Neue Platin-katalysierte C-C- und C-O Verknüpfungsreaktionen DISSERTATION zur Erlangung des akademischen Grades eines Doktors der Naturwissenschaften (Dr. rer. nat.) des Fachbereichs Chemie der Universität Dortmund vorgelegt von David Voigtländer aus Siegburg 2001 1. Berichterstatter: Professor Dr. Alois Fürstner 2. Berichterstatter: Professor Dr. Norbert Krause Tag der mündlichen Prüfung: 18.05.2001 Die vorliegende Arbeit wurde unter der Leitung von Herrn Prof. Dr. Alois Fürstner in der Zeit von September 1998 bis Februar 2001 am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr angefertigt. Meinem Doktorvater, Herrn Prof. Dr. Alois Fürstner, danke ich sehr herzlich für die Aufnahme in den Arbeitskreis, die interessante und herausfordernde Themenstellung, sein stetiges Interesse am Fortgang der Arbeit, seinen wissenschaftlichen Rat und die ausgezeichneten Arbeitsbedingungen. Herrn Prof. Dr. Norbert Krause, Universität Dortmund, sei für die Übernahme des Korreferats herzlichst gedankt. Herrn Prof. Dr. Manfred T. Reetz, Dr. Wolfgang Schrader und Dr. Dirk Giebel danke ich herzlich für die erfolgreiche Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Friedel-Crafts- Acylierungen. Den Leitern der analytischen Abteilungen des Max-Planck-Institutes und ihren Mitabeitern, insbesondere Frau Rosentreter, Herr Mynott und Herr Klein, danke ich für die Durchführung und Auswertung zahlreicher Analysen. Der Stiftung Stipendien-Fonds des Verbandes der Chemischen Industrie e.V. danke ich für die Gewährung eines Kekulé-Stipendiums. Ein besonderer Dank geht an meine Labor- und Bürokollegen Eva, Maribel, Jorge, Thomas, Frank, Hartwig und Oliver für die sehr angenehme Arbeitsatmosphäre, die vielen Diskussionen und die präparativen Tips. Allen übrigen Mitarbeitern des Arbeitskreises sei für das angenehme Arbeitsklima gedankt. Ein ganz besonderer Dank geht an meine Eltern, Kay, Familie Geißler, Tillmann, Christoph, Carina, Christina, Tanja, Stefan, Sylvia und Martin. Swetlana danke ich dafür, dass sie mich während meiner Promotion mit sehr viel Liebe, Geduld und Ruhe begleitet hat. Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 2 Ergebnisse und Diskussion 12 2.1 Allylierung von Carbonylverbindungen mit Allylsilanen 12 2.2 PtCl2- oder AgOTf-katalysierte Addition von Allyldimethylchlorsilan an Aldehyde oder Acetale 16 2.3 Diastereoselektive Addition substituierter Allyldimethylchlorsilane an Aldehyde unter PtCl2- oder AgOTf-Katalyse 26 2.4 Mechanistische Betrachtungen 30 2.5 Katalytische FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung mittels kationischer Platinkomplexe 37 2.6 Mechanistische Betrachtungen 46 2.7 FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung von Toluol unter Verwendung kationischer Platinkomplexe 53 2.8 Verwendung kationischer Platinkomplexe zu Furansynthesen 57 2.9 Mechanistische Untersuchungen 65 3 Zusammenfassung 68 4 Experimenteller Teil 72 4.1 Allgemeine Hinweise 72 4.2 Analytische Methoden 73 4.3 Ausgangsmaterialien 74 4.4 PtCl2- oder AgOTf-katalysierte Allylierung von Aldehyden oder Acetalen 74 4.5 Katalytische FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung mäßig bis stark aktivierter Aromaten 89 4.6 Verwendung kationischer Platinkomplexe zu Furansynthesen 97 5 Literaturverzeichnis 109 6 Anhang 122 Abkürzungen Abb. Abbildung HR-MS hochauflösende Ac Acetat Massenspektroskopie acac Acetylacetonat inkl. inklusiv Äq. Äquivalente IR Infrarotspektroskopie Ar aromatischer Rest J Kopplungskonstante DBU 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en kat. katalytisch Bed. Bedingungen Kat. Katalysator ber. berechnet kV Kilovolt BINAP 2,2´-Bis(diphenylphosphin)-1,1- konz. konzentriert binaphthalin l Liter Bn Benzyl L Ligand bzw. beziehungsweise Lit. Literatur CI Chemische Ionisation LS Lewis-Säure COD 1,5-Cyclooctadien m Multiplett (NMR) d Dublett (NMR) M Molarität δ chemische Verschiebung [M] Molekülpeak DC Dünnschichtchromatographie Me Methyl DMF N,N-Dimethylformamid MHz Megahertz DMSO Dimethylsulfoxid Min. Minute(n) dppe 1,2-Bis-(diphenylphosphino)-ethan mg Milligramm DTBS Di-tert.-butyl-2-hydroxybenzaldehyd ml Milliliter ee Enantiomerenüberschuß mm Millimeter EI Elektronenstoß-Ionisation MS Massenspektroskopie ESI Elektrospray-Ionisation MTBE Methyl-tert.-butylester Et Ethyl m/z Masse/Ladung eV Elektronenvolt NMR Nuclear Magnetic Resonance GC Gaschromatographie (Kernmagnetische Resonanz) gef. gefunden OTf Trifluormethansulfonat ges. gesättigt Ph Phenyl h Stunde(n) ppm parts per million q Quartett (NMR) R organischer Rest Rf Retentionsfaktor bei der Dünnschichtchromatographie Rk Reaktion RT Raumtemperatur s Singulett (NMR) s. siehe Sdp. Siedepunkt Smp. Schmelzpunkt solv Lösungsmittel (solvens) t Triplett (NMR) T Temperatur Tol para-Tolyl TBAF Tetrabutylammoniumfluorid tert. tertiär TFA Trifluoressigsäure THF Tetrahydrofuran U Spannung ÜM Übergangsmetall V Volumen 1 Einleitung 1 1 Einleitung Die Verwendung kationischer Platin(II)- und Palladium(II)-Komplexe in der Organischen Synthese erlangte innerhalb der letzten 10 Jahre ein besonderes Interesse. Eine Vielzahl unterschiedlicher Methoden auf den Gebieten der C-C- und C-O-Bindungsknüpfung konnten entwickelt werden, darunter auch einige enantioselektive Reaktionen. Die kationischen Platin(II)- oder Palladium(II)-Verbindungen werden fast ausschließlich in katalytischen Mengen eingesetzt und sind meist leicht zu handhaben. Das breite Spektrum der Anwendungsmöglichkeiten beruht auf ihren Eigenschaften, (i) als Lewis-Säure zu agieren, (ii) in Form von Organoplatin- bzw. Organopalladiumverbindungen als reaktive Intermediate Reaktionen zu katalysieren, (iii) Mehrfachbindungen oder C-H-Bindungen zu aktivieren. Quadratisch-planare Palladium(II)- und, zu einem geringeren Anteil, Platin(II)-Komplexe spielen eine zentrale Rolle in homogen katalysierten Reaktionen wie beispielsweise dem klassischen WACKER-Prozess1 oder der Copolymerisation von Kohlenmonoxid und Olefinen.2 In den letzten Jahren gelang es mehreren Forschergruppen, kationische Platin(II)- und Palladium(II)-Komplexe als Lewis-Säure erfolgreich in verschiedenen Reaktionen zu nutzen. Eine der bekanntesten Lewis-Säure-katalysierten Reaktionen ist die DIELS-ALDER- Reaktion, eine [4+2]-Cycloaddition zwischen einem Dien und einem Dienophil.3 Auf diesem Gebiet konnte eine Vielzahl enantioselektiver Methoden entwickelt werden, die gewöhnliche, mit chiralen Liganden komplexierte Lewis-Säuren (AlX3, BX3, SnX4, etc. mit X = Halogenid)4 oder Übergangsmetallkomplexe verwenden.4b,5 OI verwendete den kationischen Palladium-Komplex [Pd(PPh3)2(MeCN)2](BF4)2 (1 mol%) in DIELS-ALDER- Reaktionen α,β-ungesättigter Carbonylverbindungen mit Dienen und erzielte hierbei gute Ausbeuten und endo/exo-Verhältnisse.6 Mit Hilfe der chiralen Komplexe [Pd(S-BINAP)(PhCN)2]X2 (X = BF4, PF6) gelangen ihm weiterhin katalytische, enantio- selektive DIELS-ALDER-Cycloadditionen von N-Acryloyloxazolidinon 1 mit Cyclopentadien 2 oder 1,3-Cyclohexadien 3 in guten bis sehr guten Ausbeuten, exzellenten endo/exo- Verhältnissen und hervorragenden Enantioselektivitäten bei den endo-Addukten (Abb. 1). 1 Einleitung 2 ON OO [Pd(S-BINAP)(PhCN)2]X2 (10 mol%) CH2Cl2 1 2 n = 13 n = 2 X = BF4, PF6 n + N O O O n 4 n = 1, 95-98 %, 77-99% ee (endo) 5 n = 2, 43 %, 92% ee (endo) Abb. 1: Katalytische, enantioselektive DIELS-ALDER-Reaktion GHOSH führte genauere Untersuchungen an dem System von OI durch; so setzte er substituierte N-Acryloyloxazolidinone mit Cyclopentadien um.7 Als Katalysatoren verwendete GHOSH PtCl2(R-BINAP) und PdCl2(R-BINAP) (10–20 mol%), die jeweils mit 2 Äq. eines Silber(I)-salzes (AgOTf, AgClO4, AgSbF6) in Dichlormethan umgesetzt wurden, wodurch in situ der betreffende kationische Pt- bzw. Pd-Komplex generiert wird. GHOSH erzielte in allen Fällen neben guten bis sehr guten Ausbeuten sowohl exzellente endo/exo- Selektivitäten als auch hohe Enantioselektivitäten bei den endo-Addukten (bis 99 % ee). Die Pt(II)- und Pd(II)-Komplexe mit den Gegenionen Perchlorat und Hexafluoroantimonat bilden die leistungs-fähigsten Systeme. Für den Übergangszustand wurde von OI und GHOSH eine quadratisch planare Geometrie angenommen, bei der neben dem BINAP-Liganden das Acyloxazolidinon über seine zwei Carbonyl-Sauerstoff-Atome an die Pt(II)- bzw. Pd(II)- Atome koordiniert. STRUKUL untersuchte kationische Pt(II)- und Pd(II)-Komplexe des Typs [(P-P)M(solv)](Y)2, [(P-P)M(η2-Y)](Y) und [(P-P)M(μ-Cl)]2(Y)2 (mit P-P: chirale und achirale Diphosphane; M = Pt, Pd; Y = OTf, ClO4, BF4).8 Spektroskopische Studien dieser Komplexe zeigten, dass in einigen Fällen in Lösung Gleichgewichte vorliegen, in denen das Gegenion (OTf!, ClO4!, BF4!) als η2-Donor Chloridionen in der Koordinationssphäre ersetzt. Alle Komplexe erweisen sich als exzellente Katalysatoren für die DIELS-ALDER-Reaktion zwischen Cyclopentadien oder 1,3-Cyclohexadien mit einfachen Dienophilen wie Acrolein, Methacrolein und Methylvinylketon. Einige der oben genannten Komplexe, modifiziert mit chiralen Diphosphinen, können als enantioselektive Katalysatoren eingesetzt werden und liefern moderate Enantioselektivitäten. OI9 erweiterte den Anwendungsbereich chiraler Pt(II)- und Pd(II)-Katalysatoren auf enantioselektive Hetero-DIELS-ALDER-Reaktionen.10 Unter Verwendung katalytischer Mengen (2 mol%) der kationischen Komplexe [M(S-BINAP)(PhCN)2](BF4)2 (M = Pt, Pd) 1 Einleitung 3 können nichtaktivierte, konjugierte Diene 6 selektiv mit Arylglyoxalen 7 in guten Ausbeuten und exzellenten Enantioselektivitäten (bis ≥ 99 % ee) zu den entsprechenden Dihydro-2H- pyranen 8 cyclisiert werden (Abb. 2). R1 R2 Ar O O O R1 R2 Ar O * M = Pt, Pd + 6 7 8 44-67 % 93-99% ee [M(S-BINAP)(PhCN)2](BF4)2 (2 mol%) Abb. 2: Katalytische, enantioselektive Hetero-DIELS-ALDER-Reaktion S-BINAP erweist sich unter den getesteten chiralen Phosphanen als der leistungsfähigste Ligand. Die Reaktion lässt sich auch mit Glyoxylestern in guten Ausbeuten und exzellenten Enationselektivitäten durchführen. FURUKAWA11 untersuchte die Verwendung kationischer, chiraler Phosphanpalladium(II)- Komplexe in enantioselektiven 1,3-dipolaren Cycloadditionen.12 In Gegewart katalytischer Mengen an [Pd(S-TolBINAP)(MeCN)2](BF4)2 gelang die Cycloaddition verschiedener Nitrone 9 an Olefin 10 zu den entsprechenden Isoxazolidinen 11 und 12 in hervorragenden Ausbeuten und moderaten bis guten Enantioselektivitäten (Abb. 3). N Ph R1 O ON OO + ON OO N O R1 Ph ON OO NO R1 Ph [Pd(S-TolBINAP)(MeCN)2](BF4)2 (10 mol%) CHCl3 9 10 endo-11 exo-12 + 89-94 % 54-91% ee 34-93% ee Abb. 3: Palladium(II)-katalysierte 1,3-dipolare Cycloaddition 1 Einleitung 4 Die endo/exo-Selektivität hängt vom N-Substituenten des Nitrons ab und ist moderat bis gut. Andere chirale Phosphanliganden erweisen sich bei dieser Reaktion als weniger leistungsfähig. Mechanistische Untersuchungen ergaben, dass das Nitron 9 bei Raumtemperatur stärker an den kationischen Palladium-Komplex koordiniert (Abb. 4, A) als das Olefin 10. Allerdings zeigt der Palladium-Komplex bei Raumtemperatur nahezu keine katalytische Aktivität. Die Cycloadditon des Nitrons 9 an das Olefin 10 findet erst bei erhöhter Temperatur statt. Ohne Hinweise auf eine mögliche Zwischenstufe nahm FURUKAWA an, dass sich bei erhöhter Temperatur das Gleichgewicht auf die Seite der aktivierten Spezies B verschiebt, bei der das Olefin mit den beiden Carbonyl-O-Atomen an das Palladium koordiniert, so dass sich zusammen mit dem zweizähnigen Phosphanliganden eine quadratisch-planare Geometrie ergibt. Diese Spezies reagiert anschließend mit dem Nitron zum entsprechenden Isoxazolidin. N Ph R1 O ON OO + ON OO N O R1 Ph Pd P P * A ON OO Pd P P * N Ph R1 O inaktiviert aktiviert + B Abb. 4: Angenommener Mechanismus der diploaren 1,3-Cycloaddition 1 Einleitung 5 Die Lewis-sauren Eigenschaften kationischer Pt(II)- und Pd(II)-Komplexe nutzte VENANZI zur Acetalisierung von Aldehyden und Ketonen in Gegewart von Alkoholen oder Glycolen.13 Eine Vielzahl unterschiedlicher Ketone und Aldehyde kann unter Verwendung der Aquo- Kompexe [(dppe)M(H2O)2](BF4)2 (M = Pd, Pt) erfolgreich acetalisiert werden. STRUKUL wies auf die Problematik hin, dass infolge der Acidität der kationischen Aquo-Komplexe eine Säure-Katalyse nicht ausgeschlossen werden kann, und verwendete daher Hydroxo-Komplexe des Typs [(P-P)M(μ-OH)]2(BF4)2 (P-P = Diphosphane; M = Pd, Pt).14 Die Synthese der Komplexe erfolgt ausgehend von den Dichloriden (P-P)MCl2 unter Zusatz von 2 Äq. AgBF4 in einem Gemisch aus Dichlormethan und nicht getrocknetem Aceton. Nach Abfiltrieren des AgCl können die Komplexe durch Zusatz von Diethylether gefällt werden. Auch diese Komplexe erweisen sich als sehr leistungsfähige Katalysatoren für die Acetalisierung von Aldehyden und Ketonen. Sogar α,β-ungesättigte Aldehyde können unter Verwendung kationischer Platin-Komplexe selektiv und in hohen Ausbeuten mit Ethylenglycol acetalisiert werden.15 Kationische Palladium-Komplexe waren im Vergleich zu Platin-Komplexen reaktiver, allerdings sind die letztgenannten bei höheren Temperaturen stabiler. Mechanistische Betrachtungen gehen von der Bildung des Intermediats 14 aus, das durch eine Verdrängung der Hydroxygruppen (als Wasser) durch die Carbonylverbindung und den Alkohol entsteht. Durch Koordination an das Metallatom wird die Elektrophilie des Carbonyl- C-Atoms erhöht, das nun gegenüber einem nucleophilen Angriff des Alkohols aktiviert ist (Abb. 5). M HO M OH P P P P O H ROH+ + O M OR P P H -H2O1/2 Acetal M = Pd, Pt 13 14 Abb. 5: Aktivierung eines Aldehyds und Alkohols mittels kationischer Pd- und Pt-Komplexe Dieselben Komplexe setzte STRUKUL16 erfolgreich in der katalytischen BAEYER-VILLIGER- Oxidation von cyclischen und acyclischen Ketonen mit Wasserstoffperoxid ein.17 Er stellte bei seinen Untersuchungen fest, dass ein größerer Diphosphan-Metallatom-Ring zu einer höheren Aktivität des Katalysators führt und Pt-Komplexe den Pd-Komplexen überlegen sind. Detaillierte mechanistische Studien führten zu dem Ergebnis, dass die Fähigkeit der 1 Einleitung 6 Komplexe, sowohl die Elektrophilie des Carbonyl-C-Atoms als auch die Nucleophilie des Wasserstoffperoxids zu erhöhen, entscheidend für den Ablauf der Reaktion sind. Unter Verwendung chiraler Pt(II)-Hydroxokomplexe des Typs [(P-P)Pt(μ-OH)]2(BF4)2 (mit P-P = chirale Phosphanliganden) gelangen auch enantioselektive BAEYER-VILLIGER- Oxidationen substituierter meso-Cyclohexanone mit 35 %igem Wasserstoffperoxid als Oxidationsmittel.18 Die Reaktionen werden bei 0°C durchgeführt und liefern moderate Ausbeuten und Enantiomerenüberschüsse > 50 %.19 SHIBASAKI synthetisierte die chiralen Diaquo-Palladium-Komplexe [(P-P)Pd(H2O)2](BF4)2 (P-P = R-BINAP, R-TolBINAP) ausgehend von den jeweiligen Dichloriden (P-P)PdCl2 unter Zusatz von 2 Äq. AgBF4 in einem Wasser/Aceton-Gemisch (0.5 v/v).20 Diese luft- und feuchtigkeitsstabilen Komplexe erweisen sich als Katalysatoren für enantioselektive Additionen von Silylenolethern an Aldehyde.21 Sie werden in 1-5 mol% verwendet und liefern die Aldolprodukte in sehr guten Ausbeuten und Enantiomerenüberschüssen bis 89 %. Mechanistische Untersuchungen führten zu dem Ergebnis, dass in diesem Fall keine Carbonylaktivierung durch den kationischen Komplex vorliegt, sondern sich als reaktive Zwischenstufe ein chirales, über den Sauerstoff gebundenes Pd(II)-enolat bildet, das anschließend mit dem Aldehyd reagiert. SODEOKA erweiterte die Anwendungsbreite der chiralen Diaquo-Palladium-Komplexe auf enantioselektive Addition von Silylenolethern an Imine.22 Das entsprechende Acylalaninderivat konnte mit einer Ausbeute von 85 % und einem Enantiomerenüberschuss von 67 % isoliert werden. Auch er wies auf die Problematik hin, dass sich im Verlauf der Reaktion aus BF4! und dem Diaquo-Komplex Tetrafluoroborsäure bilden kann, die zur unerwünschten, racemischen Produktbildung führt. Im Folgenden verwendete SODEOKA daher die analogen Hydroxokomplexe [(P-P)Pt(μ-OH)]2(BF4)2 (P-P = R-BINAP, R-TolBINAP) (5 mol%) in der enantioselektiven Addition von Silylenolethern an Imine und erzielte gute bis sehr gute Ausbeuten sowie Enantiomerenüberschüsse bis 90 %. 1 Einleitung 7 FUJIMURA gelang die erste Platin-katalysierte enantioselektive Aldoladdition von Silylketen- acetalen 16 an Aldehyde 15 (Abb. 6).23 RCHO + OMe OSiMe3 R CO2Me OR´ R´= SiMe3/H Pt-Komplex 18 (5 mol%) TfOH (5 mol%), 2,6-Lutidin (5 mol%) CH2Cl2 15 16 17 92-99 % 46-95% ee * Abb. 6: Platin-katalysierte enantioselektive Aldoladdition Als Platinverbindungen verwendete er chirale Bisphosphan-Platinacylkomplexe wie 18 (Abb. 7). Ph2P PPh2 Pt O O t-Bu t-Bu (R-BINAP)Pt(3,5-DTBS) 18 Abb. 7: Von FUJIMURA verwendeter chiraler Platinkomplex 1823 Die Addition der Silylketenacetale an aromatische und unverzweigte aliphatische Aldehyde gelingt mit exzellenten Ausbeuten und Enantiomerenüberschüssen bis 95 %. Verzweigte aliphatische Aldehyde hingegen zeigen keinerlei Reaktivität. Der eingesetzte Platinkomplex 18 muss allerdings durch Zugabe von 5 mol% TfOH, 10 mol% Wasser und 5 mol% 2,6-Lutidin vor der Reaktion aktiviert werden, wobei Aktivierung und Aldoladdition an Luft durchgeführt werden. Aufgrund detaillierter spektroskopischer Untersuchungen konnte ein in Abb. 8 dargestelltes Reaktionsschema für die Aktivierung des Pt-Komplexes aufgestellt werden. Durch die Reaktion des Platin-Komplexes 19 mit TfOH und Wasser bildet sich wahrscheinlich eine neue, kationische Platin-Hydroxo-Spezies (Abb. 8, Komplex A), die in der anschließenden Aldoladdition als Katalysator fungiert. Die genaue Struktur des Komplexes A ist nicht bekannt. Gezielte Synthesen analoger, kationischer Platin- 1 Einleitung 8 Hydroxokomplexe (z.B. [(R-BINAP)Pt(μ-OH)]2(BF4)2) und deren Verwendung in der Aldoladdition führten lediglich zu Enantiomerenüberschüssen < 20 %. 