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Abstract (German)

Chirale α ,β-Dehydroaminosäurederivate gelten als interessante Synthesebausteine für die asymmetrische Synthese von α-Aminosäuren, da sie eine Vielzahl von Transformationen ermöglichen. Besonders reizvoll ist vor allem die stereoselektive Einführung von Seitenketten in der β-Position. In der vorliegenden Arbeit wurden Synthese und Transformationen neuer chiraler 2,3-Dehydroaminosäuresysteme auf der Basis eines spirocyclischen N,N-Acetals mit Menthon als chiralem Auxiliar untersucht. Zusätzlich wurden neue Methoden zur Modifikation in der β-Position des Bausteins entwickelt. Über eine stereoselektive Aldoladdition von Aldehyden und Ketonen an das Glycin-α-Anionäquivalent konnte zu β-Hydroxyverbindungen gelangt werden, die als Vorläufer für eine breite Palette an Verbindungen genutzt werden können. In Abhängigkeit von Substitution und Reaktionsbedingungen wurden α, β- oder β,γ-ungesättigte Derivate erhalten. Exemplarisch wurde gezeigt, daß eine Hydrolyse der Aldoladdukte in hohen Enantiomerenreinheiten zu Serinanaloga führt. Transformationen wurden an dem unsubstituierten 2,3-Dehydroalaninbaustein untersucht. Additionen von N- und S-Nucleophilen und insbesondere Radikaladditionen konnten erfolgreich durchgeführt werden. Die Vielseitigkeit letzterer Methode wurde durch eine stereoselektive Kupplung mit α-d-Acetobromglucose zu einem Vorläufer für eine C-Glycosylaminosäure demonstriert. Zusätzlich wurde zur Aktivierung der β-Position des Aminosäurebausteins ein Sulfoxid generiert. Alkylierung und Sulfoxideliminierung führen zu chiralen Vinyliminen. Mit einer [3,3]-sigmatropen Umlagerung acylierter En-Hydroxylamine konnte eine neue Methode zur stereoselektiven Einführung einer Esterfunktion in der β-Position des Bausteins ausgehend von Nitronen entwickelt werden.

Abstract (English)

As they allow modifications in the β-position, chiral α,β-dehydroamino acid derivatives represent interesting building blocks for the asymmetric synthesis of α-amino acids. In this work synthesis and transformations of new α,β-dehydroamino acid systems on the basis of a chiral spirocyclic N,N-acetal derived from (-)-menthone were investigated. A further goal was to develop additional methods of modifying the β-position of the amino acid building block. Stereoselective aldol reaction of an anionic glycine equivalent with aldehydes and ketones provided β-hydroxy derivatives which can be used as precursors of a variety of compounds. Depending on substitution and elimination conditions, α,β- or β,γ-unsaturated compounds could be obtained. Hydrolysis led to analogues of serine in high enantiomeric purity as shown with an example. Transformations of the unsubstituted 2,3-dehydroalanine building block were also studied. In particular, nucleophilic additions of N- and S-nucleophiles and radical additions were carried out successfully. The versatility of the method could be supported by stereoselective radical coupling with α-acetobromoglucose to form a C-glucosyl amino acid derivative. In addition, an imine containing a sulfinyl group for activation of the β-position of the amino acid building block was generated. Alkylation and sulfoxide elimination led to vinyl imine systems. [3,3]-Sigmatropic rearrangement of acylated nitrones provided access to imines and generated a new stereogenic center in β-position carrying an ester group. The rearrangement proceeded with good diastereoselectivity.

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