.

It could be shown that only nucleophilic radicals are able to add to the electron difficient nitrone, electrophilic radicals did not lead to addition products.

Furthermore a radical addition leading to the MMI-hydroxylamines in good yield and excellent diastereoselectivity was developed. Based on this method, which was described for the first time, the synthesis of enantiomeric pure tert-leucinmethylamide in good overall yields was possible.

Another efficient method which led to substituted MMI-nitrones was found in the HECK-reaction. The MMI-nitrone reacts under palladium catalysis with aryl and suitable alkyl halides in good yields, leading to the first example of the HECK-reaction of nitrones.

The substituted MMI-nitrones were used to generate enantiomerically pure D-α -aryl glycine methylamides (ee > 95 %) and disubstituted D-α-aryl-α-methyl amino acids (ee >99 %).

Using the enantiomeric ent-MMI building block based on (+)-menthone the L-forms of the amino acids and the amino acid methylamides were accessable, too.

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