2,6-Lutidin dient in der Reaktion zum Abfangen nichterwünschter Säurespuren, die Rolle des Sauerstoffs konnte nicht geklärt werden. P P Pt O O t-Bu t-Bu P P Pt O t-Bu t-Bu P P Pt CO P P Pt OH OH2 TfOH O H OTf OTf HO t-Bu t-Bu 2 H2O - CO (-CO2) Komplex A ? OH t-Bu t-Bu + 19 20 21 22 Abb. 8: Möglicher Verlauf der Katalysatoraktivierung Weitere mechanistische Untersuchungen führten auch hier zu dem Ergebnis, dass keine Carbonylaktivierung durch den kationischen Platin-Komplex vorliegt, sondern sich als reaktive Zwischenstufe ein chirales, über den Kohlenstoff gebundenes Pt(II)-enolat bildet, das anschließend mit dem Aldehyd reagiert. Die Eigenschaft kationischer Platin- bzw. Palladium-Komplexe, Alkine zu aktivieren, konnte anhand mehrerer Arbeiten gezeigt werden. TANI gelang unter Verwendung katalytischer Mengen kationischer Platin-Komplexe die Addition von Methanol an aktivierte und nichtaktivierte Alkine. Im Falle der aktivierten Alkine können auch kationische Palladium- Komplexe erfolgreich eingesetzt werden (Abb. 9).24 1 Einleitung 9 R R R H RMeO R R O H+ PtCl2(Ligand) (10 mol%) nAgX CH2Cl2 / MeOH RTR = n-C5H11 Ligand = PPh3, PPh2Me, dppe AgX = AgOTf, AgPF6 23 24 25 Abb. 9: Addition von Methanol an nichtaktivierte Alkine Die kationischen Platinkomplexe werden durch Zugabe eines Silber(I)-salzes zu einer Lösung des Platindichlorid-Komplexes [PtCl2(Ligand)] in CH2Cl2/MeOH generiert und anschließend mit dem Alkin versetzt. In den meisten Fällen können die Ketone in guten bis sehr guten Ausbeuten isoliert werden. Die katalytische Aktivität der kationischen Komplexe wird sowohl durch den Phosphanliganden als auch das Gegenion und das Verhältnis von Platindichlorid- Komplex zu Silber(I)-salz beeinflusst. Bei einigen Pt-Ag-Kombinationen stellte TANI allerdings eine sehr geringe Aktivität fest. Aussagen über die katalytisch aktive Spezies oder ein reaktives Intermediat konnten trotz spektroskopischer Untersuchungen nicht getroffen werden. Die Addition an unsymmetrische Alkine gelingt ebenfalls in sehr guten Ausbeuten, allerdings entstehen hierbei Isomerengemische. MURAI konnte zeigen, dass PtCl2 bzw. [RuCl2(CO)3]2 die Umwandlung von 1,6- und 1,7-Eninen zu 1-Vinylcycloalkenen katalysiert.25,26 Die Produkte können in guten bis sehr guten Ausbeuten isoliert werden. Als reaktive Zwischenstufen werden von ihm Carbenoide angenommen.27 In einer neueren Arbeit gelang MURAI die Pt(II)- und Ru(II)-katalysierte Cycloisomerisierung von ω-Aryl-1-alkinen zu Dihydronaphthalenen oder Dihydrobenzo- cycloheptenen.28 Als Schlüsselschritte in der Reaktion werden von ihm die Ausbildung eines Vinylkomplexes 28 angenommen, der eine positive Ladung in β-Position trägt, und die elektrophile Substitution am aromatischen Ringsystem (Abb. 10). E E OMe E E OMe MCl2 E E OMe E E OMe MCl2 -MCl2 M = Pt, Ru E = CO2Et 26 27 28 29 MCl2 Abb. 10: Postulierter Mechanismus der Cycloisomerisierung von ω-Aryl-1-alkinen 1 Einleitung 10 In mehreren Arbeiten wurde über die Eigenschaft kationischer Platin(II)- und Palladium(II)- Verbindungen berichtet, C-H-Bindungen zu aktivieren.29 FUJIWARA entwickelte eine stereo- und regioselektive Addition aktivierter Aromaten an aktivierte C-C-Dreifachbindungen in Gegenwart katalytischer Mengen von Pd(II) oder Pt(II).30 Als katalytisch aktive Systeme verwendete er Pd(OAc)2 und PtCl2/2AgOAc (0.02-5 mol%) in einem Gemisch aus Trifluoressigsäure (TFA) und CH2Cl2. Die Addition aktivierter Aromaten an Propinsäureethylester 31 oder 3-Butin-2-on 36 liefert fast ausschließlich die Addukte 32 und 37 (Abb. 10, Reaktion 1 und 2). Bei der Reaktion aktivierter Aromaten mit aktivierten internen Alkinen 40 werden nur die Addukte 41 beobachtet (Abb. 11, Reaktion 3). In wenigen Fällen kommt es zur Bildung der Nebenprodukte 33, 34, und 38. Insgesamt können die Addukte in guten bis sehr guten Ausbeuten isoliert werden. Ar-H + CO2Et Ar-H + COMe Pd(II) Pd(II) Ar-H + R1 R2 Pd(II) oder Pt(II) TFA/CH2Cl2 Ar2CHCH2CO2Et Ar2CHCH2COMe + + + TFA/CH2Cl2 TFA/CH2Cl2 30 31 32 33 34 36 37 38 40 35 39 41 (1) (2) (3) HH Ar CO2Et H H COMe Ar H R2 R1 Ar CO2EtAr H CO2EtH H H H Abb. 11: Pd(II)- und Pt(II)-katalysierte Hydroarylierung aktivierter Alkine 1 Einleitung 11 Aufgrund mechanistischer Untersuchungen wird davon ausgegangen, dass sich im ersten Schritt eine kationische Pd(II)-Spezies 42 bildet, durch die die Bildung eines σ-Aryl-Pd- Komplexes 43 über eine elektrophile Metallierung der aromatischen C-H-Bindung erleichtert wird. Eine trans-Insertion der C-C-Dreifachbindung in die σ-Aryl-Pd-Bindung führt zu 45, das anschließend zum Addukt 46 protoniert wird (Abb. 12). Pd(OAc)2 TFA [PdO2CCF3]+ Ar-H Ar-PdO2CCF3-H+ R1 R2 R1 R2 Ar-PdO2CCF3 PdO2CCF3R1 Ar R2 HR1 Ar R2 +H+ 42 43 4445 46 Abb. 12: Postulierter Mechanismus der Addition von Aromaten an Alkine Die in der Einleitung skizzierten Arbeiten sollen die vielfältigen Verwendungsmöglichkeiten kationischer Platin- und Palladiumverbindungen als effektive Katalysatoren aufzeigen. Im Rahmen dieser Arbeit konnte mit drei neuen Platin-katalysierten Reaktionen ein zusätzlicher Beitrag zu diesem Forschungsgebiet geleistet werden. Hierbei gelang es, die von Platinverbindungen bzw. kationischen Platinkomplexen bekannten Eigenschaften gezielt in der Entwicklung organischer Reaktionen einzusetzen. 2 Ergebnisse und Diskussion 12 2 Ergebnisse und Diskussion 2.1 Allylierung von Carbonylverbindungen mit Allylsilanen Ein wesentliches Ziel der Organischen Chemie ist die Entwicklung effizienter und möglichst flexibel einsetzbarer Methoden für die Synthese immer komplexerer Strukturen. Die Allylierung von Aldehyden ist in diesem Zusammenhang von außerordentlicher Bedeutung für die Knüpfung von C-C-Bindungen. Auf diesem Gebiet ist es in den letzten Jahrzehnten gelungen, eine Vielzahl von Methoden zu entwickeln, die sich durch hohe Chemo- und Stereoselektivitäten auszeichnen.31 Zurückzuführen sind diese Ergebnisse auf die Entwicklung einer großen Anzahl flexibel einsetzbarer Allylverbindungen. Als wichtige Reagenzien werden u.a. neben klassischen Allylgrignardverbindungen oder übergangs- metallorganischen Verbindungen vor allem Allylborane, -stannane und -silane verwendet. Eine besondere Bedeutung kommt im Falle der beiden letztgenannten Reagenzien dem Einsatz von Lewissäuren/Übergangsmetallen als Katalysatoren zu. Auf dem Gebiet der Allylierung von Aldehyden mittels Allylstannanen wurde eine Vielzahl von Methoden entwickelt, in denen katalytische Mengen an Lewissäuren32 oder Übergangsmetallkomplexen33 verwendet werden. Die Problematik beim Einsatz der Allylstannane liegt in ihrer hohen Toxizität für Mensch und Umwelt, so daß Allylsilane vorzuziehen sind. Die Addition von Allylsilanen an Aldehyde oder Acetale erfordert die Verwendung von Katalysatoren oder Promotoren. Trotz der Vielseitigkeit der Reaktion haben sich im Laufe der Jahre nur vier unterschiedliche Wege zur Aktivierung der Reaktionspartner heraus- kristallisiert. Die bekannteste und gleichzeitig klassische Methode ist die durch Lewis-Säuren katalysierte HOSOMI-SAKURAI-Reaktion.34 Hierbei wird der Aldehyd durch Koordination einer Lewis- Säure (LS) an das Carbonyl-Sauerstoffatom aktiviert und anschließend durch ein Allyl- (Crotyl-)silan angegriffen. Hydrolyse des entstandenen Alkoxids liefert den entsprechenden Homoallylalkohol in guten bis sehr guten Ausbeuten. Anhand einer Vielzahl von Beispielen konnte das breite Anwendungsprofil dieser Methode gezeigt werden, die jedoch in den meisten Fällen den Einsatz mindestens stöchiometrischer Mengen an Lewis-Säuren erfordert. Es konnten bis heute nur wenige Reaktionen des SAKURAI-Typs entwickelt werden, die katalytische Mengen an Lewis- oder Brønsted-Säuren verwenden.35 Bei der Addition von 2 Ergebnisse und Diskussion 13 Crotylsilanen an Aldehyde entstehen infolge eines acyclischen Übergangszustandes ausschließlich die syn-konfigurierten Homoallylalkohole (Abb. 13).36 R H O LS SiMe3 R O LS R H O LS SiMe3syn Abb. 13: Acyclische Übergangszustände bei der SAKURAI-Reaktion Eine alternative Methode ohne diese stereochemische Einschränkung nutzt die Eigenschaft des Siliziums, seine Koordinationssphäre auf > 4 zu erweitern, wenn elektronenziehende Substitutenten wie Fluorid, Chlorid oder Alkoxide an das Silizium gebunden sind.37 Fünf- oder sechsfach koordinierte Siliziumspezies sind ausreichend reaktiv, um den Allyl-(Crotyl)- Substituenten über einen sechgliedrigen, sesselartigen Übergangszustand auf den Aldehyd zu übertragen. Eine in diesem Zusammenhang hervorzuhebende Methode wurde von KOBAYASHI entwickelt, bei der die Addition von Allyltrichlorsilan an Aldehyde ohne externen Promotor in aprotisch, polaren Medien wie DMF erreicht wird.38 In diesem Fall ist es das Lewis-basische Lösungsmittel DMF, das die Koordinationsphäre des Siliziums erweitert und somit die Übertragung des Allylsubstituenten ermöglicht (Abb. 14). SiCl3 SiCl3 O SiCl3 DMF R O SiCl3 DMF R RCHO DMF RCHO DMF R OH R OH syn anti Abb. 14: Addition von Crotyltrichlorsilan an Aldehyde 2 Ergebnisse und Diskussion 14 Diese Methode zeichnet sich durch hohe Regio- und Stereoselektivität und gute bis sehr gute Ausbeuten aus. Aussagen über die Kompatibilität funktioneller Gruppen wurden nicht getroffen. Durch die Verwendung chiraler Basen konnten mittlerweile auch enantioselektive Varianten dieser Reaktion entwickelt werden.39 Eine weitere Methode zur Allylierung nutzt katalytische Mengen an Fluorid-Ionen (Abb. 15).40 Durch die Spaltung der Si-C-Bindung werden intermediär Allylanionen (47) gebildet, die eine ausreichende Nucleophilie zur Addition an Aldehyde aufweisen. Der dirigierende Einfluß des Siliziums auf die Regiochemie ist in diesem Fall nicht mehr gegeben. Daher ist diese Methode auf symmetrische Donoren und/oder intramolekulare Reaktionen beschränkt, bei denen die Regiochemie durch den Zyklisierungprozess bestimmt wird. R O + SiMe3 n-Bu4NF (5 mol%) R OH n-Bu4N 47 THF Abb. 15: Allylierung von Aldehyden unter Verwendung katalytischer Mengen an Fluorid- Ionen Eine vierte Methode wurde von YAMAMOTO entwickelt, bei der TBAF in Kombination mit katalytischen Mengen des Palladium-Katalysators 48 verwendet wird (Abb. 16).41 Als katalytisch aktive Zwischenstufe wird die Bildung von Bis-π-allylpalladium 49 angenommen, das aufgrund seiner nucleophilen Eigenschaften die Allylgruppe auf die Carbonylfunktion überträgt. Die Anwendungsbreite dieser Reaktion ist jedoch gering und bedarf weiterer Untersuchungen. 2 Ergebnisse und Diskussion 15 R O + SiMe3 Pd Cl 2 Pd (5 mol%) n-Bu4NF (0.5 Äq.) Hexan-THF, RT R OH48 49 Abb. 16: Allylierung von Aldehyden nach YAMAMOTO41 Die Suche nach einer weiteren, effizienten Methode zur Allylierung von Aldehyden mit hoher Chemo-, Regio- und Stereoselektivität auf Basis von Allylsilanen ist somit erstrebenswert. Im Rahmen dieser Arbeit konnte ein völlig neuer Weg zur C-C-Bindungsknüpfung zwischen einem Allylsilan und einem Aldehyd oder Acetal unter Verwendung katalytischer Mengen einer Übergangsmetallverbindung gefunden werden, der den bisherigen Methoden bezüglich Effizienz, Chemo- und Diastereoselektivität und Praktikabilität gleichwertig bzw. überlegen ist. Als Ausgangsmaterial diente das kommerziell erhältliche Allyldimethylchlorsilan. Obwohl dieses bezüglich seiner Nucleophilie drei Größenordnungen niedriger als Allyltrimethylsilan eingestuft wird,42 könnte eine produktive C-C-Bindungsknüpfung durch eine Erhöhung der Elektrophilie am Silizium erreicht werden. Das Chloratom bietet sich hier als Angriffspunkt an. Eine starke Wechselwirkung zwischen dem Chloratom und einem „halophilen“ Additiv sollte die Elektrophilie des Siliziums so erhöhen, dass es zu einer Übertragung der Allyl- gruppe auf ein reaktives Substrat, beispielsweise einen Aldehyd, kommt. Die ausgeprägte Eigenschaft von Platin(II), in Gegenwart von Halogenid(chlorid)-ionen (Chloro)-Platinate zu bilden,43 führte zu der Überlegung, verschiedene Platinkomplexe für diesen Zweck zu erproben. 2 Ergebnisse und Diskussion 16 2.2 PtCl2- oder AgOTf-katalysierte Addition von Allyldimethylchlorsilan an Aldehyde oder Acetale Zunächst wurde anhand der Reaktion von Benzaldehyd 50 mit Allyldimethylchlorsilan 51 (1.2 Äq.) unter Verwendung von 5 mol% PtCl2 dessen katalytische Aktivität in verschiedenen Lösungsmitteln getestet (Abb. 17). O OH SiMe2Cl+ 1. PtCl2 (5 mol%) LM, RT 50 51 52 2. n-Bu4NF(aq)(1.2 Äq.) Abb. 17: Allylierung von Benzaldehyd mit Allyldimethylchlorsilan unter PtCl2-Katalyse Tab. 1: Einfluß verschiedener Lösungmittel auf die Allylierungreaktion in Abb. 17a Eintrag Lösungsmittel Zeit [h] Ausbeuteb (%) 1 CH3CN 36 92c 2 THF 16 80c 3 CH2Cl2 16 55c 4 Dioxan 96 52c 5 Toluol 72 48c 6 Diethylether 48 41d 7 DMF 96 27d 8 DMSO 48 - a Alle Reaktionen wurden bei RT unter Verwendung von 1.2 Äq. Allyldimethylchlorsilan und 5 mol% PtCl2 durchgeführt. b Isolierte Ausbeute an 52. c Vollständiger Umsatz. d Unvoll- ständiger Umsatz. 2 Ergebnisse und Diskussion 17 Acetonitril erweist sich bei der Allylierungsreaktion von Benzaldehyd mit Allyldimethyl- chlorsilan als das günstigste Lösungsmittel. Der entstandene Homoallylalkohol 52 kann in diesem Fall nach Behandlung des Rohproduktes mit wässrigem TBAF in einer Ausbeute von 92 % isoliert werden (Tab. 1, Eintrag 1). Zu Beginn der Reaktion liegt eine Suspension vor, das PtCl2 löst sich jedoch im Verlauf der Reaktion vollständig auf. Im Gegensatz zu den anderen Lösungsmitteln, bei denen ebenfalls vollständiger Umsatz erfolgt, wird hier nahezu keine Nebenproduktbildung beobachtet. Die Selektivität zugunsten des Homoallylalkohols 52 ist in Acetonitril am höchsten. Wird die Reaktion in CH2Cl2 als Lösungsmittel durchgeführt, so kann als Nebenprodukt 4-Chlor-4-phenyl-1-buten 53 mittels GC-MS nachgewiesen werden. Bei einer Verlängerung der Reaktionszeit auf 4 Tage kann 4-Chlor-4-phenyl-1-buten 53 mit einer Ausbeute von 75 % isoliert werden, während der Homoallylalkohol 52 nur noch in sehr geringen Mengen vorliegt. Eine genaue Betrachtung des Reaktionsverlaufes mittels Dünnschichtchromatographie zeigt, dass sich zunächst der Homoallylalkohol 52 bildet und dieser anschließend zum 4-Chlor-4-phenyl-1-buten weiterreagiert (Abb. 18).44 Wird die Reaktion in CH2Br2 als Lösungsmittel durchgeführt, so kann wiederum Verbindung 53 in 77 %iger Ausbeute isoliert werden. Das Chlorid stammt somit nicht aus dem Lösungsmittel CH2Cl2, sondern aus dem Chlorsilan. O Cl SiMe2Cl+ PtCl2 (5 mol%) 50 51 53 CH2Cl2, RT 4 Tage 75 %(1.2 Äq.) Abb. 18: Bildung von 53 bei der Allylierung von Benzaldehyd in CH2Cl2 Die geringe Eignung der Lösungsmittel DMF und DMSO in der Allylierungsreaktion kann über eine Koordination dieser Moleküle an das Platin erklärt werden, wodurch dieses nicht mehr in Wechselwirkung mit dem Allyldimethylchlorsilan treten kann. Im Anschluss an die Optimierung des Lösungsmittels wurden weitere Platin- und Übergangsmetallverbindungen auf ihre Aktivität hin untersucht. Dies wurde anhand der Reaktionen von Laurinaldehyd 54 bzw. 4-Cyanobenzaldehyd 56 mit Allyldimethylchlorsilan 51 (1.2 Äq.) durchgeführt, da diese Aldehyde unter PtCl2-Katalyse kürzere Reaktionszeiten aufweisen (Tab. 2). 2 Ergebnisse und Diskussion 18 Tab. 2: Untersuchung der Aktivität verschiedener Übergangsmetallverbindungena Eintrag RCHO Produkt Katalysator (5 mol%) Zeit [h] Ausbeuteb (%) 1 CH3(CH2)10 O 54 CH3(CH2)10 OH 55 - 24 22 d 2 PtCl2 5 95c 3 PtCl2(CH3CN)2 24 25d 4 PtCl4 24 70d 5 NC O 56 NC OH 57 - 24 23d 6 PtCl2 1 92c 7 PtCl2(CH3CN)2 24 34d 8 PtCl2(PPh3)2 24 29d 9 Pt(acac)2 24 21d 10 Pt(η3-C3H5)2 24 58d 11 PtCl4 1 91c 12 PdCl2 10 92c 13 NiCl2 24 27d a Alle Reaktionen wurden bei RT in Acetonitril durchgeführt. Allyldimethylchlorsilan wurde in 1.2 Äq. verwendet. b Isolierte Ausbeuten. c Vollständiger Umsatz. d Unvollständiger Umsatz. Die Reaktion von Allyldimethylchlorsilan 51 mit Laurinaldehyd 54 bzw. 4-Cyano- benzaldehyd 56 ohne die Verwendung eines Katalysators führt zu einer Ausbeute von 22 % an 55 bzw. 23 % an 57 (Tab. 2, Einträge 1 und 5). Wahrscheinlich kommt es in diesen Fällen aufgrund geringer Wasserspuren in der Reaktionsmischung zu einer Hydrolyse des Allyl- dimethylchlorsilans und somit zur Bildung von HCl, das dann als Katalysator fungiert. In Gegenwart von 5 mol% PtCl2 konnten die Allylalkohole 55 und 57 in Ausbeuten von 95 % bzw. 92 % isoliert werden (Tab. 2, Einträge 2 und 6). Auch hier liegt zu Beginn der Reaktion noch ungelöstes PtCl2 vor, das sich jedoch im Verlauf der Reaktion vollständig auflöst. 2 Ergebnisse und Diskussion 19 Aufgrund dieser Beobachtung wurde angenommen, dass sich das in Acetonitril leicht lösliche PtCl2(CH3CN)2 ebenfalls als Katalysator für die Allylierungsreaktion eignen würde. Eine Verwendung von PtCl2(CH3CN)2 (5 mol%) in beiden Allylierungsreaktionen ergibt jedoch lediglich eine Ausbeute von 25 % an 55 bzw. 34 % an 57 (Tab. 2, Einträge 3 und 7). Weitere, in Acetonitril lösliche Platinkomplexe zeigen ebenfalls nur geringe katalytische Aktivität (Tab. 2, Einträge 8, 9 und 10). Hingegen können mit PtCl4 und PdCl2 sehr gute Ergebnisse erzielt werden (Tab. 2, Einträge 4, 11 und 12). Auch hier liegt zu Beginn der Reaktion eine Suspension vor, die Metallsalze lösen sich im Verlauf der Reaktion vollständig auf. PdCl2 benötigt jedoch im Vergleich zu PtCl2 eine deutlich längere Reaktionzeit (10 h, Tab. 2, Eintrag 12). Die katalytische Aktivität von PtCl4 ist bei der Reaktion zum Homoallylalkohol 55 mit der von PtCl2 identisch, im Falle der Addition von Allyldimethylchlorsilan 51 an Laurinaldehyd 54 liegt eine deutlich niedrigere Aktivität vor (Tab. 2, Einträge 4 und 11). Diese überraschenden Ergebnisse zeigen, dass Platinkomplexe, die sich erst im Verlauf der Reaktion auflösen, deutlich bessere katalytische Eigenschaften bei Addition von Allyldimethylchlorsilan an Aldehyde aufweisen als bereits vor der Reaktion gelöste Komplexe. Wahrscheinlich liegt in diesen Fällen eine besonders hohe katalytische Aktivität während oder kurz nach der Komplexierung des Platin-/Palladiumchlorids durch das Acetonitril vor. Im Gegensatz zu PtCl2 und PdCl2 eignet sich NiCl2 in der Allylierungsreaktion nicht als Katalysator (Tab. 2, Eintrag 13). PtCl2 erweist sich somit unter allen bisher getesteten Übergangsmetallverbindungen aufgrund exzellenter Ausbeuten und Selektivitäten als sehr guter Katalysator für die Addition von Allyldimethylchlorsilan an Aldehyde. Die oben beschriebenen Allylierungsreaktionen wurden jeweils mit 5 mol% PtCl2 durchgeführt. Anhand weiterer Untersuchungen galt es nun zu testen, ob eine niedrigere Katalysatormenge ebenfalls zu vergleichbaren Ergebnissen führt (Abb. 19, Tab. 3). CH3(CH2)10 CH3(CH2)10 O OH SiMe2Cl+ 1. PtCl2 (s. Tabelle) 54 51 55 CH3CN, RT (1.2 Äq.) 2. n-Bu4NF(aq) Abb. 19: Untersuchungen zur Katalysatormenge 2 Ergebnisse und Diskussion 20 Tab. 3: Untersuchungen zur Katalysatormenge Eintrag Menge an PtCl2 Zeit [h] Ausbeutea (%) 1 5 mol% 5 95 2 2 mol% 20 92 a Isolierte Ausbeute an 55 Obwohl sich die Reaktionszeit bei der Verwendung von lediglich 2 mol% PtCl2 (Abb. 3, Eintrag 2) signifikant erhöht, können bei beiden Reaktionen nahezu gleiche Ausbeuten isoliert werden. Um die Anwendungsbreite dieser neuen Methode unter Beweis zu stellen, wurden eine Viel- zahl unterschiedlicher Aldehyde mit Allyldimethylchlorsilan 51 (1.2 Äq.) unter Verwendung von 5 mol% PtCl2 umgesetzt (Tab. 4). Ziel war es, die Toleranz gegenüber funktionellen Gruppen zu untersuchen. Als weitere Substrate wurden Acetale auf ihre Reaktivität hin getestet. Tab. 4: PtCl2-katalysierte Addition von Allyldimethylchlorsilan an Aldehydea Eintrag RCHO Produkt Zeit [h] Ausbeuteb (%) 1 CH3(CH2)10 O 54 CH3(CH2)10 OH 55 5 95 2 CH2=CH(CH2)8 O 58 OH 59 16 95 3 O 60 OH 61 6 91 4 Ph O 62 Ph OH 63 16 91 5 Ph O 50 Ph OH 52 36 92 a Alle Reaktionen wurden unter Verwendung von 1.2 Äq. Allyldimethylchlorsilan und 5 mol% PtCl2 in Acetonitril bei RT durchgeführt. b Isolierte Ausbeuten. 2 Ergebnisse und Diskussion 21 Fortsetzung Tab. 4: PtCl2-katalysierte Addition von Allyldimethylchlorsilan an Aldehydea Eintrag RCHO Produkt Zeit [h] Ausbeuteb (%) 6 O 64 OH 65 16 35 7 Cl O 66 Cl OH 67 16 90 8 O Br 68 OH Br 69 3 90 9 NC O 56 NC OH 57 1 92 10 O2N O 70 O2N OH 71 3 91 11 O MeO O 72 OH MeO O 73 4 89 12 O COOMe 74 OH COOMe 75 36 87 13 O O 76 OH O 77 5 83 14 OMe OMe 78 OMe 79 12 95 15 CH3(CH2)6 OMe OMe 80 CH3(CH2)6 OMe 81 12 78 a Alle Reaktionen wurden unter Verwendung von 1.2 Äq. Allyldimethylchlorsilan und 5 mol% PtCl2 in Acetonitril bei RT durchgeführt. b Isolierte Ausbeuten. 2 Ergebnisse und Diskussion 22 Sowohl aromatische als auch aliphatische Aldehyde lassen sich mit exzellenten Ausbeuten allylieren. Ester, Bromide, Chloride, Alkene, Cyano- und Nitro-Gruppen werden nicht angegriffen, die entstandenen Homoallylalkohole können jeweils in sehr guten Ausbeuten isoliert werden. Besonders bemerkenswert ist das Verhalten gegenüber Ketonen. Moleküle, die sowohl eine Aldehyd- als auch eine Keto-Funktion tragen, werden selektiv an der Aldehyd-Funktion allyliert (Tab. 4, Eintrag 13). Außerdem gelingt die Allylierung von Acetalen ebenfalls in sehr guten Aubeuten, hierbei kommt es zur Bildung der entsprechenden Allylether (Tab. 4, Einträge 14 und 15). Einschränkungen in der Reaktivität und Selektivität werden bei Molekülen mit basischen Aminogruppen sowie bei α,β-ungesättigten Aldehyden beobachtet. Bei der erstgenannten Verbindungsklasse findet keine Umsetzung statt, wahrscheinlich bedingt durch eine Koordination des N-Atoms an das Platin und/oder eine mögliche Reaktion mit dem Chlorsilan. Bei der Umsetzung des Zimtaldehyds 64 kann lediglich das gewünschte Produkt 65 in einer Ausbeute von 35 % isoliert werden (Tab. 4, Eintrag 6). Die Reaktion ist sehr unselektiv, was zum Teil auf eine mögliche konjugate Addition des Allyldimethylchlorsilans an den Aldehyd zurückgeführt werden kann. In weiteren Versuchen wurde die Diastereoselektivität der Allylierungsreaktion bei Verwendung chiraler Aldehyde (als Racemat) untersucht. Die Allylierung von 2-Phenyl- propanal 82 zu 2-Phenyl-5-hexen-3-ol 83 und 84 liefert ein Cram:anti-Cram-Produkt- verhältnis von 2.4:1 (Abb. 20). Im Vergleich zu der Allylierungsreaktion von 2-Phenylpropanal mit Allyltrimethylsilan unter SnCl4- oder BF3·OEt2-Katalyse liegt hier eine vergleichbare Diastereoselektivität vor (Verhältnis Cram:anti-Cram-Produkt 2.2:1 (BF3·OEt2), 2:1 (SnCl4)).45 Ph OHPtCl2 (5 mol%) CH3CN, 24 h, RT "Cram" Angriff von hinten "re-Seite" Ph OH "anti-Cram" Angriff von vorne "si-Seite" +Ph O Cram:anti-Cram = 2.4:1 91 % SiMe2Cl 82 83 84 Abb. 20: Diastereoselektive Allylierung von 2-Phenylpropanal 82 2 Ergebnisse und Diskussion 23 Die Allylierung von 2-(Benzyloxy)-propanal 85 zu 2-Benzyloxy-1-methyl-5-penten-2-ol 86 und 87 liefert das Cram- und anti-Cram-Produkt in einem Verhältnis von 1:1 (Abb. 21). SiMe2Cl O O OH OH "Cram" "anti-Cram" + Cram:anti-Cram = 1:1 20 h, RT 90 % O OPh Ph PhPtCl2 (5 mol%) 85 86 87 Abb. 21: Allylierung von 2-(Benzyloxy)-propanal 85 Bei dieser Allylierungsreaktion könnte ein in Abb. 22 dargestelltes Gleichgewicht vorliegen. Auf der linken Seite des Gleichgewichtes erfolgt die Aktivierung des Chlorsilans, auf der rechten Seite liegt eine Chelatbildung mit gleichzeitiger Carbonylaktivierung (88) vor. Aufgrund der Chelatstruktur wäre ein Angriff des Allyldimethylchlorsilans von der sterisch weniger gehinderten (Rück-)Seite bevorzugt, was zu einer bevorzugten Bildung des anti- Cram-Produktes führen sollte. Dieser Fall tritt mit Lewis-Säuren wie beispielsweise SnCl4 ein, was in einer hohen Diastereoselektivität zugunsten des anti-Cram-Produktes (35:1) resultiert.45 Da das Cram:anti-Cram-Verhältnis bei dieser Reaktion jedoch 1:1 beträgt, dürfte der Chelatisierung des Aldehyds im Verlauf der Reaktion keine nennenswerte Rolle zukommen. O OPh Pt Cl ClOOPh+ + SiClCl2Pt !"!# SiCl 88 Abb. 22: Mögliches Gleichgewicht in der Allylierung von 2-(Benzyloxy)-propanal 2 Ergebnisse und Diskussion 24 Insgesamt zeichnet sich die neu entwickelte Methode zur Allylierung von Aldehyden durch eine exzellente Chemoselektivität aus. Eine Vielzahl unterschiedlicher funktioneller Gruppen wird toleriert, darunter auch Ketone und Ester. Weiterhin erweisen sich auch Acetale als geeignete Substrate. Die oben angeführten Überlegungen zur Aktivierung des Allyldimethylchlorsilans über ein „halophiles“ Additiv ließen sich mit PtCl2 effektiv verwirklichen. Aufgrund ihrer hohen Affinität zu Chloridionen kommen Silber(I)- und Quecksilber(II)-salze ebenfalls als mögliche Katalysatoren für die Addition von Allyldimethylchlorsilan an Aldehyde in Betracht. Daher wurden mehrere Silber(I)-salze und Quecksilber(II)-trifluoracetat auf ihre Fähigkeit untersucht, die Allylierung von Aldehyden zu katalysieren. Als Testreaktionen wurde die Addition von Allyldimethylchlorsilan 51 (1.2 Äq.) an Laurinaldehyd 54 in Acetonitril gewählt (Abb. 23, Tab. 5). CH3(CH2)10 CH3(CH2)10 O OH SiMe2Cl+ 1. Katalysator 54 51 55 CH3CN, RT (1.2 Äq.) 2. n-Bu4NF(aq) Abb. 23: Verwendung von Ag(I)- und Hg(II)-salzen in der Allylierungsreaktion Die Allylierung von Laurinaldehyd 54 ist unter Verwendung von 5 mol% AgOTf bzw. AgSbF6 bereits nach 10 Minuten vollständig abgeschlossen (Tab. 5, Einträge 1 und 4). Allerdings kann im Falle von AgSbF6 infolge Nebenproduktbildung lediglich eine Ausbeute von 83 % isoliert werden. Die Verwendung von AgPF6 (5 mol%) führt zu einer deutlich längeren Reaktionszeit (2 h), der Homoallylalkohol 55 kann in einer Ausbeute von 82 % isoliert werden (Tab. 5, Eintrag 5). AgClO4 weist ebenfalls Katalysatoreigenschaften auf (Tab. 5, Eintrag 6), AgBF4 hingegen ist als Katalysator ungeeignet (Tab. 5, Eintrag 7). AgOTf46 erweist sich somit aufgrund sehr hoher Aktivität und Selektivität als sehr guter Katalysator für die Allylierung von Aldehyden. 2 Ergebnisse und Diskussion 25 Tab. 5: Addition von Allyldimethylchlorsilan 51 an Laurinaldehyd unter Verwendung katalytischer Mengen an Ag(I)- und Hg(II)-salzena Eintrag Katalysator mol% Zeit Ausbeuteb (%) 1 AgOTf 5 10 Min. 92 2 2 1.5 h 91 3 1 26 h 93 4 AgSbF6 5 10 Min. 83 5 AgPF6 5 2 h 82 6 AgClO4 5 40 Min. 78 7 AgBF4 5 72 h 9 8 Hg(CF3CO2)2 5 25 Min. 88 a Alle Reaktionen wurden mit 1.2 Äq. Allyldimethylchlorsilan bei RT in Acetonitril durchgeführt. b Isolierte Ausbeute In weiteren Experimenten wurden Untersuchungen zur Senkung der AgOTf-Menge durchgeführt (Tab. 5, Einträge 2 und 3). Es zeigt sich, dass unter Verwendung von 2 mol% AgOTf eine im Vergleich zur PtCl2-Katalyse immer noch deutlich kürzere Reaktionszeit (1.5 h gegenüber 5 h) erreicht wird. Die isolierten Ausbeuten sind nahezu gleich. Allerdings erhöht sich die Reaktionszeit mit 1 mol% AgOTf als Katalysator signifikant auf 26 h (isolierte Ausbeute: 93 %). Für eine effiziente Durchführung dieser Allylierungsreaktion sind somit lediglich Katalysatormengen von 2 mol% AgOTf erforderlich. Quecksilber(II)-trifluoracetat erweist sich in der Addition von Allyldimethylchlorsilan 51 an Laurinaldehyd 54 ebenfalls als geeigneter Katalysator (Tab. 5, Eintrag 8). Aufgrund der hohen Toxizität von Quecksilberverbindungen sollte jedoch AgOTf der Vorzug gegeben werden. Somit konnte neben PtCl2 mit AgOTf ein weiterer, sehr leistungsfähiger Katalysator für die Addition von Allyldimethylchlorsilan an Aldehyde gefunden werden. 2 Ergebnisse und Diskussion 26 2.3 Diastereoselektive Addition substituierter Allyldimethylchlorsilane an Aldehyde unter PtCl2- oder AgOTf-Katalyse Im Anschluss an die Arbeiten zur Chemoselektivität der PtCl2- und AgOTf-katalysierten Allylierung von Aldehyden stellte sich die Frage nach der Diastereoselektivität der Reaktion bei Verwendung substituierter Allyldimethylchlorsilane. Genaue Untersuchungen zur Diastereoselektivität können zudem weitere Hinweise auf den Mechanismus liefern. Zunächst galt es, die erforderlichen Chlorsilane zu synthetisieren. Mehrere substituierte Allyldimethylchlorsilane sind leicht zugänglich und lassen sich teilweise in großen Mengen herstellen. (Z)-Crotyldimethylchlorsilan 90 wird durch Hydrosilylierung von 1,3-Butadien 89 unter Verwendung von Nickel(II)-acetylacetonat synthetisiert (Abb. 24).47 SiMe2Cl HSiMe2Cl Ni(acac)2 kat. 59 % 90 Z:E µ 99:1 89 Abb. 24: Synthese von (Z)-Crotyldimethylchlorsilan 90 durch Hydrosilylierung Die Synthese von (E)-Crotyldimethylchlorsilan 92 erfolgt durch Umsatz von (E)-Crotyl- trichlorsilan 91 mit zwei Äquivalenten Methyllithium (Abb. 25).48 SiCl3 SiMe2Cl2 MeLi61 % 92 Z:E = 6:94 91 Abb. 25: Synthese von (E)-Crotyldimethylchlorsilan 92 Die Crotylsilane 90 und 92 (1.2 Äq.) wurden nun mit aromatischen und aliphatischen Aldehyden unter Verwendung von 5 mol% PtCl2 oder AgOTf umgesetzt (Tab. 6). 2 Ergebnisse und Diskussion 27 Tab. 6: Diastereoselektive Addition von (Z)- und (E)-Crotyldimethylchlorsilan an Aldehydea Eintrag Allylsilan RCHO Produkt Kat. syn:antib Ausbeute c (%) 1 SiMe2Cl Z:E ≥ 99:1 90 Ph O 50 Ph OH 93 PtCl2 99:1 92 2 AgOTf 99:1 92 3 Ph O 62 OH Ph 94 PtCl2 98:2 92 4 O 60 OH 95 PtCl2 97:3 91 5 CH3(CH2)4 O 96 CH3(CH2)4 OH 97 PtCl2 98:2 93 6 SiMe2Cl Z:E = 6:94 92 Ph O 50 Ph OH 98 PtCl2 6:94 90 7 AgOTf 6:94 92 8 Ph O 62 OH Ph 99 PtCl2 9:91 93 9 O 60 OH 100 PtCl2 6:94 91 10 CH3(CH2)4 O 96 CH3(CH2)4 OH 101 PtCl2 9:91 90 a Alle Reaktionen wurden unter Verwendung von 1.2 Äq. des Chlorsilans und 5 mol% PtCl2 oder AgOTf in Acetonitril bei RT durchgeführt. Reaktionszeiten: Einträge 1,6: 36 h; Einträge 2,7: 20 Min.; Einträge 3-5, 8-10: 16 h. b GC (Reaktionsmischung). c Isolierte Ausbeuten. 2 Ergebnisse und Diskussion 28 In allen Allylierungsreaktionen werden sehr gute Ausbeuten und gute bis exzellente syn:anti- Verhältnisse der entstandenen Homoallyllkohole beobachtet. Dabei ist festzuhalten, dass das (Z)-Crotylsilan 90 den Homoallylalkohol mit syn-Konfiguration liefert, während mit dem (E)-Crotylsilan 92 das anti-konfigurierte Produkt erhalten wird. Die Konfiguration der Doppelbindungen in den Crotylsilanen wird nahezu vollständig in die Stereochemie der Homoallylalkohole übertragen. Dieser stereospezifische Verlauf der Reaktion kann unter Annahme eines zyklischen, sesselartigen Übergangszustandes erklärt werden (siehe mechanistische Betrachtungen). AgOTf weist auch bei den hier durchgeführten Reaktionen im Vergleich zu PtCl2 bessere katalytische Eigenschaften auf, da in diesen Fällen die Reaktionszeiten signifikant kürzer sind. Die mit den Crotylsilanen beobachtete hohe Diastereoselektivität kann auch bei Allylierungsreaktionen mit weiteren substituierten Allyldimethylchlorsilanen beobachtet werden. Als Reagenzien wurden leicht zugängliche Chlorsilane ausgewählt, deren Herstellung auch hier in großem Maßstab möglich ist. Im Folgenden sind die Synthesen von Cyclohex-2-enyldimethylchlorsilan 10349, (Z)-(2-Methyl-2-butenyl)-dimethylchlorsilan 10550 und (2-Methyl-2-propenyl)-dimethylchlorsilan 10851 dargestellt. Die beiden erstgenannten Chlorsilane 103 und 105 werden durch Hydrosilylierung der entsprechenden Diene unter Verwendung katalytischer Mengen eines Palladiumkomplexes synthetisiert, der Zugang zu Verbindung 108 gelingt mittels einer Grignardreaktion (Abb. 26). SiMe2Cl HSiMe2Cl Pd(PPh3)4 62 % 102 103 HSiMe2Cl Pd(PPh3)4, PPh3 42 % SiMe2Cl 104 105 + SiMe2Cl2 Mg 39 % SiMe2ClCl 106 107 108 Abb. 26: Synthese der Chlorsilane 103, 105 und 108 2 Ergebnisse und Diskussion 29 Die synthetisierten Chlorsilane 103, 105 und 108 (1.2 Äq.) wurden mit Aldehyden unter Verwendung katalytischer Mengen PtCl2 bzw. AgOTf (jeweils 5 mol%) umgesetzt (Tab. 7). Tab. 7: Diastereoselektive Addition substituierter Allyldimethylchlorsilane an Aldehydea Eintrag Allylsilan RCHO Produkt Kat. syn:antib Ausbeute c (%) 1 SiMe2Cl 103 Ph O 62 Ph OH 109 PtCl2 99:1 90 2 AgOTf 99:1 90 3 CH3(CH2)4 O 96 CH3(CH2)4 OH 110 PtCl2 99:1 87 4 SiMe2Cl 105 Ph O 62 Ph OH 111 PtCl2 89:11 88 5 CH3(CH2)4 O 96 CH3(CH2)4 OH 112 PtCl2 90:10 85 6 SiMe2Cl 108 Ph O 62 Ph OH 113 PtCl2 - 88 7 CH3(CH2)4 O 96 CH3(CH2)4 OH 114 PtCl2 - 86 a Alle Reaktionen wurden unter Verwendung von 1.2 Äq. des Chlorsilans und 5 mol% PtCl2 oder AgOTf in Acetonitril bei RT durchgeführt. Reaktionszeiten: Einträge 1,3-7: 16 h; Eintrag 2: 2 h. b GC (Reaktionsmischung). c Isolierte Ausbeuten. Alle Reaktionen liefern die entsprechenden Homoallylalkohole in guten bis sehr guten Ausbeuten. Die syn:anti-Selektivität ist im Falle der Addition des Chlorsilans 103 an die Aldehyde 62 und 96 exzellent (Tab. 7, Einträge 1-3), bei der Allylierung von 62 und 96 durch das Silan 105 wird ein etwas niedrigeres syn:anti-Verhältnis beobachtet (Tab. 7, Einträge 4-5). Wird auch in diesem Fall ein zyklischer, 6-gliedriger Übergangszustand angenommen, so würden bei einer Sesselkonformation die beiden Methylsubstituenten des Chlorsilans 105 2 Ergebnisse und Diskussion 30 eine pseudoaxiale Stellung einnehmen. Dies erhöht die transannulare Wechselwirkung zwischen den Substituenten, wodurch die Struktur des Übergangszustandes von der Sesselkonformation abweicht. Insgesamt zeichnet sich die Addition substituierter Allyldimethylchlorsilane an Aldehyde sowohl unter PtCl2- als auch AgOTf-Katalyse durch hohe Diastereoselektivitäten aus. Die entstandenen Homoallylalkohole konnten in guten bis sehr guten Ausbeuten isoliert werden. AgOTf zeigt im Vergleich zu PtCl2 kürzere Reaktionszeiten. 2.4 Mechanistische Betrachtungen Aufgrund der angeführten Überlegungen zur „halophilen“ Aktivierung von Allyldimethylchlorislan und der im Rahmen dieser Arbeit erzielten Ergebnisse kann der in Abb. 27 dargestellte katalytische Kreislauf der PtCl2-katalysierten Allylierungsreaktion angenommen werden. Aufgrund der hohen Affinität von Platin(II) zu Chloridionen und der daraus folgenden Bildung von Platinaten koordiniert PtCl2 an das Chloratom des Allyldimethylchlorsilans und erhöht damit die Elektrophilie am benachbartem Siliziumatom (Abb. 27, Intermediate A und A´).52 Diese Art der Aktivierung wurde auch von MUKAIYAMA für die Koordination der „halophilen“ Verbindungen SnCl2 oder InCl3 an das Chloratom von Trimethylchlorsilan diskutiert.53 Bedingt durch den erhöhten Lewis-Säure-Charakter des Siliziumatoms kann nun der Aldehyd aktiviert und die Allylgruppe unter Annahme eines Hetero-Cope-artigen Übergangszustandes B auf den Aldehyd übertragen werden.54 Im letzten Schritt wird das PtCl2 unter Abgabe des Chloridions an den Silylether zurückgebildet und steht somit für ein weiteres Durchlaufen des katalytischen Kreislaufs zur Verfügung. Dieser Verlauf der Reaktion kombiniert die Grundlagen der Lewis-Säure katalysierten HOSOMI-SAKURAI- Reaktion mit dem Konzept des zyklischen, sesselartigen Übergangszustandes und benötigt hierzu lediglich katalytische Mengen an PtCl2. Der hier beschriebene katalytische Kreislauf ist auch auf andere „halophile“ Additive (PtCl4, PdCl2) übertragbar. 2 Ergebnisse und Diskussion 31 R O Si Cl SiCl SiCl SiCl R O Si Cl2Pt RCHO PtCl3 Cl2Pt und/oder A B A´ !" !# !" !# + - PtCl2 51 Abb. 27: Vermutlicher Reaktionsverlauf der PtCl2-katalysierten Allylierung von Aldehyden Unter Annahme des 6-gliedrigen, sesselartigen Übergangszustandes lässt sich der stereospezifische Verlauf der Reaktion bei der Addition substituierter Allyldimethy- lchlorsilane an Aldehyde erklären. In Abb. 28 werden die stereochemischen Verhältnisse der Übergangszustände dargestellt. 2 Ergebnisse und Diskussion 32 SiMe2Cl RCHO O SiMe2 R O SiMe2 R R R OH OH anti syn SiMe2Cl RCHO PtCl2 PtCl2 PtCl3 PtCl3 Abb. 28: Stereochemischer Verlauf der Addition von (E)- und (Z)-Crotylsilan an Aldehyde Für die Addition von Allyldimethylchlorsilan an Aldehyde unter AgOTf-Katalyse kann folgender katalytischer Kreislauf angenommen werden (Abb. 29). O Si R R Si ClO SiCl SiTfO R Si OTfO SiCl RCHO TfO AgOTf -AgCl + - "Initiierung" 115 Abb. 29: Katalytischer Kreislauf der AgOTf-katalysierten Allylierung von Aldehyden 2 Ergebnisse und Diskussion 33 Bereits während der Zugabe des Allyldimethylchlorsilans zu einer Lösung von AgOTf in Acetonitril wird die Bildung von AgCl (bzw. HgCl2 bei Hg(CF3CO2)2) beobachtet. Dies ist ein deutlicher Hinweis auf die Bildung von Allyldimethylsilyltriflat (bzw.-trifluoracetat), das anschließend als katalytisch relevantes Intermediat fungiert. Diese sehr reaktive Spezies muss allerdings während der Reaktion zurückgebildet werden, um den katalytischen Kreislauf aufrecht zu erhalten. Das Metallsalz übernimmt in diesem Fall somit eher die Funktion eines Initiators als die eines Katalysators. Um die katalytische Aktivität von Allyldimethylsilyltriflat nachzuweisen, wurde dieses aus Allyldimethylchlorsilan und AgOTf hergestellt. Anschließend wurden katalytische Mengen an Allyldimethylsilyltriflat 115 (5 mol%) in der Addition von Allyldimethylchlorsilan 51 an Laurinaldehyd 54 eingesetzt (Abb. 30). CH3(CH2)10 O CH3(CH2)10 OH SiMe2Cl+ (5 mol%) 51 55 SiMe2OTf CH3CN, RT, 10 Min. 54 93 % 115 Abb. 30: Nachweis der katalytischen Aktivität von Allyldimthylsilyltriflat 115 Der entsprechende Homoallylalkohol 55 kann nach 10 Minuten in 93 %iger Ausbeute isoliert werden. Diese Beobachtungen stimmen mit den Ergebnissen der AgOTf-katalysierten Allylierung von Laurinaldehyd mit Allyldimethylchorsilan überein. Es handelt sich also mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit bei der katalytisch relevanten Spezies um Allyldimethyl- silyltriflat. BROOK verwendetete Allyldimethylsilyltriflat in stöchiometrischen Mengen zur Allylierung von 4-Methoxybenzaldehyd.55 Auch in diesem Fall wurde ein kationischer, 6-gliedriger Übergangszustand angenommen. Da es sich bei Allyldimethylsilyltriflat um eine sehr hygroskopische und somit schwierig zu handhabende Flüssigkeit handelt, ist die Verwendung von AgOTf in den Allylierungreaktionen in jedem Fall vorzuziehen. Wird das in der Allylierungsreaktion verwendete Allyldimethylchlorsilan durch Allyltrimethylsilan ersetzt, so findet sowohl unter PtCl2- als auch AgOTf-Katalyse keine Reaktion statt. Der Chlorsubstituent am Silizium ist somit für eine Allylübertragung notwendig. 2 Ergebnisse und Diskussion 34 Neben den oben angeführten katalytischen Kreisläufen kommen jedoch noch weitere, mögliche Mechanismen der Allylübertragung in Betracht. In Anlehnung an die von YAMAMOTO entwickelte Methode zur Allylierung von Aldehyden,40 bei der die Bildung einer nucleophilen Bis-π-allylpalladium-Spezies angenommen wird, wäre eine analoge, intermediäre Bildung einer Bis-π-allylplatin-Spezies 116 aus Allyldimethyl- chlorsilan und PtCl2 denkbar. Ein möglicher katalytischer Kreislauf ist in Abb. 31 dargestellt. R Si ClO Pt Pt Cl SiMe2Cl SiMe2Cl2 O R Pt SiMe2Cl2 RCHO SiMe2Cl SiMe2Cl2 PtCl2 2 116 Abb. 31: Möglicher katalytischer Kreislauf in Anlehnung an YAMAMOTO40 Die nucleophilen Eigenschaften des Bis-π-allylplatins 116 konnten durch eine gezielte Synthese dieses Komplexes aus PtCl2 und Allylmagnesiumbromid56 und anschließendem Umsatz mit Benzaldehyd zum entsprechenden Homoallylalkohol (Ausbeute: 42 %) nachgewiesen werden. Aufgrund dieses Ergebnisses käme Bis-π-allylplatin als reaktive Zwischenstufe in Frage. Um dies zu prüfen, wurde PtCl2 mit 2 Äq. Allyldimethylchlorsilan in 2 Ergebnisse und Diskussion 35 deuteriertem Acetonitril vermischt. Mittels 1H- und 13C-NMR-Spektroskopie läßt sich jedoch eine Bis-π-allylplatin-Spezies nicht beobachten, es liegt nur unverändertes Allyldimethylchlorsilan vor. Diese Beobachtung schließt die Bildung eines solchen Intermediats während der Allylierungsreaktion zwar nicht aus, die Wahrscheinlichkeit hierfür ist allerdings gering. Zwei weitere Beobachtungen lassen einen solchen Reaktionsweg ebenfalls unwahrscheinlich erscheinen: Bis-π-allylplatin zeigt in der Addition von Allyldimethylchlorsilan an Aldehyde nur eine geringe katalytische Aktivität (Tab. 2, Eintrag 10). Diese sollte im Falle der Bildung einer solchen reaktiven Zwischenstufe signifikant höher liegen. Weiterhin läßt sich die hohe Diastereoselektivität bei der Addition substituierter Allyldimethylchlorsilan an Aldehyde über diesen Mechanismus nicht erklären. Ein stereospezifischer Verlauf der Reaktion wäre hier nicht gegeben. Vorstellbar wäre auch eine Koordination des PtCl2 an die Carbonylgruppe des Aldehyds und eine daraus folgende Aktivierung analog dem Verhalten konventioneller Lewis-Säuren. Dieser Fall würde der durch Lewis-Säuren katalysierten HOSOMI-SAKURAI-Reaktion34 entsprechen. Hinweise über eine mögliche Koordination des PtCl2 an die Carbonylgruppe lassen sich aus 13C-NMR-Spektren erhalten. Allerdings kann aus 13C-NMR-Spektren keine Tieffeldverschiebung des Carbonyl-C-Atoms festgestellt werden, die in Anwesenheit starker Lewis-Säuren (SnCl4, BF3) beobachtet wird.44,57 Weiterhin spricht der stereospezifische Verlauf der Reaktion gegen einen Lewis-Säure-katalysierten Prozess vom HOSOMI-SAKURAI- Typ. ESI-MS-Untersuchungen einer Lösung von Allyldimethylchlorsilan und PtCl2 (1 Äq.) in Acetonitril ergaben keine Hinweise auf eine mögliche Zwischenstufe. In diesem Fall scheinen die extremen Bedingungen bei den ESI-Messungen (T = 100°C, U ~3 kV) eine Zersetzung des Chlorsilans zu bewirken. Nach den bisher ausgeführten Überlegungen sollte eine Koordination des PtCl2 an das Chloratom des Allyldimethylchlorsilans die Elektrophilie des Siliziums erhöhen (siehe hierzu Abb. 27, Intermediate A und A´). Hinweise für eine solche Pt-Cl-Wechselwirkung könnten 29Si-NMR-spektroskopische Untersuchungen geben. Hierzu wurden äquimolare Mengen an PtCl2 und Allyldimethylchlorsilan in deuteriertem Acetonitril gelöst und anschließend ein 29Si-NMR-Spektrum aufgenommen. Dieses zeigte keinen Unterschied zu einem 29Si-NMR- Spektrum von Allyldimethylchlorsilan in deuteriertem Acetonitril ohne PtCl2. Es konnten somit letztlich keine direkten spektroskopischen Hinweise auf eine mögliche Koordination des Platin(II)-zentrums an das Chloratom des Allyldimethylchlorsilans erhalten werden. Jedoch bedeutet diese Beobachtung wiederum nicht den Ausschluss dieser Wechselwirkung. 2 Ergebnisse und Diskussion 36 Insgesamt konnte im Rahmen dieser Arbeit eine neue Platin(II)- und Silber(I)-katalysierte Allylierungsreaktion von Aldehyden und Acetalen entwickelt werden. Diese Reaktion zeichnet sich durch niedrige Katalysatormengen, hohe Ausbeuten, exzellente Chemo- selektivitäten, gute bis sehr gute Diastereoselektivitäten und leichte Durchführbarkeit aus. Im Vergleich zu den in der Einleitung genannten Methoden ist die Allylierungsreaktion in Bezug auf Effizienz, Diastereoselektivität und Praktikabilität gleichwertig und in einigen Punkten sogar überlegen. 2 Ergebnisse und Diskussion 37 2.5 Katalytische FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung mittels kationischer Platinkomplexe Die FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung aromatischer Verbindungen ist eine der fundamentalsten und gebräuchlichsten Reaktionen in der organischen Synthese und gleichzeitig auch von besonderer industrieller Bedeutung.58 Die bei den Reaktionen benutzten Lewis-Säuren, beispielsweise AlCl3, BF3, TiCl4 oder SnCl4, werden allerdings in mindestens stöchiometrischen Mengen benötigt. Die daraus resultierende Umweltproblematik infolge hoher Salzfrachten und die hohen Kosten führten zur Suche nach neuen, katalytischen Methoden zur FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung. In den letzten Jahren wurden erhebliche Fortschritte auf diesem Gebiet erreicht. Erwähnenswert ist hier die Einführung von Lanthanoid-Triflaten59 und verwandten Komplexen60 sowie die Verwendung einer aus zwei Lewis-Säuren bestehenden Katalysatorkombination.61,62 Diese Katalysatoren weisen teilweise eine große Anwendungsbreite in Acylierungsreaktionen auf, allerdings wird meist eine Katalysatormenge ≥ 10 mol% benötigt. Einige dieser Reagenzien, wie beispielsweise SiCl4, SbCl5, Ph2BOTf oder TiCl(OTf)3, sind zudem sehr feuchtigkeitsempfindlich und erfordern daher eine aufwendige Arbeitstechnik. Die Suche nach weiteren alternativen Methoden zur FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung, die katalytische Mengen einer aktiven Verbindung benötigt, ist somit von besonderem Interesse. Konventionelle FRIEDEL-CRAFTS-Katalysatoren koordinieren aufgrund ihrer hohen Sauerstoff-Affinität an die gebildeten aromatischen Ketone und stehen somit für eine weitere Aktivierung der Carbonylverbindung (Anhydrid oder Säurechlorid) nicht mehr zur Verfügung. Den Ausgangspunkt für unsere Untersuchungen bildete die Überlegung, diese unerwünschte Produkt-Inhibierung durch die Verwendung später Übergangsmetalle als Katalysatoren zu verhindern: die Koordination eines „weichen“ Metallzentrums an das „harte“ Carbonyl-Sauerstoffatom sollte die Bildung kinetisch stabiler Produkt-Katalysator- Komplexe verhindern und somit das Durchlaufen katalytischer Kreisläufe ermöglichen. Späte Übergangsmetallsalze weisen a priori eine schwache Lewis-Säure-Aktivität auf. Diese kann jedoch durch Bildung kationischer Übergangsmetallkomplexe deutlich erhöht werden.6-9,11,13-16,18 Aufgrund der Eigenschaft kationischer Platinkomplexe, Carbonylfunktionen6-9,11,13-16,18 und C-H-Bindungen29 zu aktivieren, untersuchten wir zunächst verschiedene Platinsalze auf ihre Fähigkeit, die Acylierung von Anisol 117 mit Essigsäureanhydrid (Ac2O) 118 (1.2 Äq.) zu 4-Methoxyacetophenon 119 in Dichlormethan (Abb. 32) zu katalysieren. 2 Ergebnisse und Diskussion 38 O O O O OO + Pt-Verbindung (2.5 mol%) Silber(I)-salz (5 mol%) CH2Cl2, 40°C 117 118 119 (1.2 Äq.) Abb. 32: Katalytische FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung von Anisol Während PtCl2, PtCl4 und neutrale L2PtCln-Komplexe (L = PhCN, PPh3, P(C6F5)3, PEt3, COD) keine bzw. nur eine sehr geringe Aktivität zeigen (Tab. 8, Einträge 1, 3, 10, 12, 14, 16, 18), können durch den Zusatz verschiedener Silber(I)-salze exzellente Ergebnisse erzielt werden. Die Generierung der kationischen Pt-Komplexe erfolgt bei RT in situ, die an- schließende Acylierung wird bei 40°C durchgeführt. Durch Verwendung der Kombination (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%)/AgSbF6 (5 mol%) kann eine Ausbeute an 4-Methoxyacetophenon von 75 % erzielt werden, die Systeme (COD)PtCl2 (2.5 mol%)/AgSbF6 (5 mol%) und PtCl4 (2.5 mol%)/AgSbF6 (5 mol%) katalysierten die FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung sogar mit 80 %iger Ausbeute. Die etwas geringere Ausbeute (65 %) bei Verwendung von (PPh3)2PtCl2 (2.5 mol%)/AgSbF6 (5 mol%) ist wahrscheinlich auf den elektronenschiebenden Effekt der Phophanliganden zurückzuführen, der eine höhere Elektronendichte am Platin und somit eine verminderte Lewis-Acidität zur Folge hat (Tab. 8, Eintrag 11). Der Austausch der Triphenyl- phosphanliganden gegen das weniger elektronenschiebende Tris-(pentafluorphenyl)-phosphan führt nur zu einer geringen Verbesserung der Ausbeute (68 %, Tab. 8, Eintrag 13). Hingegen wurde ein sehr deutlicher Einfluss des Gegenions auf die Ausbeute beobachtet (Tab. 8, Einträge 4-9), was mit einer sinkenden Lewis-Säure-Aktivität in der Reihenfolge SbF6 > ClO4 > OTf >> PF6, BF4, OAc erklärt werden kann. Die Silber(I)-salze AgSbF6, AgClO4, AgOTf und AgPF6 alleine katalysieren die Acylierung von Anisol mit Essigsäureanhydrid nicht bzw. nur in sehr geringem Ausmaß (Tab. 8, Einträge 20-23). Bei allen Reaktionen wurde kein vollständiger Umsatz beobachtet. Die Selektivität zugunsten des gebildeten Ketons ist sehr hoch, es werden nur sehr wenige Nebenprodukte gebildet. Bemerkenswert ist weiterhin die nahezu ausschließliche Bildung des para-substituierten Produktes (para:ortho ≥ 99:1). 2 Ergebnisse und Diskussion 39 Tab. 8: Vergleich der katalytischen Aktivität von neutralen und kationischen Platinkomplexen in der Acylierung von Anisol 117 mit Essigsäureanhydrid 118 (1.2 Äq.)a,b Eintrag Platin-Verbindung (2.5 mol%) Silber(I)-salz (5 mol%) Ausbeutec (%) 1 PtCl2 --- 0 2 AgSbF6 47 3 (PhCN)2PtCl2 --- 0 4 AgSbF6 75 5 AgClO4 56 6 AgOTf 33 7 AgPF6 19 8 AgBF4 5 9 AgOAc 4 10 (PPh3)2PtCl2 --- 0 11 AgSbF6 65 12 [P(C6F5)3]2PtCl2 --- 0 13 AgSbF6 68 14 (COD)PtCl2 --- 0 15 AgSbF6 80 16 PtCl4 --- 23 17 AgSbF6 80 18 (PEt3)4PtCl4 --- 0 19 AgSbF6 72 20 --- AgSbF6 20 21 --- AgClO4 0 22 --- AgOTf 0 23 --- AgPF6 0 a Alle Reaktionen wurden bei 40°C in Dichlormethan als Lösungsmittel durchgeführt. Die Reaktionsdauer betrug 20 h. b In allen Fällen beträgt das Verhältnis para- : ortho-Substitution ≥ 99:1 (GC). c Isolierte Ausbeuten an 119. 2 Ergebnisse und Diskussion 40 Untersuchungen verschiedener Lösungsmittel in der Acylierung von Anisol 117 mit Ac2O 118 unter Verwendung von (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%)/AgSbF6 (5 mol%) als Katalysator ergaben folgende Ausbeuten an 119: CH2Cl2 (75 %), CHCl3 (56 %), CH3NO2 (63 %), MeCN (3 %), THF (0 %). CH2Cl2 erweist sich somit als das geeignetste Lösungsmittel. Die Acylierung von Anisol mit Acetylchlorid anstelle von Essigsäureanhydrid (Ac2O) ergibt unter sonst gleichen Reaktionsbedingungen eine niedrigere Ausbeute an 119 (44 %). Wahrscheinlich wird der kationische Komplex durch die freiwerdenden Chlorid-Ionen inaktiviert (Platinatbildung). Anhydride haben bei dieser Reaktion bessere Acylierungs- eigenschaften. Weiterhin wurden Untersuchungen zur Katalysatormenge durchgeführt (Tab. 9). Tab. 9: Einfluss der Katalysatormenge auf die Acylierung von Anisol mit Ac2O (1.2 Äq.)a,b Eintrag (PhCN)2PtCl2 AgSbF6 Rk-Bedingungen Ausbeutec (%) 1 5 mol% 10 mol% 20 h, 40°C 74 2 2.5 mol% 5 mol% 20 h, 40°C 75 3 2.5 mol% 5 mol% 96 h, 40°C 77 4 2.5 mol% 5 mol% 120 h, RT 73 5 1 mol% 2 mol% 20 h, 40°C 65 6 1 mol% 2 mol% 96 h, 40°C 75 7 2.5 mol% 2.5 mol% 20 h, 40°C 67 a Alle Reaktionen wurden in Dichlormethan durchgeführt. b In allen Fällen beträgt das Verhältnis para- : ortho-Substitution ≥ 99:1 (GC). c Isolierte Ausbeuten an 119. Eine Erhöhung der Katalysatormenge auf 5 bzw. 10 mol% führt bei gleichen Reaktions- bedingungen nicht zu einer Steigerung der Ausbeute (74 %, Tab. 9, Eintrag 1). Auch kann bei längerer Reaktionszeit unter Verwendung von 2.5 mol% (PhCN)2PtCl2 und 5 mol% AgSbF6 keine bessere Ausbeute erzielt werden (77 %, Tab. 9, Eintrag 3). Die Durchführung der Reaktion bei Raumtemperatur führt zum selben Ergebnis, allerdings erhöht sich hier die Reaktionsdauer auf 5 Tage (73 %, Tab. 9, Eintrag 4). Bemerkenswert sind die Resultate bei Verwendung von 1 bzw. 2 mol% der Katalysatoren. Nach einer Reaktionszeit von 20 h unter Rückflussbedingungen kann das Keton 119 in einer im Vergleich nur geringfügig niedrigeren 2 Ergebnisse und Diskussion 41 Ausbeute von 65 % isoliert werden (Tab. 9, Eintrag 5). Durch eine Verlängerung der Reaktionszeit auf 3 Tage kann eine Ausbeute von 75 % erzielt werden (Tab. 9, Eintrag 6). Somit sind lediglich 1 mol% (PhCN)2PtCl2 und 2 mol% AgSbF6 notwendig, um eine gute Ausbeute an FRIEDEL-CRAFTS-Produkt 119 zu erhalten. Die Reduzierung der AgSbF6-Menge auf 2.5 mol% führt immerhin zu einer nahezu vergleichbaren Ausbeute von 67 % (Tab. 9, Eintrag 7). Wie dieses Ergebnis zeigt, ist das Katalysatorsystem bereits bei äquimolaren Mengen an Platin- und Silberverbindung sehr aktiv. Es lässt sich beobachten, dass sich die Reaktionsmischung während der Reaktion schwarz färbt. Dies deutet auf das Entstehen von kolloidalem, elementarem Platin hin. Die aktive Spezies wird wahrscheinlich im Verlauf der Reaktion desaktiviert, was den unvollständigen Umsatz erklären würde. Bei der gefundenen Katalysatorkombination aus einem Platinkomplex und einem Silber(I)- salz handelt es sich somit um ein sehr aktives und selektives Katalysatorsystem, das die FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung von Anisol mit Essigsäureanhydrid zu 4-Methoxyacetophenon katalysiert. Die Bedeutung dieser neuen Methode lässt sich nur umfassend unter Beweis stellen, wenn sie sich auch zur Darstellung weiterer aromatischer Ketone eignet. Hierzu wurden eine Vielzahl weiterer Aromaten unter Verwendung des Katalysatorsystems (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%)/AgSbF6 (5 mol%) acyliert (Tab. 10). Neben Essigsäureanhydrid wurden weitere Carbonsäureanhydride (Hexansäureanhydrid 120, Benzoesäureanhydrid 122) auf ihre Reaktivität hin getestet. 2 Ergebnisse und Diskussion 42 Tab. 10: Katalytische FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung substituierter Aromaten mit verschiedenen Carbonsäureanhydriden (1.2 Äq.)a Eintrag Aromat Anhydrid Produkt Ausbeuteb (%) 1 O 117 C5H11 O C5H11 OO 120 O O C5H11 121 77c 2 O 117 Ph O Ph OO 122 O O Ph 123 77c 3 O O O 124 O OO 118 O O O O 125 70 4 O O O 126 O OO 118 O O O O 127 62 5 128 O OO 118 O 129 76 6 130 O OO 118 O 131 77 7 132 O OO 118 O 133 70 8 O O 134 O OO 118 O O O 135 61 9 O O 136 O OO 118 O O O 137 61 a Alle Reaktionen wurden in CH2Cl2 bei 40°C in Gegenwart von 2.5 mol% (PhCN)2PtCl2 und 5 mol% AgSbF6 durchgeführt. Reaktionsdauer: 20 h. b Isolierte Ausbeuten. c Verhältnis para- : ortho-Substitution ≥ 99:1 (GC) 2 Ergebnisse und Diskussion 43 Fortsetzung Tab. 10: Katalytische FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung substituierter Aromaten mit verschiedenen Carbonsäureanhydriden (1.2 Äq.)a Eintrag Aromat Anhydrid Produkt Ausbeute b (%) 10 O 138 Ph O Ph OO 122 O Ph O 139 80 11 S 140 Ph O Ph OO 122 S Ph O 141 92 12 O 142 O OO 118 O O 143 65d 13 OH 144 O OO 118 O O 145 76 a Alle Reaktionen wurden in CH2Cl2 bei 40°C in Gegenwart von 2.5 mol% PtCl2(PhCN)2 und 5 mol% AgSbF6 durchgeführt. Reaktionsdauer: 20h. b Isolierte Ausbeuten. d Verhältnis 1,2- : 6,2-Substitution = 92:8 (GC) Wie aus Tab. 10 ersichtlich, können mäßig bis stark aktivierte Aromaten acyliert werden. Sogar das sterisch gehinderte Pentamethylbenzen 132 läßt sich mit einer Ausbeute von 70 % acylieren (Tab. 10, Eintrag 7). Die heterocyclischen Verbindungen Furan 138 und Thiophen 140 liefern sehr gute Ausbeuten unter Verwendung von Benzoesäureanhydrid 122 als Acylierungsmittel (Tab. 10, Einträge 10 und 11). Die Acylierung von Anisol 117 mit Hexan- 120 oder Benzoesäureanhydrid 122 erfolgt im Vergleich zu Essigsäureanhydrid 118 mit vergleichbarer Effizienz (Tab. 10, Einträge 1 und 2). Phenol 144 hingegen wird ausschließlich an der Alkoholfunktion acyliert (Tab. 10, Eintrag 13). Die aktivierten aromatischen Verbindungen N,N-Dimethylanilin, Indol und Thioanisol lassen sich nicht acylieren. In diesen Fällen wird die katalytisch relevante Platin-Spezies wahrscheinlich durch eine Koordination mit dem N- bzw. S-Atom inaktiviert. Die Acylierung nicht und schwach aktivierter aromatischer Verbindungen mit Essigsäureanhydrid liefert nur geringe Ausbeuten. Toluol wird unter den in Tab. 10 angeführten Bedingungen in sehr geringem Maße acyliert. So wurde bei Durchführung der Reaktion in Toluol als Lösungsmittel bei 80°C 4-Methylacetophenon nach 2 Tagen in nur 2 Ergebnisse und Diskussion 44 5 %iger Ausbeute isoliert. In diesem Falle führt auch eine Verwendung von den in Tab. 8 angeführten Pt-Ag-Katalysatorsystemen zu keiner Verbesserung der Ausbeute. Die Acylierung von 2-Brom- und 2-Iodanisol gelingt lediglich mit einer Ausbeute von 14 %, 2-Methoxybenzoesäuremethylester läßt sich mit 28 %iger Ausbeute acylieren. Eine Acylierung von 4-Nitroanisol gelang nicht. In diesen Fällen wird das aromatische System bereits durch einen elektronenziehenden Substituenten so stark desaktiviert, dass eine Acylierung nur in geringem Maße erreicht werden kann. Deutliche Hinweise auf den Verlauf einer Acylierungsreaktion gibt die Färbung der Reaktionsmischung. Kann das gebildete aromatische Keton in guten bis sehr guten Ausbeuten isoliert werden, färbt sich die Reaktionsmischung im Verlauf der Reaktion schwarz (Bildung von kolloidalem, elementarem Platin). Entsteht bei der Acylierung dagegen nur eine geringe Menge des Ketons, so ist die Mischung schwach braun gefärbt. Bleibt die Reaktion vollständig aus, so liegt eine farblose Reaktionsmischung vor. Insgesamt konnte mit Hilfe des Katalysatorsystems (PhCN)2PtCl2/AgSbF6 eine neue und effektive Methode zur Acylierung mäßig bis stark aktivierter aromatischer Verbindungen gefunden werden. Die Reaktion wird mehr durch elektronische als durch sterische Effekte beeinflusst. Um die Anwendungsbreite des Konzeptes der Wechselwirkung „weiches“ Metallzentrum – „hartes“ Carbonyl-Sauerstoffatom zu zeigen, wurden weitere Übergangsmetallverbindungen auf ihre katalytischen Eigenschaften hin in der Acylierung von Anisol 117 mit Essigsäureanhydrid 118 untersucht (Abb. 33, Tab. 11). O O O O OO + Metall-Komplex AgX CH2Cl2, 40°C (1.2 Äq.) 117 118 119 Abb. 33: Verwendung verschiedener kationischer Metallkomplexe in der Acylierung von Anisol 2 Ergebnisse und Diskussion 45 Tab. 11: Untersuchung verschiedener Metallsalze in der Acylierung von Anisol 117 mit Essigsäureanhydrid 118 (1.2 Äq.)a,b Eintrag Metallkomplex AgX Zeit [h] Ausbeutec (%) 1 (MeCN)2PdCl2 AgSbF6 72 75 2 [Pd(S-TolBINAP)(H2O)2](BF4)2 --- 20 - 3 (COD)CuCl AgSbF6 20 58 4 CuCl2·2[P(C6F5)3] AgSbF6 20 78 5 RhCl(CO)(PPh3)2 AgSbF6e 20 2 6 [RuCl2(CO)3]2d AgSbF6e 72 79 7 RuCl3·(H2O)n AgSbF6 20 81 a Alle Reaktionen wurden in CH2Cl2 bei 40°C in Gegenwart von 2.5 mol% der Übergangsmetallverbindung und 5 mol% AgSbF6 durchgeführt. b In allen Fällen beträgt das Verhältnis para- : ortho-Substitution ≥ 99:1 (GC).c Isolierte Ausbeuten an 119. d 1.25 mol%. e 2.5 mol%. Alle in der Tab. 11 angeführten neutralen Metallkomplexe weisen keine oder nur eine sehr geringe katalytische Aktivität in der Acylierungsreaktion von Anisol mit Essigsäureanhydrid auf. Die Verwendung der Kombination (MeCN)2PdCl2 (2.5 mol%)/AgSbF6 (5 mol%) führt zu einer Ausbeute von 75 % an 119, allerdings ist die Reaktionszeit (72 h) im Vergleich zum entsprechenden Platinsystem signifikant länger (Tab. 11, Eintrag 1). Dieses Ergebnis ist mit dem geringeren Lewis-Säure-Charakter kationischer Palladium-Komplexe erklärbar. Der von SHIBASAKI20 entwicklete Aquo-Komplex [Pd(S-TolBINAP)(H2O)2](BF4)2 zeigt keinerlei Aktivität (Tab. 11, Eintrag 2). Dies ist auf die Besetzung der freien Koordinationsstellen am Palladium durch zwei Wassermoleküle und die damit einhergehende Abschwächung des Lewis-Säure-Charakters zurückzuführen. Eine sehr geringe Ausbeute wird bei Verwendung des Systems RhCl(CO)(PPh3)2/AgSbF6 erhalten. Hier scheint die Lewis-Acidität aufgrund des wahrscheinlich vorliegenden einfach positiv geladenen Rhodiums und der elektronen- schiebenen Phosphanliganden zu gering zu sein. Gute Ergebnisse können mit den Komplexen CuCl2·2[P(C6F5)3] und [RuCl2(CO)3]2 in Kombination mit AgSbF6 erzielt werden (Tab. 11, Einträge 4 und 6). Ein geringfügig besseres Resultat kann durch das System RuCl3·(H2O)n/AgSbF6 erreicht werden (Tab. 11, Eintrag 7). Die Verwendung der Übergangs- metallverbindung RuCl3·(H2O)n wurde in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von 2 Ergebnisse und Diskussion 46 Prof. M. T. REETZ untersucht. In diesem Fall kann 4-Methoxyacetophenon in 81 %iger Ausbeute isoliert werden. Da es sich jedoch bei der eingesetzten Rutheniumverbindung um das Hydrat handelt, kann eine intermediäre Bildung von HSbF6,63 das ebenfalls katalytisch aktiv sein kann, nicht ausgeschlossen werden. RuCl3·(H2O)n erweist sich somit aufgrund seiner niedrigen Kosten und der Verwendung nicht getrockneter Lösungsmittel als sehr geeigneter Präkatalysator für FRIEDEL-CRAFTS-Acylierungen. Im Rahmen dieser Arbeit konnte eine neue Methode zur katalytischen FRIEDEL-CRAFTS- Acylierung mäßig bis stark aktivierter aromatischer Verbindungen unter Verwendung kationischer Übergangsmetallkomplexe entwickelt werden. Diese Methode kann mit luftstabilen Verbindungen durchgeführt werden und zeichnet sich durch ihre Praktikabilität, niedrige Katalysatormengen (bis zu 1 mol%) und eine große Anwendungsbreite aus. Durch erfolgreiche Anwendung des Konzeptes der Wechselwirkung „weiches“ Metallzentrum – „hartes“ Carbonylsauerstoffatom können die bei der klassischen FRIEDEL-CRAFTS- Acylierung in stöchiometrischen Mengen eingesetzten Lewis-Säuren durch katalytische Mengen kationischer Platin-Komplexe ersetzt werden. 2.6 Mechanistische Betrachtungen Detaillierte mechanistische Untersuchungen zu Reaktionen, die durch kationische Platin- komplexe katalysiert werden, wurden bisher nur in sehr geringem Umfang durchgeführt. In einigen Publikationen wurde die Aktivierung der Carbonylgruppe durch eine kationische Spezies angenommen, wodurch ein nucleophiler Angriff erleichtert wird.6,7,9 Lediglich FUJIMURA unternahm NMR-Untersuchungen an 3-Phenylpropanal, das er mit einem kationischen Platin-Hydroxo-Komplex (die Struktur dieses Komplexes ist nicht genau bekannt; siehe hierzu: Einleitung, Abb. 8) umsetzte; die entsprechenden 1H- und 13C-NMR- Spektren lieferten jedoch keinerlei Hinweise auf eine Carbonylaktivierung.23 STRUKUL charakterisierte kationische Platin- und Palladium-Phosphinkomplexe IR- und NMR- spektroskopisch.8 Im Rahmen dieser Arbeit wurden genauere spektroskopische Untersuchungen der katalytisch aktiven Spezies und ihre Wechselwirkung mit den Ausgangsverbindungen durchgeführt, um Einblicke in die Wirkungsweise kationischer Platinkomplexe zu erhalten. 2 Ergebnisse und Diskussion 47 Zunächst wurde die Wechselwirkung zwischen Essigsäureanhydrid 118 und den in der Acylierungsreaktion verwendeten Katalysatoren IR- und NMR-spektroskopisch untersucht (Tab. 12). Hierzu werden jeweils äquimolare Mengen an Essigsäureanhydrid 118 (Ac2O) mit den in Tab. 12 angeführten Komplexen in CH2Cl2 (IR) bzw. CD2Cl2 (13C-NMR) umgesetzt. Der gebildete Niederschlag (AgCl) wird vor der Messung unter Schutzgasatmosphäre abfiltriert. Angegeben sind jeweils die charakteristischen Veränderungen im IR (Δν, cm-1)- und 13C-NMR (Δδ, ppm)-Spektrum gegenüber freiem Essigsäureanhydrid (Ac2O). Die Daten der entsprechenden 1H-NMR-Spektren sind nicht angegeben, da die Veränderungen in den chemischen Verschiebungen nicht signifikant sind. Tab. 12: Charakteristische Veränderungen im IR (Δν,a cm-1)- und 13C-NMR (Δδ,b ppm)- Spektrum von Essigsäureanhydrid 118 in Gegenwart verschiedener Komplexec (PhCN)2PtCl2 AgSbF6 (PhCN)2PtCl2/2AgSbF6 Δδb (C=O) -0.03 +3.4 +2.4 Δνc (C=O) ±0 -30 / -44 -31 / -44 a Δν = ν(Komplex+Ac2O)-ν(Ac2O). b Δδ = δ(Komplex+Ac2O)-δ(Ac2O). c Die Reaktionen wurden unter Verwendung von 1 Äq. Essigsäureanhydrid und 1 Äq. (PhCN)2PtCl2, AgSbF6 oder (PhCN)2PtCl2/2AgSbF6 in CH2Cl2 (IR) bzw. CD2Cl2 (13C-NMR) bei RT durchgeführt. Zugabe von (PhCN)2PtCl2 führt zu keiner signifikanten Veränderung sowohl im IR- als auch im 13C-NMR-Spektrum von Essigsäureanhydrid. Eine Wechselwirkung zwischen beiden Verbindungen ist mittels IR- und 13C-NMR-Spektroskopie nicht nachweisbar. Diese Beobachtung steht auch mit dem experimentellen Befund im Einklang, dass (PhCN)2PtCl2 die FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung von Anisol mit Essigsäureanhydrid nicht katalysiert. Hingegen kann eine bedeutende Veränderung in den IR- und 13C-NMR-Spektren bei Verwendung von AgSbF6 und der Kombination (PhCN)2PtCl2/2AgSbF6 beobachtet werden. Sowohl das Auftreten von zwei neuen, nach kleineren Wellenzahlen verschobenen Schwingungsbanden (symmetrische und asymmetrische C=O-Valenzschwingung) im IR-Spektrum als auch die Verschiebung des Carbonyl-C-Atoms im 13C-NMR-Spektrum nach tieferem Feld geben deutliche Hinweise auf eine Koordination kationischer Metallzentren mit dem Carbonyl- Sauerstoffatom im Sinne eines Lewis-Säure- Lewis-Base-Komplexes.44,57,64 Dies deutet wiederum auf eine Aktivierung der Carbonylfunktion(en) durch AgSbF6 bzw. den kationischen Pt-Komplex hin, wodurch ein nucleophiler Angriff erleichtert ist. 2 Ergebnisse und Diskussion 48 Versuche, einen sich möglicherweise bildenden Komplex aus der kationischen Platin(II)- spezies und Essigsäureanhydrid zu kristallisieren, schlugen fehl. In weiteren Experimenten wurden die Wechselwirkungen der Komplexe (PhCN)2PtCl2, AgSbF6 und (PhCN)2PtCl2/2AgSbF6 mit Anisol NMR-spektroskopisch untersucht. Auch hier wurde jeweils ein Äquivalent des Komplexes mit einem Äquivalent Anisol in CD2Cl2 umgesetzt. Tab. 13 gibt die Veränderungen in den chemischen Verschiebungen der jeweiligen C-Atome gegenüber freiem Anisol an. Die Daten der entsprechenden 1H-NMR-Spektren sind nicht angegeben, da die Veränderungen in den chemischen Verschiebungen nicht signifikant sind. Tab. 13: Veränderungen (Δδa, ppm) der 13C-Verschiebungen von Anisol in Gegenwart verschiedener Komplexeb (PhCN)2PtCl2 AgSbF6 (PhCN)2PtCl2/2AgSbF6 C(ipso) -0.06 +2.3 +1.7 C(ortho) -0.05 +0.5 +0.4 C(meta) +0.08 -1.5 -1.2 C(para) -0.04 -8.4 -5.9 OMe -0.02 +0.5 +0.5 a Δδ = δ(Komplex+Anisol)-δ(Anisol). b Die Reaktionen wurden unter Verwendung von 1 Äq. Anisol und 1 Äq. (PhCN)2PtCl2, AgSbF6 oder (PhCN)2PtCl2/2AgSbF6 in CD2Cl2 bei RT durchgeführt. Auch hier zeigt sich, dass (PhCN)2PtCl2 zu keiner signifikanten Veränderung in der 13C-Verschiebung von Anisol führt. Eine Wechselwirkung zwischen beiden Verbindungen ist mittels 13C-NMR-Spektroskopie somit nicht nachweisbar. Auch dies steht mit dem experimentellen Befund im Einklang, dass (PhCN)2PtCl2 die FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung von Ac2O mit Anisol nicht katalysiert. Bedeutende Veränderungen können jedoch in Gegenwart von AgSbF6 oder (PhCN)2PtCl2/2AgSbF6 beobachtet werden. Hier tritt eine signifikante Hochfeldverschiebung für das para-C-Atom von Anisol ein (Δδ = -8.4 ppm bzw. -5.9 ppm), was auf eine erhöhte Elektronendichte an dieser Position, an der die Acylierung mit sehr hoher Selektivität stattfindet, hinweist. Das Signal des sich an dieser Position befindlichen Protons ist im 1H-NMR vollständig erhalten. 2 Ergebnisse und Diskussion 49 Die Beobachtungen aus den 13C-NMR-Spektren lassen sich am besten mit einer bevorzugten Koordination des Metallzentrums an das π-System des aromatischen Ringes interpretieren. Genauere Aussagen über die Haptizität lassen sich jedoch nicht machen. Es ist denkbar, dass das primär entstehende Intermediat eine reversible, elektrophile Substitution unter Bildung eines para-substituierten Pt- oder Ag-Komplexes 146 eingeht.65,66 Diese Spezies, nur in sehr geringer Konzentration in der Reaktionsmischung enthalten und somit nicht detektierbar, könnte ausreichende Reaktivität gegenüber dem aktivierten acylierenden Reagenz besitzen, dass eine ipso-Substitution stattfindet. Folgender katalytischer Kreislauf könnte bei der FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung von Anisol durchlaufen werden (Abb. 34). OMe PtL OMe OMe OMe O OH O O OO O OO PtL O OO [PtLx] + PtLx+ H+- + H+ x 146 PtLx + + x [PtLx] + Abb. 34: Möglicher katalytischer Kreislauf bei der Acylierung von Anisol Dieser Vorschlag zum Mechanismus der Acylierung von Anisol stellt jedoch nur eine von mehreren Möglichkeiten dar und sollte daher kritisch betrachtet werden. AgSbF6 und (PhCN)2PtCl2/2AgSbF6 zeigen in den spektroskopischen Untersuchungen sowohl bei Essigsäureanhydrid als auch bei Anisol ein sehr ähnliches Verhalten. Diesem steht jedoch eine erheblich unterschiedliche katalytische Aktivität bei der Acylierung von Anisol mit Essigsäureanhydrid gegenüber (Tab. 8, Einträge 4 und 20). Beide Verbindungen vermögen aufgrund der spektroskopischen Beobachtungen die Ausgangsverbindungen 2 Ergebnisse und Diskussion 50 Essigsäureanhydrid und Anisol zu aktivieren. Es können jedoch auch noch zusätzlich Effekte hinzukommen, die mit Hilfe der IR- und NMR-Spektroskopie nicht erfasst werden können. Um genauere Aussagen über die katalytisch aktive Spezies zu machen, wurden ESI-MS- Untersuchungen durchgeführt. Hierzu wird eine Mischung aus 1 Äq. (PhCN)2PtCl2 und 2 Äq. AgSbF6 in CH2Cl2 angesetzt und nach 30 Min. der Niederschlag (AgCl) abfiltriert. Mittels ESI-MS-Untersuchung der Lösung können folgende kationische Platin(II)-Komplexe identifiziert werden (siehe Abb. 35; siehe auch Anhang): [(PhCN)2PtCl]+ (I), [(PhCN)3PtCl]+ (II), [(PhCN)3PtCl(CH3CN)]+ (III) und [(PhCN)2PtCl(AgCl)]+ (IV). Pt ClN N Pt ClN N N Pt ClN N Cl Ag + + (PhCN)2PtCl2 + 2 AgSbF6 CH2Cl2 Pt ClN N N CH3 I II III IV Abb. 35: Mittels ESI-MS nachweisbare kationische Platin-Spezies Das im Komplex III an das Platin gebundene Acetonitril stammt aus dem bei der ESI- Messung zugesetztem Lösungsmittel Acetonitril. Der erwartete, kationische Pt-Komplex, dem beide Chloratome mit Hilfe des Silbersalzes entzogen werden ([(PhCN)2Pt]2+), kann hingegen nicht nachgewiesen werden. Daraus kann jedoch nicht geschlossen werden, dass diese Spezies nicht vorliegt, wahrscheinlich steht diese Spezies im Gleichgewicht mit Komplex I. Mit Hilfe von ESI-MS ist es somit gelungen, mehrere kationische Pt-Komplexe in Lösung nachzuweisen, die für die katalytische Aktivität in FRIEDEL-CRAFTS-Acylierungen verantwortlich sein könnten. 2 Ergebnisse und Diskussion 51 Weiterhin wurde eine Lösung des Katalysatorsystems (PhCN)2PtCl2/2AgSbF6 mit Anisol (1 Äq.) versetzt und durch eine ESI-MS-Untersuchung charakterisiert. Es kann der Chlorid- freie Pt(II)-Komplex [(PhCN)2Pt(C6H5OMe-H)]+ (V) identifiziert werden, der aus der Kombination von Komplex I und Anisol unter Abspaltung von HCl entsteht (siehe Abb. 36). Abb. 36: Gemessenes und berechnetes Isotopenmuster von [(PhCN)2Pt(C6H5OMe-H)]+ (V) Führt man das Experiment mit selektiv an der para-Position monodeuteriertem Anisol 147 (Deuterierungsgrad >98 %) durch, so kann ausschließlich derselbe Komplex [(PhCN)2Pt(C6H4DOMe-D)]+ (V) beobachtet werden. In diesem Fall wird somit selektiv das Deuterium an der para-Position des 4D-Anisols (als DCl) abgespalten. Dies zeigt, dass das Proton an der para-Position von Anisol, an der auch die Acylierung in Gegenwart von Ac2O stattfindet, durch eine Wechselwirkung mit dem Lewis-sauren Pt-Komplex für eine Abspaltung aktiviert wird. Dieser Versuch gibt lediglich Hinweise auf eine mögliche Wechselwirkung zwischen dem kationischen Platinkomplex und der para-Position im Anisol, die jedoch keine Rückschlüsse auf die Vorgänge während der Friedel-Crafts-Acylierung zulassen. Die Bedingungen während der ESI-MS-Messung (T = 200°C, U ~3kV) sind nicht mit denen der FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung vergleichbar. ([ gemessen berechnet 505 510 515 R3: 60 22% m( 16-60) 30191.ms * VTR-VD-062-01/ESIpos/CH2Cl2/HP5989 9% 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 505 510 515 R5: Iso: PT1C21H17N2O1 100% 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 [(PhCN)2Pt(C6H5OMe-H)]+ 2 Ergebnisse und Diskussion 52 ESI-MS-Messungen einer Lösung von (PhCN)2PtCl2/2AgSbF6 und Essigsäureanhydrid (1 Äq.) in CH2Cl2 führten lediglich zum Nachweis der bereits oben genannten kationischen Pt(II)-Spezies I-IV. Eine im IR- und 13C-NMR-Spektrum erkennbare Adduktbildung zwischen einem kationischen Pt-Komplex und Essigsäureanhydrid kann nicht nachgewiesen werden. Mit Hilfe spektroskopischer Methoden konnten Hinweise auf die katalytisch aktive Spezies und deren Wechselwirkung mit den Ausgangsverbindungen erhalten werden. IR-, NMR- und ESI-MS-Untersuchungen zeigen, dass kationische Pt(II)-Komplexe sowohl die Carbonyl- funktion in Essigsäureanhydrid als auch die para-C-H-Bindung in Anisol aktivieren. Abschließend soll noch auf einen weiteren, denkbaren Mechanismus hingewiesen werden: Während der FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung unter Verwendung des Katalysatorsystems Übergangsmetallchlorid/AgSbF6 könnte es intermediär auch zur Bildung von Antimon- pentafluorid (SbF5) kommen. Antimonpentafluorid ist eine der stärksten Lewis-Säuren und kann daher auch die FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung aromatischer Verbindungen katalysieren.67 Aus 19F-NMR-Untersuchungen können keinerlei Aussagen über das Vorliegen oder Nichtvorliegen von SbF5 gemacht werden. Eine Acylierung von Anisol mit Essigsäureanhydrid unter Zusatz von 5 mol% SbF5 ergibt nach 20 h bei 40°C eine isolierte Ausbeute von 54 % an 4-Methoxyacetophenon (para- : ortho-substituiertem Produkt ≥ 99:1). Dieses Ergebnis spricht für eine katalytische Aktivtät während der Reaktion. Sollte es jedoch zu einer intermediären Bildung von SbF5 bei den Acylierungreaktionen kommen, so müssen noch weitere Effekte zur katalytischen Aktivität der Pt-Ag-Systeme beitragen, da die Ausbeuten hier unter sonst gleichen Bedingungen zwischen 70 und 80 % liegen. 2 Ergebnisse und Diskussion 53 2.7 FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung von Toluol unter Verwendung kationischer Platinkomplexe Das oben beschriebene Katalysatorsystem (PhCN)2PtCl2/AgSbF6 führt zu guten Ergebnissen bei der katalytischen FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung mäßig bis stark aktivierter aromatischer Verbindungen. Eine Acylierung schwach aktivierter Aromaten gelingt lediglich in geringen Ausbeuten. Aufgrund der sehr guten Ergebnisse mit den Katalysatorkombinationen CuCl2·2[P(C6F5)3]/2AgSbF6 und [RuCl2(CO)3]2/2AgSbF6 bei der Acylierung von Anisol wurden diese auch in der Acylierung von Toluol mit Essigsäureanhydrid getestet. Leider können nur Ausbeuten von 3 % bzw. 2 % an 4-Methylacetophenon erreicht werden. Auch die Acylierung von Toluol mit Benzoesäureanhydrid anstelle von Essigsäureanhydrid gelang unter Verwendung der Kombination (PEt3)2PtCl4/2AgSbF6 lediglich mit einer Ausbeute von 4 %. In allen Fällen wurde Toluol als Lösungsmittel verwendet und die Reaktionen bei 80°C durchgeführt. Ausgangspunkt für weitere Untersuchungen bildete die Überlegung, dass kationische Übergangsmetallkomplexe in verschiedenen Lösungsmitteln unterschiedliche Aktivitäten zeigen. Der Wahl des Gegenions und somit auch des Silber(I)-salzes kommt in diesem Zusammenhang eine besondere Bedeutung zu, da sich hierüber die Aktivität der Komplexe beeinflussen lässt. Das Hauptaugenmerk richtete sich zunächst auf die Variation des Silber(I)-salzes. Untersucht wurde die Acylierung von Toluol 148 mit Benzoesäureanhydrid 122 zu Methylbenzophenon 149 (Abb. 37, Tab. 14). Ph O Ph OO + ÜM-Verbindung Silber(I)-salz Toluol, 80°C 148 122 O Ph 149 Abb. 37: Katalytische FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung von Toluol mit Benzoesäureanhydrid 2 Ergebnisse und Diskussion 54 Tab. 14: Vergleich der Aktivität verschiedener ÜM-Verbindungen in der Acylierung von Toluol 148 mit Benzoesäureanhydrid 122a Eintrag ÜM-Verbindung AgX Zeit [h] Ausbeuteb (%) 1 (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%) AgOTf (5 mol%) 48 31 (65:3:32)c 2 AgPF6 (5 mol%) 48 - 3 AgBF4 (5 mol%) 48 - 4 --- AgOTf (5 mol%) 48 - 5 (COD)PtCl2 (2.5 mol%) AgOTf (5 mol%) 48 52 (68:3:29)c 6 (PEt3)2PtCl4 (2.5 mol%) --- 48 - 7 AgOTf (5 mol%) 48 51 (67:3:30)c 8 AgOTf (10 mol%) 48 61 (68:2:30)c 9 PtCl4 (2.5 mol%) --- 48 - 10 AgOTf (5 mol%) 48 59 (66:3:31)c 11 AgOTf (10 mol%) 48 71 (67:2:31)c 12 RuCl3·(H2O)n (2.5 mol%) --- 48 - 13 AgOTf (5 mol%) 48 60 (66:3:31)c 14 AgOTf (7.5 mol%) 72 73 (68:2:30)c 15 RhCl3·(H2O)n (2.5 mol%) --- 48 - 16 AgOTf (7.5 mol%) 96 71 (66:3:31)c 17 CuCl2·2P(C6F5)3 (2.5 mol%) AgOTf (5 mol%) 48 - a Alle Reaktionen wurden in Toluol bei 80°C durchgeführt. b Isolierte Ausbeuten an 2-,3- und 4-Methylbenzophenon bezogen auf Benzoesäureanhydrid. c Verhältnis para-: meta-: ortho- Substitution (GC, Reaktionsmischung). Da (PhCN)2PtCl2 in Kombination mit AgSbF6 zu sehr schlechten Ausbeuten in der FRIEDEL- CRAFTS-Acylierung von Toluol führt, wurden die Silbersalze AgOTf, AgPF6 und AgBF4 getestet. Die Systeme (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%)/AgPF6 (5 mol%) und (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%)/AgBF4 (5 mol%) zeigen keine Aktivität (Tab. 14, Einträge 2 und 3), jedoch kann unter Verwendung von AgOTf eine Gesamtausbeute von 31 % an para-, meta- und ortho- 2 Ergebnisse und Diskussion 55 substituiertem Produkt isoliert werden (Tab. 14, Eintrag 1). Die mittels GC-MS bestimmte Produktverteilung para:meta:ortho = 65:3:32 zeigt eine nur geringe Selektivität der Reaktion zugunsten des 4-Methylbenzophenons. Eine katalytische Aktivität von AgOTf in Abwesenheit von (PhCN)2PtCl2 wird nicht beobachtet (Tab. 14, Eintrag 4). Während der Generierung des kationischen Komplexes wurde die Beobachtung gemacht, dass sich nach der Zugabe des AgOTf zu einer Lösung von (PhCN)2PtCl2 in Toluol allmählich ein farbloser Niederschlag bildet, bei dem es sich um AgCl handelt. Im Gegensatz hierzu kann diese Niederschlagsbildung bei der Kombination (PhCN)2PtCl2/2AgSbF6 nicht beobachtet werden, es scheidet sich jedoch ein Niederschlag an den Wänden des Kolbens ab. Dies deutet darauf hin, dass im Falle der Kombination (PhCN)2PtCl2/2AgSbF6 wahrscheinlich keine ausreichende Bildung der kationischen Spezies stattfindet und somit auch die Ausgangsverbindungen nicht in ausreichendem Maße aktiviert werden. Aufgrund dieser Ergebnisse wurden weitere Platin-Komplexe in Kombination mit AgOTf untersucht. Unter Verwendung des Systems (COD)PtCl2 (2.5 mol%)/AgOTf (5 mol%) kann eine Ausbeute von 52 % an 149 isoliert werden (Tab. 14, Eintrag 5). Wahrscheinlich ist hier die Lewis-Acidität durch den im Vergleich zu PhCN weniger elektronenschiebenden Liganden COD erhöht. Die Untersuchung der Platin(IV)-Verbindungen (PEt3)2PtCl4 und PtCl4 führte nur in Gegenwart von 10 mol% AgOTf zu einer Steigerung der Ausbeute auf 61 % bzw. 71 % an 149 (Tab. 14, Einträge 8 und 11). In diesen Fällen können sich wahrscheinlich durch die Verwendung von 4 Äq. AgOTf katalytisch wirksame Spezies ausbilden, die eine höhere postive Ladung am Metallatom und somit einen stärkeren Lewis- Säure-Charakter aufweisen. Als weitere Übergangsmetallverbindungen wurden die Komplexe RuCl3·(H2O)n und RhCl3·(H2O)n in Kombination mit AgOTf getestet. Auch hier zeigt sich, dass in Gegenwart von 3 Äq. AgOTf die höchsten Ausbeuten erzielt werden können (73 % bei RuCl3·(H2O)n (2.5 mol%)/AgOTf (7.5 mol%), 71 % bei RhCl3·(H2O)n (2.5 mol%)/AgOTf (7.5 mol%)). Die mögliche Bildung von Trifluormethansulfonsäure, deren katalytische Aktivität bei FRIEDEL- CRAFTS-Acylierungen bereits von EFFENBERGER nachgewiesen wurde,62b,c,d kann auch hier nicht ausgeschlossen werden. Das System CuCl2·2P(C6F5)3 (2.5 mol%)/AgOTf (5 mol%) erweist sich bei dieser Reaktion als inaktiv (Tab. 14, Eintrag 17). Das Verhältnis der Produktverteilung para-: meta-: ortho-Methylbenzophenon ist bei allen Reaktionen nahezu identisch; leider ist die Selektivität zugunsten des para- Methylbenzophenons nur moderat. 2 Ergebnisse und Diskussion 56 Weiterhin wurde durch den Zusatz von Tris-(pentafluorphenyl)-phosphan (P(C6F5)3, 2 Äq. bezogen auf die ÜM-Verbindung) versucht, die Löslichkeit der ÜM-Verbindung in Toluol zu erhöhen und somit eine leichtere Bildung der kationischen ÜM-Komplexe zu ermöglichen. Die isolierten Ausbeuten an 149 sind jedoch identisch oder liegen leicht unter denen, die in den Reaktionen ohne Zusatz von Tris-(pentafluorphenyl)-phosphan erzielt werden. Essigsäureanhydrid erweist sich in der Acylierung von Toluol unter Verwendung der in Tab. 14 genannten Katalysatorkombinationen als unreaktiv. Eine Erklärung für dieses Verhalten kann nicht gegeben werden. Zusammenfassend konnten durch Variation des Silbersalzes (des Gegenions) katalytisch wirksame Systeme gefunden werden, die die FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung von Toluol mit Benzoesäureanhydrid ermöglichen. Somit konnte das Prinzip der Wechselwirkung „weiches“ Metallatom – „hartes“ Carbonylsauerstoffatom auch auf die Acylierung schwach aktivierter Aromaten erweitert werden. 2 Ergebnisse und Diskussion 57 2.8 Verwendung kationischer Platinkomplexe zu Furansynthesen Furane gehören zu den wichigsten heterozyklischen Verbindungen und treten in einer Vielzahl von Naturstoffen auf.68 Aufgrund ihrer vielseitigen biologischen Aktivität werden sie als Pharmazeutika, Insektizide sowie als Aroma- und Duftstoffe verwendet.69 In der organischen Synthese dienen sie als variable Synthesebausteine für den Aufbau zyklischer und nicht-zyklischer Verbindungen.70 Daher wurden viele Anstrengungen zur Entwicklung neuer Synthesemethoden für Furane unternommen. Im Laufe der Jahre konnten eine Vielzahl unterschiedlicher Strategien konnte entwickelt werden, von denen die bedeutendsten im Folgenden genannt seien. Die ältesten und wohl bekanntesten Methoden zur Synthese von Furanen sind die unter Säurekatalyse verlaufende Cyclokondensation von 1,4-Dicarbonylverbindungen (PAAL- KNORR-Synthese)71 und die FEIST-BENARY-Reaktion.72 Neben diesen klassischen Verfahren konnten eine Vielzahl neuer Methoden zur regioselektiven Synthese substituierter Furane ausgehend von acyclischen Vorläufern entwickelt werden.70c Bedeutende Strategien verwenden funktionalisierte Alkinderivate als Ausgangssubstanzen. Eine bemerkenswerte Methode basiert auf der Cycloisomerisierung73 von 2-Alken-4-in-1-olen 150 (Abb. 38). OH R4 R3R2 R1 O R2 R3Katalysator 150 151 R1 R 4 Abb. 38: Furansynthese mittels Cycloisomerisierung von 2-Alken-4-in-1-olen 150 MARSHALL gelang die Synthese von Furanen unter basischen Bedingungen,74 die Cycloisomerisierung kann jedoch auch unter Verwendung von Ruthenium-75 und Palladium- Katalysatoren75b,76 erreicht werden. Ein Meilenstein auf dem Gebiet der übergangsmetallkatalysierten Furansynthesen ist die Entdeckung MARSHALLs, dass Allenylketone 152 duch Rh(I)- oder Ag(I)-Katalysatoren selektiv zu Furanen isomerisiert werden können (Abb. 39).77 2 Ergebnisse und Diskussion 58 OR R O [RhI oder AgI] 152 153 Abb. 39: Isomerisierung von Allenylketonen 152 zu Furanen 153 Die Cyclisierung von Allenylketonen zu Furanen konnte auch mit Pd(0)-,78 Pd(II)-79 und Au(III)-Verbindungen80 erreicht werden. Eine weitere Methode verwendet funktionalisierte γ,δ-Alkinone als acyclische Ausgangssubstanzen, die unter Säurekatalyse81 oder Einsatz von Basen82 zu den jeweiligen Furanen cyclisiert werden können. Palladiumverbindungen katalysieren die Furanbildung ebenfalls, jedoch ist in diesen Fällen die Anwesenheit von Vinyl- oder Aryltriflaten bzw. - halogeniden erforderlich.83 UTIMOTO gelang die Bildung von Furanen aus β,γ-Alkinonen unter Pd(II)-Katalyse, auch hier müssen Protonen oder Allylchloride zum Abfangen der intermediär gebildeten Organopalladium-Spezies anwesend sein.84 In einer neueren Arbeit synthetisierte ARCADI Furane aus β-Dicarbonylverbindungen in Gegenwart von Propargylbromid, DBU und katalytischen Mengen an CuI.85 Als weitere Pd(II)-katalysierte Zugangswege zu Furanen seien die von TROST86 entwickelte Kupplung von terminalen Alkinen und γ-Hydroxyalkinoaten und die von UTIMOTO87 beschriebene Umsetzung von substituierten 3-Alkin-1,2-diolen zu 2,4-disubstituierten Furanen erwähnt.88 Über die Synthese von Furanen mittels Platin-Komplexen ist bis dato nichts bekannt. Es erschien uns daher von Interesse, das Verhalten von Platin-Komplexen in Furansynthesen zu untersuchen. Ausgangspunkt für unsere Überlegungen war die Eigenschaft kationischer Platin- verbindungen, sowohl Carbonylfunktionen6-9,11,13-16,18 als auch Alkine24-28 zu aktivieren. Es sollte somit möglich sein, Moleküle, die eine Carbonyl- und eine Alkin-Funktion tragen, mit Hilfe von kationischen Platin(II)-komplexen in Furane umzuwandeln (Abb. 40). Als Ausgangsverbindungen schienen uns γ,δ-substituierte Alkinone 154 besonders geeignet. 2 Ergebnisse und Diskussion 59 R O R´ OR R´ Pt(II) 154 155 Abb. 40: Furansynthese mittels kationischer Pt(II)-Komplexe Diese Überlegungen zur Synthese von Furanen sollten nun anhand einiger Reaktionen getestet werden. Als Substrate wurden die aliphatischen und aromatischen Alkinone 156, 158 und 160 verwendet, die in Gegenwart der Katalysatorkombinationen (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%)/AgSbF6 (5 mol%), (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%)/AgOTf (5 mol%) und (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%)/AgPF6 (5 mol%) umgesetzt wurden. Die kationischen Platin-Komplexe werden in situ durch Zugabe des Silber(I)-salzes zu einer Lösung von (PhCN)2PtCl2 in Dichlormethan generiert. Aufgrund der guten Erfahrungen bei der katalytischen FRIEDEL-CRAFTS- Acylierung wurde auch hier Dichlormethan als Lösungmittel verwendet (Abb. 41). R O OR (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%) AgX (5 mol%) CH2Cl2 156 R = CH3158 R = Ph 157 R = CH3, 0 % 159 R = Ph, 12 % O (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%) AgX (5 mol%) CH2Cl2 O 160 161X = SbF6, OTf, PF6 Abb. 41: Reaktion der Alkinone 156, 158, und 160 in Gegenwart kationischer Pt-Komplexe Die Reaktionen wurden sowohl bei RT als auch bei 40°C durchgeführt. Leider konnten in keinem Fall die entsprechenden Furane nachgewiesen werden, es liegen nach 24 h Reaktionszeit lediglich die Ausgangsverbindungen unverändert vor. Nur das Furan 159 kann in Gegenwart der Katalysatorkombination (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%)/AgOTf (5 mol%) nach drei Tagen bei 40°C in 12 %iger Ausbeute isoliert werden. Bei Verwendung der Übergangsmetallverbindungen [RuCl2(CO)3]2 (2.5 mol%) und (PEt3)2PtCl4 (2.5 mol%) in 2 Ergebnisse und Diskussion 60 Kombination mit AgOTf (5 mol%) bzw. AgSbF6 (5 mol%) kann das Furan 161 ebenfalls nicht nachgewiesen werden. Als weitere Ausgangsverbindung wurde das Alkinon 162 synthetisiert und dessen Verhalten in Gegenwart einer Katalysatorkombination von 2.5 mol% (PhCN)2PtCl2 und verschiedener Silber(I)-salze (5 mol%) untersucht (Abb. 42, Tab 15). O O O O O O 162 163 (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%) AgX (5 mol%) CH2Cl2 O O O + 164 Abb. 42: Umsetzung des Alkinons 162 mit kationischen Platinkomplexen Tab. 15: Einfluss des Silber(I)-salzes auf die Produktverteilunga Eintrag AgX (5 mol%) Bedingungen OO O 163 O O O 164 1 AgOTf 16 h, RT 34 % (GC) 44 % (GC) 2 AgOTf 16 h, -5°C 87 % <1 % (GC) 3 AgSbF6 10 h, RT <1 % (GC) 66 % 4 AgBF4 96 h, RT - 47 % 5 AgPF6 72 h, RT 14 % 30 % 6 AgClO4 72 h, RT 19 % 23 % a Alle Reaktionen wurden unter Verwendung von 2.5 mol% (PhCN)2PtCl2 in Dichlormethan durchgeführt. Unter Verwendung der Katalysatorkombination (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%)/AgOTf (5 mol%) und Durchführung der Reaktion bei RT kann das Furan 163 in 33 % und das Cyclohexenon 164 in 42 % mittels GC-MS nachgewiesen werden (Tab. 15, Eintrag 1). Wird die Reaktionstemperatur auf –5°C gesenkt, so entsteht das Furan 163 als Hauptprodukt und kann mit einer Ausbeute von 87 % erhalten werden (Tab. 15, Eintrag 2). Die Reaktion zeichnet sich durch hohe Selektivität aus, das Cyclohexenon 164 kann mittels GC-MS in nur sehr geringen Mengen beobachtet werden. Wird die Reaktion jedoch in Gegenwart der Katalysatoren (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%)/AgSbF6 (5 mol%) durchgeführt, so kann als Hauptprodukt 2 Ergebnisse und Diskussion 61 überraschenderweise das Cyclohexenon 164 in 66 %iger Ausbeute isoliert werden (Tab. 15, Eintrag 3). Allerdings entstehen neben dem genannten Hauptprodukt viele Nebenprodukte in sehr geringen Mengen, unter anderen das Furan 163. Eine Senkung der Reaktionstemperatur auf –5°C führt zu keinem Umsatz, bei dieser Temperatur ist der Katalysator nicht aktiv. Von besonderer Wichtigkeit ist in diesem Zusammenhang, dass die Umsetzungen nur in Gegenwart des Platin(II)-komplexes und der Silber(I)-verbindung ablaufen, die Komplexe alleine zeigen keine katalytische Aktivität. Im Falle der Kombination (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%)/AgBF4 (5 mol%) kann das Cyclohexenon 164 als Hauptprodukt in 47 %iger Ausbeute erhalten werden. Die Selektivität ist bei dieser Reaktion infolge Nebenproduktbildung moderat (Tab. 15, Eintrag 4). Das Furan 163 kann auch hier nicht beobachtet werden. Unter Verwendung der Systeme (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%)/AgPF6 (5 mol%) und (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%)/AgClO4 (5 mol%) können sowohl das Furan 163 als auch das Cyclohexenon 164 isoliert werden (Tab. 15, Einträge 5 und 6). Auch hier erhält man bei einer Reaktionstemperatur von –5°C keinem Umsatz. Aufgrund dieser Ergebnisse ist es somit möglich, den Reaktionsweg durch Wahl des Gegenions (Silber(I)-salz) gezielt in eine Richtung zu beeinflussen. Die Ausbeuten für die Synthese des Furans 163 sind sehr gut und auch das Cyclohexenon 164 lässt sich in guten Ausbeuten isolieren. Die Ergebnisse zeigen, dass die Anwesenheit einer zweiten Carbonyl- Gruppe (hier Ester-Gruppe) in Nachbarschaft zur Ketogruppe zur Bildung der Furane und Cyclohexenone notwendig ist. Als nächstes wurde die Stabilität des Furans 163 und des Cyclohexenons 164 in Gegenwart von (PhCN)2PtCl2/AgSbF6 bzw. (PhCN)2PtCl2/AgOTf überprüft (Abb. 43). Es ist möglich, dass sich bei dem System (PhCN)2PtCl2/AgSbF6 aus 162 zuerst das Furan 163 bildet und dieses anschließend zum Cyclohexenon 164 weiterreagiert. Dieselbe Überlegung gilt umgekehrt für das System (PhCN)2PtCl2/AgOTf. 2 Ergebnisse und Diskussion 62 O O O O O OOO O OO O 163 164 PtCl2(PhCN)2 (2.5 mol%) AgSbF6 (5 mol%) CH2Cl2, RT 164 163 PtCl2(PhCN)2 (2.5 mol%) AgOTf (5 mol%) CH2Cl2, -5°C Abb. 43: Untersuchungen zur Stabilität des Furans 163 und des Cyclohexenons 164 In beiden Reaktionen findet kein Umsatz statt. Diese Experimente zeigen, dass das Alkinon 162 jeweils direkt zu den Verbindungen 163 und 164 reagiert. Eine weitere Untersuchung wurde bezüglich der Bildung des Cyclohexenons 164 durchgeführt. Es sollte geklärt werden, ob die Keto-Carbonylfunktion zur Bildung des Carbozyklus notwendig ist. Hierzu wurde der Ester 165 synthetisiert und anschließend mit verschiedenen Katalysatorkombinationen umgesetzt (Abb. 44). O O Ph PtCl2(PhCN)2 (2.5 mol%) AgX (5 mol%) CH2Cl2, RT 165 166X = SbF6, OTf, PF6 EtO2C Ph Abb. 44: Umsatz von 165 mit kationischen Platin-Komplexen In allen Fällen liegt die Ausgangsverbindung 165 unverändert vor. Somit ist zur Bildung des Carbozyklus die Keto-Carbonylfunktion notwendig. Anhand weiterer Testsubstrate sollte die Anwendungsbreite dieser neu entwickelten Methode untersucht werden. Hierzu wurden eine Reihe weiterer Alkinone synthesisiert und anschließend mit Katalysatorkombinationen aus (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%) und verschiedenen Silber(I)-salzen (5 mol%) umgesetzt (Tab. 16). 2 Ergebnisse und Diskussion 63 Tab. 16: Umsetzung verschiedener Alkinone mit kationischen Pt-Komplexena Eintrag Alkinon Produkt AgX (5 mol%) T Ausbeute b (%) 1 O O O 167 OO O 168 AgOTf -5°C 90 2 O O O 167 O O O 169 AgSbF6 RT 65 3 O O O 170 OO O 171 AgOTf -5°C 82 4 O O O Ph 172 OO O Ph 173 AgOTf -5°C 88 5 O O O 174 O O O 175 AgOTf -5°C 89 6 O PhO2S 176 OPhO2S 177 AgOTf -5°C 88 7 O NC 178 - AgOTf -5°C - a Alle Reaktionen wurden unter Verwendung von 2.5 mol% (PhCN)2PtCl2 in Dichlormethan durchgeführt. Reaktionsdauer: 16 h. b Isolierte Ausbeuten. Es wurden zunächst Substrate gewählt, die in Nachbarschaft zur Ketofunktion eine Ester- Gruppierung tragen. Alle in Tab. 16 aufgeführten Alkinone lassen sich unter Verwendung des Katalysatorsystems (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%)/AgOTf (5 mol%) in sehr guten Ausbeuten zu den entsprechenden Furanen umsetzen (Tab. 16, Einträge 1, 3-5). Die Reaktionen sind auch in diesen Fällen sehr selektiv. In Gegenwart der Katalysatorkombination (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%)/AgSbF6 (5 mol%) lässt sich jedoch lediglich das Alkinon 167 zum entsprechenden Cyclohexenon 169 zyklisieren (Tab. 16, Eintrag 2). Unter diesen 2 Ergebnisse und Diskussion 64 Bedingungen führten die Umsetzungen der Alkinone 170 und 172 zu sehr komplexen Produktgemischen, in denen mittels GC-MS die entsprechenden Furane und Cyclohexenone nur in geringen Mengen nachgewiesen wurden. Leider läßt sich die Richtung der Reaktion nur im Falle des Alkinons 167 durch die Wahl des Gegenions gezielt beeinflussen. Auch eine Änderung des Katalysatorsystems und der Reaktionsbedingungen führen bei den Verbin- dungen 170 und 172 nicht zum Erfolg. Als weitere Testsubstrate wurden das Sulfon 176 und das Nitril 178 gewählt. Im Falles des Phenylsulfonyl-substituierten Alkinons 176 kann das entsprechende Furan 177 unter Verwendung des bereits bewährten Katalysatorsystems (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%)/AgOTf (5 mol%) in 88 %iger Ausbeute isoliert werden (Tab. 16, Eintrag 6). Die Reaktion ist auch hier sehr selektiv. Leider führt die Umsetzung des Sulfons 176 mit den Katalysatorsystemen (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%)/AgSbF6 (5 mol%) und (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%)/AgPF6 (5 mol%) zur Bildung eines sehr komplexen Produktgemisches. Das Nitril 178 zeigt in Gegenwart des Katalysatosystems (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%)/AgOTf (5 mol%) keinerlei Reaktivität, es kann lediglich die Ausgangsverbindung beobachtet werden (Tab. 16, Eintrag 7). Auch eine Änderung der Reaktionsbedingungen führt zu keiner Produktbildung. Die in Gegenwart der Kombination (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%)/AgSbF6 (5 mol%) erwartete Bildung des entsprechenden Cyclohexenons tritt ebenfalls nicht ein, auch hier kommt es nur zu einem sehr geringen Umsatz. Unter Verwendung des Katalysatorsystems PtCl2(PhCN)2 (2.5 mol%)/AgPF6 (5 mol%) kann das entsprechende Furan mittels GC-MS in sehr geringen Mengen nachgewiesen werden; da es sich jedoch um ein sehr komplexes Produktgemisch handelt, war eine Isolierung nicht lohnenswert. Das Nitril 178 kann somit in Gegenwart kationischer Platinkomplexe nicht erfolgreich umgesetzt werden. Wahrscheinlich ist dieses Ergebnis auf eine Koordination des N-Atoms der Cyano-Funktion an den kationischen Platin- Komplex zurückzuführen, wodurch dessen katalytische Aktivität stark herabgesetzt wird. Im Rahmen dieser Arbeit konnte somit ein neues, auf kationischen Platinkomplexen basierendes System zur Synthese von Furanen entwickelt werden. Vorraussetzung hierfür ist jedoch, dass die eingesetzten γ,δ-Alkinone in Nachbarschaft zur Ketofunktion eine elektronenziehende Gruppe tragen, in diesem Fall eine Ester- oder Sulfonyl-Gruppe. Die Wahl des Gegenions bestimmt die Richtung der Reaktion: Im Falle des Triflourmethan- sulfonat-Ions tritt die erwartete Bildung des Furans ein, während bei Verwendung des Hexafluoroantimonat-Ions das Cyclohexenon beobachtet wurde (2 Beispiele). 2 Ergebnisse und Diskussion 65 2.9 Mechanistische Untersuchungen Die hohe Selektivität bei der Bildung der Furane und die Beeinflussung der Reaktion über die Wahl des Gegenions werfen die Frage nach dem Mechanismus auf. Im Folgenden sind einige spektroskopische Untersuchungen aufgeführt, die Hinweise auf die Aktivierung der Ausgangssubstanzen und somit auch auf den möglichen Mechanismus geben. Hierzu wurde 3-Oxo-6-octinsäureethylester 162 mit den Katalysatorkombinationen (PhCN)2PtCl2/2AgSbF6 (1 Äq.) bzw. (PhCN)2PtCl2/2AgOTf (1 Äq.) in CD2Cl2 NMR- spektroskopisch bei tiefen Temperaturen untersucht. Die tiefen Temperaturen sind notwendig, da bei RT nur die jeweilige Produkte beobachtet werden können. Im Falle der Kombination (PhCN)2PtCl2/2AgSbF6 wird eine Temperatur von -20°C gewählt, bei dem System (PhCN)2PtCl2/2AgOTf sogar -80°C, da die Reaktion bei -20°C immer noch so schnell verläuft, dass nur das Furan beobachtet wird. Tab. 17 gibt die Veränderungen in den chemischen Verschiebungen (Δδ in ppm) der Carbonyl-C-Atome (Ester- und Ketofunktion) gegenüber unkomplexiertem 3-Oxo-6-octinsäureethylester 162 an. Die Daten der entsprechenden 1H-NMR-Spektren sind nicht angegeben, da die Veränderungen nicht signifikant sind. Eine signifikante Tieffeldverschiebung von 6.8 ppm wird für das Carbonyl-C-Atom der Keto- Funktion in Gegenwart der Kombination (PhCN)2PtCl2/2AgSbF6 beobachtet. Dieses ist ein deutlicher Hinweise für eine Koordination kationischer Metallzentren an das Carbonyl- Sauerstoffatom im Sinne einer Lewis-Säure- Lewis-Base-Wechselwirkung.44,57 Die Änderungen in den 13C-Verschiebungen aller weiteren Kohlenstoffatome sind nicht signifikant und lassen keine Rückschlüsse auf eine mögliche Wechselwirkung mit den kationischen Pt-Spezies zu. Auch die Signale der Alkin-C-Atome sind gegenüber freiem 3-Oxo-6-octinsäureethylester nur sehr gering verschoben und geben keinen Hinweis auf eine Koordination. Im Falle der Kombination (PhCN)2PtCl2/2AgOTf sind die Änderungen in den 13C-Verschiebungen aller Kohlenstoffatome sehr gering und nicht signifikant. Hier kann auch eine mögliche Wechselwirkung der kationischen Pt-Spezies mit einer Carbonylgruppe nicht beobachtet werden. 2 Ergebnisse und Diskussion 66 Tab. 17: Veränderungen (Δδa, ppm) der 13C-Verschiebungen von 3-Oxo-6-octin- säureethylester 162 in Gegenwart verschiedener Komplexeb (PhCN)2PtCl2/2AgSbF6c (PhCN)2PtCl2/2AgOTfd C=O (Esterfunktion) +1.3 ±0 C=O (Ketofunktion) +6.8 +0.8 a Δδ = δ(Komplex+3-Oxo-6-octinsäureethylester)-δ(3-Oxo-6-octinsäureethylester). b Die Reaktionen wurden unter Verwendung von 1 Äq. 3-Oxo-6-octinsäureethylester und 1 Äq. (PhCN)2PtCl2/2AgSbF6 oder (PhCN)2PtCl2/2AgOTf in CD2Cl2 durchgeführt. c -20°C. d -80°C. Weiterhin lässt sich aus den Spektren des 3-Oxo-6-octinsäureethylesters 162 in Kombination mit den Systemen (PhCN)2PtCl2/2AgSbF6 (1 Äq.) und (PhCN)2PtCl2/2AgOTf (1 Äq.) keine Enolbildung beobachten. Aufgrund der NMR-Beobachtungen wurden in weiteren Experimenten die Wechselwirkung von (PhCN)2PtCl2/2AgSbF6 mit 3-Oxo-6-octinsäureethylester IR-spektroskopisch untersucht. Auch hierzu wurde 3-Oxo-6-octinsäureethylester mit (PhCN)2PtCl2/2AgSbF6 (1 Äq.) in CH2Cl2 bei –20°C umgesetzt. Das IR-Spektrum des 3-Oxo-6-octinsäureethylesters in CH2Cl2 zeigt 2 Carbonylschwingungsbanden: eine ν(C=O)-Schwingungsbande der Carbonylgruppe des Esters bei 1743 cm-1 und eine weitere ν(C=O)-Schwingungsbande bei 1718 cm-1, hervorgerufen durch die Ketogruppe. In Gegenwart von (PhCN)2PtCl2/2AgSbF6 kann nur noch eine Carbonylschwingungsbande bei 1723 cm-1 beobachtet werden. Eine Erklärung dieser Beobachtung kann nicht gegeben werden. Eine mögliche Enolbildung kann dem IR-Spektrum nicht entnommen werden. Mit Hilfe der IR-Spektroskopie konnten somit keine weiteren Hinweise auf einen möglichen Mechanismus erhalten werden. Die bei den FRIEDEL-CRAFTS-Acylierungen erfolgreich angewendete ESI-MS-Messung wurde auch an diesem System durchgeführt. Hierzu wurde 3-Oxo-6-octinsäureethylester 162 mit der Katalysatorkombination (PhCN)2PtCl2/2AgSbF6 (1 Äq.) in CH2Cl2 bei –20°C umgesetzt und anschließend das AgCl abfiltriert. Leider konnten mittels ESI-Untersuchung fast ausschließlich Silbersalze nachgewiesen werden. Es treten weiterhin zwei sehr schwache Signale auf, von denen das erste dem kationische Pt-Komplex [(PhCN)2PtCl(CH3CN)]+ entspricht und das zweite keiner Spezies zugeordnet werden kann. 2 Ergebnisse und Diskussion 67 Insgesamt konnte mit Hilfe spektroskopischer Methoden lediglich eine Aktivierung der Keto- Funktion (NMR) und das Nichtvorhandenein eines Enols (NMR, IR) beobachtet werden. Diese wenigen spektroskopischen Hinweise lassen keine Aussagen über einen möglichen Mechanismus der Furan- oder Cyclohexenonsynthese zu. Eine Erklärung der bei der Reaktion beobachteten Gegenion- und Tempertureffekte als auch die für die Furan- und Cyclohexenonbildung notwendige Anwesenheit einer elektronenziehenden Gruppe in Nachbarschaft zur Ketofunktion bedürfen weiterer, detaillierter Untersuchungen. 3 Zusammenfassung 68 3 Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wurden drei neue Platin-katalysierte C-C- bzw. C-O- Verknüpfungsreaktionen entwickelt. Hierbei konnten die von Platinverbindungen bzw. kationischen Platinkomplexen bekannten Eigenschaften gezielt umgesetzt werden und führten bei folgenden Reaktionen zum Erfolg: (1) Allylierung von Aldehyden und Acetalen mit Allyldimethylchlorsilan (2) Katalytische FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung (3) Furansynthesen Im Falle der klassisch durch Lewis-Säuren katalysierten Allylierung (HOSOMI-SAKURAI- Reaktion) und FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung gelang es, die in stöchiometrischen Mengen verwendeten Lewis-Säuren durch katalytische Mengen an Platin-Verbindungen zu ersetzen. Gleichzeitig können die im Falle der HOSOMI-SKURAI-Reaktion auftretenden Nachteile bei der Addition substituierter Allylsilane an Aldehyde (ausschließliche Bildung des syn- Homoallylalkohols) überwunden werden. Die Furansynthesen erfolgen ebenfalls unter Verwendung katalytischer Mengen an kationischen Platin-Komplexen. Bei der erstgenannten Reaktion handelt es sich um eine durch PtCl2- bzw. AgOTf-katalysierte Allylierung von Aldehyden oder Acetalen mit Allyldimethylchlorsilan. Die Eigenschaft von Platin(II), in chloridhaltiger Umgebung Platinate auszubilden, wurde gezielt für die Aktivierung des Allyldimethylchlorsilans eingesetzt. Die Koordination des PtCl2 an das Chloratom des Allyldimethylchlorsilans erhöht die Elektrophilie des Siliziums und führt somit zur Übertragung der Allylgruppe auf einen Aldehyd oder ein Acetal. Weitere „halophile“ Verbindungen wie AgOTf oder Hg(CF3CO2)2 können ebenfalls in der Allylierungsreaktion verwendet werden. In diesen Fällen wird die reaktive Spezies allerdings durch den vollständigen Ersatz des Chloratoms im Allyldimethylchlorsilan durch das jeweilige Gegenion (Trifluormethansulfonat oder Trifluoracetat) gebildet. Die katalytisch aktiven Verbindungen werden in 1-5 mol% eingesetzt. Die Allylierungsreaktion weist eine hohe Selektivität gegenüber Aldehyden auf; Ketone, Ester, Alkene, Arylhalogenide, Ether und Nitro-Gruppen werden toleriert. Die entsprechenden Homoallylalkohole können in guten bis sehr guten Ausbeuten (bis 95 %) isoliert werden. Die Addition substituierter Allyldimethylchlorsilane an Aldehyde erfolgt mit guter bis exzellenter Diastereoselektivität. 3 Zusammenfassung 69 Das syn:anti-Verhältnis der Produkte spiegelt das E:Z-Verhältnis der verwendeten Allylsilane wider. Dieses Ergebnis läßt sich mit der Annahme eines cyclischen, sesselartigen Übergangszustandes erklären (Abb. 45). SiMe2Cl RCHO O SiMe2 R O SiMe2 R R R OH OH anti syn SiMe2Cl RCHO PtCl2 PtCl2 PtCl3 PtCl3 Abb. 45: Stereochemischer Verlauf der Addition von (E)- und (Z)-Crotylsilan an Aldehyde Im Übergangszustand wird der Aldehyd wahrscheinlich durch den erhöhten Lewis-Säure- Charakter des Siliziumatoms aktiviert, infolgedessen die Allylgruppe in einem Hetero-Cope- artigen Prozess auf den Aldehyd übertragen wird. Insgesamt zeichnet sich die Reaktion durch hohe Effizienz, leichte Durchführbarkeit und eine große Anwendungsbreite aus. In der katalytischen FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung konnten die Eigenschaften kationischer Platinkomplexe, Carbonylgruppen und C-H-Bindungen zu aktivieren, erfolgreich angewendet werden. Die bei konventionellen Lewis-Säuren (z.B. AlCl3, TiCl4) zu beobachtende Produkt- inhibierung während der FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung konnte durch das Konzept der Wechselwirkung „hartes“ Carbonylsauerstoffatom – „weiches“ Metallzentrum verhindert werden. Unter den getesteten kationischen Platinkomplexen erweisen sich (PhCN)2PtCl2, (COD)PtCl2 und PtCl4 (jeweils 2.5 mol%) in Kombination mit AgSbF6 (5 mol%) als die effektivsten in der Acylierung moderat bis stark aktivierter Aromaten. Die aromatischen Ketone können in Ausbeuten von 60-92 % isoliert werden. Neben Essigsäureanhydrid als Acylierungsmittel können ebenfalls Benzoesäure- und Hexansäureanhydrid erfolgreich eingesetzt werden (Abb. 46). 3 Zusammenfassung 70 O O C5H11 O C5H11 O C5H11 OO + (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%) AgSbF6 (5 mol%) CH2Cl2, 20 h, 40°C 77 % para:ortho µ 99:1(1.2 Äq.) Abb. 46: Katalytische FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung von Anisol Die Aktivität der kationischen Platin-Komplexe ist stark von der Art des Gegenions (Silber(I)-salz) abhängig. Die Generierung der kationischen Platin-Komplexe erfolgt in situ durch Zugabe des Silber(I)-salzes zu einer Lösung des Platinkomplexes in Dichlormethan. Die Katalysatormenge kann sogar auf 1 mol% der Platinverbindung und 2 mol% des Silber(I)-salzes gesenkt werden, jedoch einhergehend mit einer Verlängerung der Reaktionszeit. Eine Vielzahl weiterer Übergangsmetallverbindungen wurde in der katalytischen FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung getestet. Die Kombination RuCl3·(H2O)n (2.5 mol%)/AgOTf (5 mol%) erweist sich als geringfügig effektiver als das oben genannte Pt-Ag- System. Mit dem System (PhCN)2PtCl2/2AgOTf gelingt sogar die Acylierung von Toluol mit Benzoesäureanhydrid (Lösungsmittel: Toluol), allerdings treten hier alle drei möglichen Substitutionsprodukte auf, wobei eine moderate Selektivität zugunsten des para-substituierten Produktes festgestellt werden kann. Spektroskopische Untersuchungen geben Hinweise auf eine Aktivierung sowohl der Carbonylfunktion des Anhydrids als auch der aromatischen C-H-Bindung des Arens. Mittels ESI-MS-Experimenten konnten jene kationische Platin-Spezies charakterisiert werden, die wahrscheinlich die entscheidende Rolle im katalytischen Prozess spielen. Die katalytische FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung zeichnet sich insgesamt durch leichte Durchführbarkeit, hohe Effizienz und Selektivität und eine große Anwendungsbreite aus. Mit Hilfe kationischer Platinkomplexe gelingt ebenfalls die Synthese von Furanen aus γ,δ-Alkinonen. In diesem Falle sollten die Eigenschaften kationischer Platinkomplexe, sowohl Carbonylfunktionen als auch Alkine zu aktivieren, genutzt werden. In Gegenwart der Katalysatorkombination (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%)/AgOTf (5 mol%) gelingt die Bildung der Furane, allerdings muss das γ,δ-Alkinon in Nachbarschaft zur Ketofunktion eine elektronenziehende Gruppe (Ester, Sulfon) besitzen (Abb. 47). 3 Zusammenfassung 71 Die Reaktion mit unterschiedlich substituierten γ,δ-Alkinonen ist sehr selektiv und liefert die Furane in sehr guten Ausbeuten. Unter Verwendung der Katalysatorkombination (PhCN)2PtCl2 (2.5 mol%)/AgSbF6 (5 mol%) wurde in zwei Fällen das entsprechende Cyclohexenon in guten Ausbeuten isoliert (Abb. 47). PtCl2(PhCN)2 AgSbF6 66 % O O O O O O O O O PtCl2(PhCN)2 AgOTf 87 % Abb. 47: Beeinflussung der Richtung der Reaktion über die Wahl des Silber(I)-salzes Die Richtung der Reaktion lässt sich über die Wahl des Gegenions gezielt beeinflussen. Spektroskopische Untersuchungen geben bei der Katalysatorkombination (PhCN)2PtCl2/2AgSbF6 deutliche Hinweise auf eine Aktivierung der Ketogruppe. Eine derartige Aktivierung lässt sich im Falle des Systems (PhCN)2PtCl2/2AgOTf jedoch nicht beobachten. Eine Aktivierung der C-C-Dreifachbindung ist aus NMR- und IR-Messungen bei beiden Systemen nicht ersichtlich. Für die Formulierung eines Mechanismus bedarf es weiterer, detaillierter Untersuchungen. Teile der vorliegenden Arbeit sind in mehreren Publikationen zusammengefasst worden.89 4 Experimenteller Teil 72 4 Experimenteller Teil 4.1 Allgemeine Hinweise Feuchtigkeits- und oxidationsempfindliche Reaktionen wurden in ausgeheizten Glasgefäßen unter Argonatmosphäre durchgeführt. Die dabei verwendeten Lösungsmittel wurden durch Destillation über folgenden Reagenzien getrocknet90 und unter Argon aufbewahrt : THF, Et2O (Mg-Anthracen); CH2Cl2, CHCl3 (P4O10); DMF (Desmodur®,91 Dibutylzinndilaurat); Triethylamin (KOH); Toluol (Na/K); DMSO (Vortrocknung MS 4Å, dann CaH2); CH3CN, d3-CH3CN, d2-CH2Cl2 (CaH2). Die verwendeten Aldehyde und das Allyldimethylchlorsilan wurden destillativ gereinigt. Anisol wurde über Na getrocknet. PtCl2 wurde 12 Stunden bei 60°C und 10 –3 mbar getrocknet. Die Trocknung der übrigen Übergangsmetallverbindungen erfolgte im Hochvakuum bei RT. Die Reaktionen wurden durch Dünnschichtchromatographie verfolgt. Dazu wurden Kieselgel- Fertigfolien (Polygram SIL G/UV der Firma Macherey-Nagel, Darmstadt) und ein Gemisch aus Hexan/Essigsäureethylester oder Hexan/MTBE als Laufmittel verwendet. Die Detektion der Substanzen wurde über UV (254 und 366nm) oder durch Ansprühen mit Molybdatophosphorsäure-Cer(IV)sulfat92 vorgenommen. Säulenchromatographische Reinigungen wurden bei leicht erhöhtem Druck (Flash- Chromatographie) mit Kieselgel (Merck, Typ 9385, 230-400 mesh, 60Å Porendurchmesser) als stationäre Phase durchgeführt.93 Als mobile Phase wurde eine Mischung von Hexan/Essigsäureethylester bzw. bei flüchtigeren Verbindungen ein Gemisch aus Hexan/MTBE verwendet. 4 Experimenteller Teil 73 4.2 Analytische Methoden 4.2.1 NMR-Spektroskopie NMR-spetroskopische Untersuchungen wurden in 5 mm NMR-Röhrchen an folgenden Bruker-Geräten mit den dazugehörigen Meßfrequenzen vorgenommen: AM 200 and AC 200: 200.1 MHz (1H), 50.3 MHz (13C); AMX 300 und DPX 300: 300.1 MHz (1H), 75.5 MHz (13C); AMX 400: 400.1 MHz (1H), 100.6 MHz (13C), 79.5 MHz (29Si). 1H-, 13C- und 29Si-Spektren wurden über TMS geeicht. Chemische Verschiebungen (!) werden in ppm, Kopplungskonstanten (J) in Hz angegeben. Die Spektren wurden nach den Regeln für Spektren „erster Ordnung“ ausgewertet. 4.2.2 Infrarotspektroskopie Für infrarotspektroskopische Untersuchungen wurde ein Nicolet FT-7199-Spektrometer verwendet. Charakteristische Absorptionsbanden wurden über die Wellenzahl in cm-1 angegeben. 4.2.3 Massenspektroskopie Zur Aufnahme der Massenspektren wurde ein Finnigan MAT 8200 (EI, FD) und MAT 95 (HR-MS) verwendet. ESI-Messungen erfolgten an einem HP MS Engine und Ion Spec Ultima FTMS (HR-ESI). GC/MS-Kopplungen wurden mit einem Finnigan MAT SSQ 7000 gemessen. 4.2.4 Analytische Gaschromatographie Zur quantitativen Analyse von Substanzen wurden die Geräte Siemens Sichromat 1 und Hewlett Packard 5890 (Serie II) unter Verwendung einer „fused silica“-Säule mit Polysiloxanfüllung (l = 15 m, Ø = 0.25 mm) verwendet. Der quantitativen Auswertung lag die Integration über die Substanzpeaks ohne Berücksichigung von Responsefaktoren zugrunde. 4 Experimenteller Teil 74 4.2.5 Schmelzpunktbestimmungen Die Schmelzpunkte der Verbindungen wurden an einem Gallankamp-Gerät ermittelt und sind nicht korrigiert. 4.2.6 Elementaranalysen Die Elementaranalysen wurden bei Dornis & Kolbe, Mülheim an der Ruhr, in Auftrag gegeben. 4.3 Ausgangsmaterialien Nach Literaturvorschriften synthetisierte Chemikalien Aceton-1,1-dimethylhydrazon,94 2-(Benzyloxy)-propanal,95 Bis-"-allylplatin,56 (E)-Crotyl- trichlorsilan,48 N-Cyclohexylidencyclohexylamin,96 1,1-Dimethoxyoctan,97 8-Formyloctan- säuremethylester,98 N,N-Dimethyl-N-(1-phenylethyliden)-hydrazin,99 6-Iod-2-hexin,100 1-Iod-2-butin,100b 1-Iod-3-phenyl-2-propin,101 12-Oxotridecanal,102 1-(Phenylsulfonyl)-2- propanon,103 trans-Bis-(tri-ethylphosphan)-platin(IV)-chlorid,104 trans-Dichlorobis-[tris- (pentafluorphenyl)-phosphan]-platin(II)105 Alle anderen verwendeten Chemikalien sind kommerziell erhältlich. 4.4 PtCl2- oder AgOTf-katalysierte Allylierung von Aldehyden oder Acetalen 4.4.1 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur PtCl2-katalysierten Allylierung von Aldehyden oder Acetalen Platindichlorid (27 mg, 0.1 mmol) wird unter Argon-Atmosphäre in getrocknetem Acetonitril (10 ml) suspendiert, mit dem Aldehyd oder Acetal (2 mmol) und tropfenweise mit dem Chlorsilan (2.4 mmol) versetzt. Es wird bei Raumtemperatur gerührt bis der Aldehyd oder das Acetal vollständig umgesetzt ist. 4 Experimenteller Teil 75 Die Reaktionsmischung wird mit MTBE (80 ml) verdünnt, je einmal mit ges. NaHCO3- Lösung (50 ml) und ges. NaCl-Lösung (50 ml) gewaschen und über Na2SO4 getrocknet. Die Lösungsmittel werden anschließend unter vermindertem Druck vollständig abdestilliert. Das Rohprodukt wird mit THF (10 ml) und Tetrabutylammoniumfluorid-Trihydrat (0.8 g) versetzt und 20 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Die Lösungsmittel werden unter vermindertem Druck abdestilliert und das Rohprodukt säulenchromatographisch an Kieselgel (Hexan/MTBE) gereinigt. 4.4.1.1 1-Phenyl-3-buten-1-ol38b (52) Nach 4.4.1 aus Benzaldehyd (212 mg, 2 mmol) und Allyldimethylchlorsilan (323 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 36 h; Ausbeute: 272 mg (92 %); farbloses Öl; Rf 0.28 (Hexan/MTBE 8:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.24-7.08 (m, 5H), 5.65 (ddt, J = 17.2, 10.2, 7.1 Hz, 1H), 5.04-4.98 (m, 1H), 4.98-4.94 (m, 1H), 4.53 (t, J = 6.4 Hz, 1H), 2.41 (br s, 1H), 2.38-2.31 (m, 2H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 143.8, 134.4, 128.2, 127.3, 125.7, 118.0, 73.2, 43.6. IR (Film) # = 3378, 3076, 3030, 2978, 2932, 2908, 1641, 1603, 1493, 1454, 1433, 1417, 1315, 1257, 1198, 1049, 997, 916, 871, 758, 700 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 148 ([M+], <1), 130 (2), 108 (7), 107 (100), 79 (68), 77 (40), 51 (11), 39 (7). HR-MS (CI) (C10H12O+Na) ber. 171.0785, gef. 171.0788. 4.4.1.2 1-Pentadecen-4-ol106 (55) Nach 4.4.1 aus Dodecanal (369 mg, 2mmol) und Allyldimethylchlorsilan (323 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 5 h; Ausbeute: 430 mg (95 %); farbloses Öl; Rf 0.18 (Hexan/MTBE 10:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 5.89-5.70 (m, 1H), 5.12-5.07 (m, 1H), 5.06-5.03 (m, 1H), 3.64-3.52 (m, 1H), 2.30-2.18 (m, 1H), 2.16-2.12 (m, 1H), 1.87 (br s, 1H), 1.45-1.15 (m, 20H), 0.88-0.80 (m, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 134.9, 117.8, 70.6, 41.9, 36.7, 31.9, 29.6, 29.5, 29.3, 25.6, 22.6, 14.0. IR (Film) # = 3352, 3077, 2956, 2925, 2854, 1641, 1466, 1437, 1378, 1257, 1127, 994, 912 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 208 (<1), 185 (57), 125 (12), 111 (64), 97 (87), 85 (19), 83 (73), 71 (22), 69 (100), 67 (12), 57 (45), 55 (79), 43 (49), 41 (39), 29 (16). HR-MS (CI) (C15H30O+H) ber. 227.2374, gef. 227.2366. 4.4.1.3 1-(4-Cyanophenyl)-3-buten-1-ol107 (57) Nach 4.4.1 aus 4-Cyanobenzaldehyd (262 mg, 2 mmol) und Allyldimethylchlorsilan (323 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 1 h; Ausbeute: 319 mg (92 %); farbloses Öl; Rf 0.30 4 Experimenteller Teil 76 (Hexan/MTBE 5:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.55-7.50 (m, 2H), 7.42-7.36 (m, 2H), 5.77-5.61 (m, 1H), 5.09-5.07 (m, 1H), 5.05-5.01 (m, 1H), 4.71 (dd, J = 7.4, 5.3 Hz, 1H), 2.92 (br s, 1H), 2.50-2.31 (m, 2H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 149.2, 133.2, 131.8, 126.3, 118.7, 118.6, 110.5, 72.2, 43.4. IR (Film) # = 3435, 3077, 3007, 2980, 2934, 2907, 2229, 1641, 1609, 1504, 1432, 1413, 1303, 1259, 1199, 1057, 1001, 920, 873, 840, 567 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 173 ([M+], <1), 133 (10), 132 (100), 104 (49), 102 (9), 77 (22), 51 (7), 39 (7). 4.4.1.4 Tetradeca-1,13-dien-4-ol108 (59) Nach 4.4.1 aus 10-Undecenal (337 mg, 2 mmol) und Allyldimethylchlorsilan (323 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 16 h; Ausbeute: 400 mg (95 %); farbloses Öl; Rf 0.32 (Hexan/MTBE 15:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 5.87-5.69 (m, 2H), 5.13-5.03 (m, 2H), 4.99-4.85 (m, 2H), 3.64-3.54 (m, 1H), 2.30-2.20 (m, 1H), 2.15-2.06 (m, 1H), 2.05-1.94 (m, 1H), 1.85 (br s, 1H), 1.46-1.20 (m, 14H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 139.0, 134.8, 117.8, 114.0, 70.6, 41.8, 36.7, 33.7, 29.5, 29.4, 29.3, 29.0, 28.8, 25.5. IR (Film) # = 3367, 3077, 2977, 2926, 2855, 1641, 1465, 1438, 1415, 1258, 1070, 994, 911 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 210 ([M+], <1), 169 (12), 151 (23), 109 (34), 96 (10), 95 (100), 83 (32), 81 (49), 71 (12), 69 (43), 67 (39), 57 (24), 55 (56), 43 (31), 41 (49), 29 (15). 4.4.1.5 1-Cyclohexyl-3-buten-1-ol109 (61) Nach 4.4.1 aus Cyclohexylcarbaldehyd (224 mg, 2 mmol) und Allyldimethylchlorsilan (323 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 6 h; Ausbeute: 279 mg (91 %); farbloses Öl; Rf 0.30 (Hexan/MTBE 8:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 5.87-5.71 (m, 1H), 5.13-5.08 (m, 1H), 5.07-5.04 (m, 1H), 3.38-3.30 (m, 1H), 2.33-2.22 (m, 1H), 2.14-2.02 (m, 1H), 1.86-1.56 (m, 6H), 1.38-0.88 (m, 6H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 135.4, 117.7, 74.7, 42.9, 38.7, 28.9, 28.0, 26.4, 26.1, 26.0. IR (Film) # = 3392, 3076, 2976, 2925, 2853, 1641, 1450, 1260, 1085, 1061, 1037, 986, 911, 803 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 137 (1), 113 (27), 95 (100), 83 (5), 69 (11), 67 (20), 57 (5), 55 (22), 53 (5), 43 (9), 41 (25), 39 (10). HR-MS (CI) (C10H18O+H) ber. 155.1436, gef. 155.1435. 4.4.1.6 1-Phenyl-5-hexen-3-ol38b (63) Nach 4.4.1 aus 3-Phenylpropanal (268 mg, 2 mmol) und Allyldimethylchlorsilan (323 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 16 h; Ausbeute: 321 mg (91 %); farbloses Öl; Rf 0.30 (Hexan/MTBE 8:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.18-7.00 (m, 5H), 5.76-5.60 (m, 1H), 4 Experimenteller Teil 77 5.04-4.99 (m, 1H), 4.98-4.95 (m, 1H), 3.58-3.47 (m, 1H), 2.75-2.47 (m, 2H), 2.22-2.00 (m, 3H), 1.70-1.59 (m, 2H), 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 141.9, 134.5, 128.2, 128.1, 125.6, 117.8, 69.7, 41.8, 38.2, 31.8. IR (Film) # = 3562, 3378, 3077, 3064, 3027, 2929, 2861, 1641, 1603, 1496, 1454, 1436, 1257, 1119, 1049, 994, 916, 747, 699 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 176 ([M+], <1), 158 (2), 135 (16), 117 (25), 105 (4), 104 (3), 92 (13), 91 (100), 78 (4), 77 (5), 65 (9), 51 (3), 43 (3), 41(5), 39 (5). HR-MS (CI) (C12H16O+H) ber. 177.1279, gef. 177.1289. 4.4.1.7 (E)-3-Hydroxy-1-phenyl-1,5-hexadien38b (65) Nach 4.4.1 aus Zimtaldehyd (264 mg, 2 mmol) und Allyldimethylchlorsilan (323 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 16 h; Ausbeute: 122 mg (35 %); farbloses Öl; Rf 0.29 (Hexan/MTBE 8:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.31-7.09 (m, 5H), 6.50 (d, J = 15.9 Hz, 1H), 6.13 (dd, J = 15.9, 6.4 Hz, 1H), 5.75 (ddt, J = 17.3, 10.0, 7.2 Hz, 1H), 5.13-5.02 (m, 2H), 4.29-4.20 (m, 1H), 2.40-2.20 (m, 2H), 1.87 (br s, 1H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 136.6, 134.0, 131.5, 130.3, 128.5, 127.6, 126.4, 118.4, 71.7, 41.9. IR (Film) # = 3373, 3079, 3026, 2978, 2929, 2906, 2863, 1641, 1599, 1578, 1494, 1433, 1415, 1309, 1265, 1202, 1070, 1030, 996, 967, 917, 749, 693 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 174 ([M+], <1), 156 (25), 141 (14), 134 (11), 133 (100), 128 (12), 115 (46), 105 (12), 103 (15), 91 (39), 78 (11), 77 (26), 65 (6), 55 (42), 51 (10), 39 (9), 27 (5). HR-MS (CI) (C12H14O) ber. 174.1044, gef. 174.1046. 4.4.1.8 1-(4-Chlorphenyl)-3-buten-1-ol110 (67) Nach 4.4.1 aus 4-Chlorbenzaldehyd (281 mg, 2 mmol) und Allyldimethylchlorsilan (323 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 16 h; Ausbeute: 330 mg (90 %); farbloses Öl; Rf 0.30 (Hexan/MTBE 8:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.23-7.12 (m, 4H), 5.73-5.57 (m, 1H), 5.08-5.04 (m, 1H), 5.03-4.99 (m, 1H), 4.56 (dd, J = 7.3, 5.6 Hz, 1H), 2.39-2.31 (m, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 142.2, 133.8, 132.9, 128.3, 127.1, 118.6, 72.4, 43.6. IR (Film) # = 3379, 3078, 2979, 2931, 2909, 1641, 1597, 1493, 1432, 1411, 1313, 1258, 1194, 1092, 1053, 1014, 919, 871, 830, 783, 537 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 184 (<1), 182 ([M+], <1), 143 (31), 142 (8), 141 (100), 115 (7), 113 (29), 78 (6), 77 (61 ), 75 (12), 51 (9), 41 (5), 39 (6). HR-MS (CI) (C10H11ClO) ber. 182.0498, gef. 182.0495. 4.4.1.9 1-(2-Bromphenyl)-3-buten-1-ol111 (69) Nach 4.4.1 aus 2-Brombenzaldehyd (370 mg, 2 mmol) und Allyldimethylchlorsilan (323 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 3 h; Ausbeute: 408 mg (90 %); farbloses Öl; Rf 0.28 4 Experimenteller Teil 78 (Hexan/MTBE 12:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.54-7.46 (m, 2H), 7.33-7.26 (m, 1H), 7.13-7.06 (m, 1H), 5.92-5.77 (m, 1H), 5.20-5.15 (m, 1H), 5.14-5.11 (m, 1H), 5.06 (dd, J = 8.3, 3.8 Hz, 1H), 2.64-2.55 (m, 1H), 2.54 (br s, 1H), 2.39-2.26 (m, 1H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 142.6, 134.1, 132.4, 128.6, 127.5, 127.2, 121.6, 118.4, 71.7, 41.9. IR (Film) # = 3395, 3073, 3009, 2979, 2910, 1640, 1591, 1568, 1468, 1440, 1351, 1311, 1259, 1195, 1127, 1045, 1023, 988, 917, 873, 755 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 228 (2), 226 ([M+], 2), 187 (94), 185 (100), 159 (12), 157 (14), 105, (6), 78 (24), 77 (70), 51 (15), 39 (7). HR-MS (CI) (C10H11BrO) ber. 225.9993, gef. 225.9986. 4.4.1.10 1-(4-Nitrophenyl)-3-buten-1-ol110 (71) Nach 4.4.1 aus 4-Nitrobenzaldehyd (302 mg, 2 mmol) und Allyldimethylchlorsilan (323 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 3 h; Ausbeute: 351 mg (91 %); farbloses Öl; Rf 0.28 (Hexan/MTBE 6:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 8.15-8.09 (m, 2H), 7.50-7.44 (m, 2H), 5.81-5.65 (m, 1H), 5.15-5.13 (m, 1H), 5.12-5.07 (m, 1H), 4.81 (dd, J = 7.8, 4.9 Hz, 1H), 2.55 (br s, 1H), 2.52-2.35 (m, 2H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 151.2, 147.0, 133.1, 126.5, 123.5, 119.3, 72.1, 43.7. IR (Film) # = 3425, 3079, 2980, 2910, 2855, 1642, 1605, 1520, 1347, 1315, 1109, 1056, 1013, 921, 855, 753, 700 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 193 ([M+], 1), 153 (8), 152 (100), 122 (8), 106 (11), 105 (9), 94 (11), 78 (14), 77 (13), 51 (5). HR- MS (CI) (C10H11NO3+H) ber. 194.0817, gef. 194.0812. 4.4.1.11 1-(4-Carbomethoxyphenyl)-3-buten-1-ol110 (73) Nach 4.4.1 aus 4-Carbomethoxybenzaldehyd (382 mg, 2 mmol) und Allyldimethylchlorsilan (323 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 4 h; Ausbeute: 368 mg (89 %); farbloses Öl; Rf 0.31 (Hexan/MTBE 5:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.91-7.85 (m, 2H), 7.33-7.28 (m, 2H), 5.77-5.61 (m, 1H), 5.09-4.99 (m, 2H), 4.70-4.65 (m, 1H), 3.80 (s, 3H), 3.01 (br s, 1H), 2.45-2.37 (m, 2H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 166.8, 149.1, 133.7, 129.4, 128.8, 125.6, 118.2, 72.7, 51.8, 43.4. IR (Film) # = 3460, 3077, 3003, 2980, 2952, 2905, 1724, 1642, 1612, 1577, 1437, 1416, 1311, 1286, 1193, 1178, 1114, 1056, 1019, 1012, 967, 918, 858, 771, 708 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 206 ([M+], <1), 166 (10), 165 (100), 133 (5), 121 (5), 105 (10), 91 (9), 77 (18), 59 (19), 51 (3). HR-MS (CI) (C12H14O3+H) ber. 207.10211, gef. 207.1014. 4 Experimenteller Teil 79 4.4.1.12 9-Hydroxy-11-dodecensäuremethylester (75) Nach 4.4.1 aus 8-Formyloctansäuremethylester98 (344 mg, 2 mmol) und Allyldimethyl- chlorsilan (323 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 36 h; Ausbeute: 366 mg (87 %); farbloses Öl; Rf 0.31 (Hexan/MTBE 8:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 5.85-5.68 (m, 1H), 5.10-5.00 (m, 2H), 3.62-3.51 (m, 1H), 3.59 (s, 3H), 2.30-2.16 (m, 3H), 2.13-2.00 (m, 1H), 1.90-1.78 (m, 1H), 1.62-1.47 (m, 2H), 1.44-1.20 (m, 10H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 174.2, 134.8, 117.7, 70.5, 51.3, 41.8, 36.6, 33.9, 29.3, 29.1, 28.9, 25.4, 24.8. IR (Film) # = 3463, 3076, 2931, 2856, 1741, 1641, 1640, 1437, 1363, 1250, 1200, 1173, 1107, 1027, 997, 913 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 229 ([M+], <1), 187 (15), 156 (19), 155 (100), 109 (34), 83 (11), 67 (26), 59 (11), 57 (14), 55 (24), 43 (17), 41 (22). HR-MS (CI) (C13H24O3+H) ber. 229.1804, gef. 229.1798. EA C13H24O3 (228.33) ber. C 68.38, H 10.59, gef. C 68.19, H 10.48. 4.4.1.13 15-Oxo-1-hexadecen-4-ol112 (77) Nach 4.4.1 aus 12-Oxotridecanal102 (424 mg, 2 mmol) und Allyldimethylchlorsilan (323 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 5 h; Ausbeute: 422 mg (83 %); farbloser Feststoff; Rf 0.29 (Hexan/MTBE 8:1); Smp. 43-44°C; 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 5.81-5.65 (m, 1H), 5.05-4.95 (m, 2H), 3.58-3.46 (m, 1H), 2.30 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 2.24-2.12 (m, 1H), 2.09 (br s, 1H), 2.02 (s, 3H), 1.51-1.10 (m, 19H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 209.2, 134.9, 117.4, 70.4, 43.5, 41.7, 36.6, 29.6, 29.4, 29.3, 29.3, 29.2, 29.1, 28.8, 25.4, 23.6. IR (KBr) # = 3377, 3068, 2913, 2849, 1708, 1673, 1644, 1466, 1408, 1378, 1168, 1082, 988, 916 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 254 ([M+], <1), 214 (13), 213 (88), 109 (11), 95 (35), 83 (16), 81 (27), 71 (22), 69 (21), 67 (18), 58 (23), 57 (12), 55 (33), 43 (100), 41 (26). HR-MS (CI) (C16H30O2+H) ber. 255.2324, gef. 255.2334. 4.4.1.14 4-Methoxy-4-phenyl-1-buten113 (79) Nach 4.4.1 aus Dimethoxybenzaldehyd (304 mg, 2 mmol) und Allyldimethylchlorsilan (323 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 12 h; Ausbeute: 309 mg (95 %); farbloses Öl; Rf 0.32 (Hexan/MTBE 50:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.39-7.25 (m, 5H), 5.86-5.70 (m, 1H), 5.11-5.00 (m, 2H), 4.17 (dd, J = 7.5, 5.9 Hz, 1H), 3.23 (s, 3H), 2.65-2.52 (m, 1H), 2.48-2.36 (m, 1H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 141.6, 134.7, 128.3, 127.5, 126.6, 116.8, 83.6, 56.6, 42.5. IR (Film) # = 3077, 3029, 2980, 2935, 2905, 2821, 1641, 1602, 1493, 1454, 1440, 1357, 1339, 1307, 1198, 1101, 1073, 999, 975, 915, 758, 701 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 161 ([M+], <1), 128 (2), 122 (9), 121 (100), 105 (4), 91 (17), 78 (3), 77 (23), 65 (2), 51 (5), 39 (3). 4 Experimenteller Teil 80 4.4.1.15 4-Methoxy-1-undecen114 (81) Nach 4.4.1 aus 1,1-Dimethoxyoctan97 (349 mg, 2 mmol) und Allyldimethylchlorsilan (323 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 12 h; Ausbeute: 287 mg (78 %); farbloses Öl; Rf 0.31 (Hexan/MTBE 200:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 5.78 (ddt, J = 17.1, 10.2, 7.0 Hz, 1H), 5.08-4.98 (m, 2H), 3.31 (s, 3H), 3.21-3.12 (m, 1H), 2.26-2.19 (m, 2H), 1.50-1.20 (m, 12H), 0.85 (t, J = 6.7 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 134.9, 116.6, 80.5, 56.5, 37.3, 33.3, 31.8, 29.7, 29.3, 25.2, 22.6, 14.0. IR (Film) # = 3077, 2956, 2928, 2856, 2821, 1730, 1641, 1465, 1378, 1358, 1146, 1099, 995, 912, 723 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 184 ([M+], <1), 143 (48), 111 (22), 85 (14), 69 (100), 55 (31), 45 (22), 43 (10), 41 (16), 19 (6). 4.4.1.16 2-Phenyl-5-hexen-3-ol45 (83, 84) Nach 4.4.1 aus 2-Phenylpropanal (268 mg, 2 mmol) und Allyldimethylchlorsilan (323 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 24 h; Ausbeute: 320 mg (91 %); farbloses Öl; Rf 0.31 (Hexan/MTBE 12:1); Cram:anti-Cram = 2.4:1 (1H-NMR); Cram-Produkt (83): 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.35-7.17 (m, 5H), 5.97-5.70 (m, 1H), 5.17-5.04 (m, 2H), 3.79-3.65 (m, 1H), 2.86-2.71 (m, 1H), 2.25-2.13 (m, 1H), 2.12-1.95 (m, 1H), 1.73 (br s, 1H), 1.34 (d, J = 7.0 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 144.4, 135.1, 128.5, 127.8, 126.5, 118.1, 75.0, 45.4, 39.5, 16.4. IR (Film) # = 3558, 3430, 3077, 3027, 2975, 2932, 2904, 1640, 1602, 1494, 1452, 1382, 1080, 1011, 997, 913, 762, 701 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 176 ([M+], <1), 158 (<1), 135 (15), 117 (8), 106 (100), 105 (35), 91 (78), 79 (14), 78 (11), 77 (21), 71 (6), 65 (5), 57 (12), 51 (9), 43 (40), 27 (12). Sichtbare Signale von anti-Cram-Produkt (84): 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 2.43-2.33 (m, 1H), 1.29 (d, J = 7.1 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 143.3, 135.0, 128.2, 127.8, 126.7, 117.7, 75.0, 45.3, 39.0, 17.7. 4.4.1.17 2-Benzyloxy-1-methyl-5-penten-2-ol45 (86, 87) Nach 4.4.1 aus 2-(Benzyloxy)-propanal95 (328 mg, 2 mmol) und Allyldimethylchlorsilan (323 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 20 h; Ausbeute: 370 mg (90 %); farbloses Öl; Rf 0.32 (Hexan/MTBE 6:1); Isomerenverhältnis Cram:anti-Cram = 1:1 (1H-NMR); Cram-Produkt (86): 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.36-7.25 (m, 5H), 5.96-5.76 (m, 1H), 5.17-5.05 (m, 2H), 4.66 (d, J = 11.5 Hz, 1H), 4.43 (d, J = 11.5 Hz, 1H), 3.80-3.40 (m, 2H), 2.45 (br s, 1H), 2.40-2.14 (m, 2H), 1.21 (d, J = 2.5 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 138.2, 134.7, 128.3, 127.7, 127.6, 127.5, 77.4, 74.1, 70.9, 37.4, 15.3. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 206 ([M+], <1), 165 (2), 135 (11), 118 (4), 107 (5), 92 (27), 91 (100), 82 (10), 71 (11), 65 (7), 43 (10), 29 (2). Sichtbare Signale von anti-Cram-Produkt (87): 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) 4 Experimenteller Teil 81 ! 4.61 (d, J = 11.5 Hz, 1H), 4.49 (d, J = 11.7 Hz, 1H), 1.19 (d, J = 2.7 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 138.4, 134.9, 128.2, 127.7, 127.6, 127.5, 77.1, 72.5, 70.6, 36.9, 13.7. 4.4.2 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur AgOTf- oder Hg(CF3CO2)2-katalysierten Allylierung von Aldehyden AgOTf (26 mg, 0.1 mmol) oder Hg(CF3CO2)2 (43 mg, 0.1 mmol) wird unter Argon- Atmosphäre in getrocknetem Acetonitril (10 ml) gelöst, mit dem Aldehyd (2 mmol) und tropfenweise mit dem Chlorsilan (2.4 mmol) versetzt. Es wird bei Raumtemperatur gerührt bis der Aldehyd vollständig umgesetzt ist. Die Aufarbeitung ist unter 4.4.1 beschrieben. 4.4.3 Diastereoselektive Addition substituierter Allyldimethylchlorsilane an Aldehyde 4.4.3.1 (Z)-Crotyldimethylchlorsilan47 (90) 1,3-Butadien (6.20 g, 115 mmol), Dimethylchlorsilan (7.84 g, 83 mmol) und Nickel(II)- acetylacetonat (1.0 g, 3.9 mmol) werden in einem Autoklaven (V=200 ml) 3 h bei 95°C erhitzt. Das Rohprodukt wird unter vermindertem Druck destilliert. (Z)-Crotyldimethylchlor- silan fällt als farblose Flüssigkeit an (7.27 g, 59 %); Sdp. 43°C/15 mmHg (Lit.:56°C/ 43 mmHg)47b. Isomerenverhältnis E:Z = >99:1 (GC); 1H-NMR (300 MHz, CDCl3) ! 5.54- 5.34 (m, 2H), 1.82-1.76 (m, 2H), 1.60-1.55 (m, 3H), 0.39 (s, 6H). 13C-NMR (75.5 MHz, CDCl3) ! 124.0, 123.2, 20.1, 12.7, 1.3. IR (Film) # = 3020, 2965, 2920, 1650, 1397, 1363, 1255, 1156, 1070, 990, 847, 852, 808, 687, 625, 491 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 150 (5), 148 ([M+], 13), 113 (3), 105 (3), 97 (3), 95 (35), 93 (100), 79 (5), 65 (6), 63 (6), 59 (3), 43 (4). 4.4.3.2 (E)-Crotyldimethylchlorsilan (92) Methyllithium (1.6 mol/l-1 in Et2O, 39.9 ml, 63.9 mmol) wird bei –20°C zu einer Lösung von (E)-Crotyltrichlorsilan48 (6.05 g, 31.9 mmol) in Et2O (200 ml) hinzugetropft. Anschließend wird langsam auf RT erwärmt und 16 h gerührt. Die Reaktionsmischung wird filtriert, das Filtrat unter vermindertem Druck eingeengt und der Rückstand unter vermindertem Druck destilliert. (E)-Crotyldimethylchlorsilan fällt als farblose Flüssigkeit an (2.91 g, 61 %); 4 Experimenteller Teil 82 Sdp. 132-133°C. Isomerenverhältnis E:Z = 94:6 (GC); 1H-NMR (300 MHz, CDCl3) ! 5.40-5.34 (m, 2H), 1.72-1.68 (m, 2H), 1.66-1.62 (m, 3H), 0.38 (s, 6H). 13C-NMR (75.5 MHz, CDCl3) ! 126.0, 123.9, 24.6, 18.0, 1.1. IR (Film) # = 3017, 2963, 2936, 2920, 2887, 2858, 1663, 1453, 1439, 1401, 1379, 1255, 1164, 1043, 965, 849, 829, 634, 438 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 150 (6), 148 ([M+], 17), 113 (5), 105 (5), 97 (6), 95 (42), 94 (9), 93 (100), 79 (6), 65 (12), 63 (8), 43 (5). 4.4.3.3 Cyclohex-2-enyldimethylchlorsilan49 (103) 1,3-Cyclohexadien (8.74 g, 109 mmol), Dimethylchlorsilan (6.79 g, 74 mmol) and Tetrakis- (triphenylphosphan)-palladium(0) (100 mg, 0.087 mmol) werden in einem Autoklaven (V=200 ml) 6 h bei 100°C erhitzt. Destillation des Rohprodukts unter vermindertem Druck liefert Cyclohex-2-enyldimethylchlorsilan als farblose Flüssigkeit (7.98 g, 62 %); Sdp. 60°C/15 mmHg (Lit.: 60°C/15 mmHg)49. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3) ! 5.80-5.70 (m, 1H), 5.69-5.60 (m, 1H), 2.04-1.94 (m, 2H), 1.93-1.68 (m, 3H), 1.63-1.43 (m, 2H), 0.39 (s, 6H). 13C-NMR (75.5 MHz, CDCl3) ! 127.5, 124.9, 28.0, 24.8, 22.8, 22.1, 0.0. IR (Film) # = 3019, 2933, 2858, 2838, 1641, 1445, 1434, 1406, 1254, 1122, 1032, 892, 851, 831, 807, 789, 712, 676, 612, 484 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 176 (3), 174 ([M+], 9), 159 (1), 139 (1), 95 (30), 93 (80), 81 (14), 80 (100), 79 (31), 77 (7), 41 (4), 27 (3). 4.4.3.4 (Z)-(2-Methyl-2-butenyl)-dimethylchlorsilan50 (105) 2-Methyl-1,3-butadien (4.09 g, 60 mmol), Dimethylchlorsilan (6.24 g, 60 mmol), Triphenylphosphan (80 mg, 0.3 mmol) und Bis-(acetonitril)-palladium(II)-chlorid (45 mg, 0.17 mmol) werden in einem Autoklaven (V=200 ml) 12 h bei 100°C erhitzt. Das Rohprodukt wird unter vermindertem Druck destilliert. (Z)-(2-Methyl-2-butenyl)-dimethylchlorsilan fällt als farblose Flüssigkeit an (6.21 g, 42 %); Sdp. 43-44°C/15 mmHg (Lit.: 87°C/77 mmHg)50. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) ! 5.22 (qqt, J = 6.7, 1.5, 0.8 Hz, 1H), 1.86 (m, 2H), 1.73 (m, 3H), 1.54 (dqt, J = 6.7, 1.5, 0.7 Hz, 3H), 0.44 (s, 6H). 13C-NMR (75.5 MHz, CDCl3) ! 131.0, 118.3, 26.0, 25.0, 14.1, 2.8. IR (Film) # = 3025, 2969, 2917, 2887, 2863, 1665, 1453, 1443, 1408, 1377, 1339, 1255, 1168, 1024, 955, 849, 813, 790, 639, 507 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 164 (5), 162 ([M+], 15), 127 (1), 95 (38), 94 (7), 93 (100), 68 (8), 67 (6), 65 (7), 63 (5), 53 (3), 41 (12), 27 (2). 4 Experimenteller Teil 83 4.4.3.5 (2-Methyl-2-propenyl)-dimethylchlorsilan51 (108) Eine Lösung von Dimethyldichlorsilan (12.9 g, 100 mmol) und 3-Chlor-2-methyl-1-propen (13.6 g, 150 mmol) in Et2O (20 ml) wird tropfenweise zu einer Suspension von Magnesium- Pulver (4.86 g, 200 mmol) in Et2O (250 ml) gegeben, so daß die Mischung siedet. Die Suspension wird 24 h bei RT gerührt, anschließend filtriert und das Filtrat unter vermindertem Druck eingeengt. Der Rückstand wird unter vermindertem Druck destilliert, man erhält (2-Methyl-2-propenyl)-dimethylchlorsilan als farblose Flüssigkeit (5.80 g, 39 %); Sdp. 57°C/15 mmHg (Lit.: 133-134°C/741 mmHg)51. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) ! 4.72- 4.68 (m, 1H), 4.60-4.56 (m, 1H), 1.85-1.82 (m, 2H), 1.78-1.74 (m, 3H), 0.43 (s, 6H). 13C-NMR (75.5 MHz, CDCl3) ! 140.9, 110.5, 30.5, 25.0, 1.6. IR (Film) # = 3078, 2971, 2939, 2916, 1641, 1449, 1405, 1375, 1280, 1255, 1169, 1000, 974, 879, 849, 821, 805, 507 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 150 (4), 148 ([M+], 12), 133 (1), 113 (3), 97 (5), 95 (36), 94 (7), 93 (100), 85 (2), 79 (5), 65 (9), 63 (8), 53 (2), 43 (4), 29 (2), 27 (3). 4.4.3.6 syn-2-Methyl-1-phenyl-3-buten-1-ol38b (93) Nach 4.4.1 aus Benzaldehyd (212 mg, 2 mmol) und (Z)-Crotyldimethylchlorsilan (90, 357 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 36 h; Ausbeute: 298 mg (92 %); farbloses Öl; Rf 0.31 (Hexan/MTBE 8:1); Isomerenverhältnis syn:anti = >99:1 (GC, Reaktionsmischung); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.37-7.22 (m, 5H), 5.72 (ddd, J = 17.7, 10.0, 7.0 Hz, 1H), 5.08-5.05 (m, 1H), 5.01-5.04 (m, 1H), 4.60 (d, J = 5.5 Hz, 1H), 2.65-2.51 (m, 1H), 1.96 (br s, 1H), 1.01 (d, J = 6.8 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 142.5, 140.3, 128.0, 127.3, 126.5, 115.6, 77.3, 44.6, 14.0. IR (Film) # = 3419, 3065, 3030, 2968, 2932, 2877, 1639, 1603, 1493, 1453, 1417, 1373, 1324, 1261, 1101, 1076, 1019, 913, 808, 763, 752, 701 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 162 ([M+], <1), 129 (2), 115 (1), 108 (8), 107 (100), 91 (2), 79 (59), 77 (28), 63 (1), 56 (3), 55 (3), 53 (2), 51 (7), 39 (4), 29 (4), 27 (4). 4.4.3.7 syn-4-Methyl-1-phenyl-5-hexen-3-ol38b (94) Nach 4.4.1 aus 3-Phenylpropanal (268 mg, 2 mmol) und (Z)-Crotyldimethylchlorsilan (90, 357 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 16 h; Ausbeute: 350 mg (92 %); farbloses Öl; Rf 0.31 (Hexan/MTBE 8:1); Isomerenverhältnis syn:anti = 98:2 (GC, Reaktionsmischung); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.32-7.14 (m, 5H), 5.77 (ddd, J = 17.6, 10.0, 7.5 Hz, 1H), 5.12-5.08 (m, 1H), 5.07-5.04 (m, 1H), 3.55-3.47 (m, 1H), 2.85 (ddd, J = 13.7, 9.8, 5.3 Hz, 1H), 2.65 (ddd, J = 13.7, 9.8, 6.7 Hz, 1H), 2.36-2.22 (m, 1H), 1.88-1.75 (m, 1H), 1.75-1.63 (m, 1H), 1.61 (br s, 1H), 1.03 (d, J = 6.7 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 142.4, 140.8, 128.4, 4 Experimenteller Teil 84 128.3, 125.8, 115.5, 74.0, 43.9, 35.8, 32.4, 14.3. IR (Film) # = 3560, 3083, 3064, 3027, 2945, 2867, 1639, 1603, 1496, 1454, 1418, 1374, 1258, 1039, 997, 939, 914, 748, 699 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 190 ([M+], <1), 135 (9), 134 (25), 117 (16), 105 (6), 92 (29), 91 (100), 78 (6), 65 (8), 56 (5), 39 (5), 39 (4), 29 (3). 4.4.3.8 syn-1-Cyclohexyl-2-methyl-3-buten-1-ol38b (95) Nach 4.4.1 aus Cyclohexylcarbaldehyd (224 mg, 2 mmol) und (Z)-Crotyldimethylchlorsilan (90, 357 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 16 h; Ausbeute: 304 mg (91 %); farbloses Öl; Rf 0.29 (Hexan/MTBE 8:1); Isomerenverhältnis syn:anti = 96:4 (GC, Reaktionsmischung); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 5.77 (ddd, J = 17.8, 10.0, 7.0 Hz, 1H), 5.08-5.04 (m, 1H), 5.03-5.00 (m, 1H), 3.19-3.13 (m, 1H), 2.43-2.31 (m, 1H), 1.94-1.84 (m, 1H), 1.78-1.67 (m, 2H), 1.66-1.56 (m, 1H), 1.55-1.49 (m, 1H), 1.46-1.33 (m, 1H), 1.26-1.00 (m, 5H), 0.97 (d, J = 7.0 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 12.9, 26.0, 26.2, 26.4, 27.9, 29.6, 39.7, 40.2, 78.6, 114.6, 142.0. IR (Film) # = 3387, 3076, 2926, 2853, 2669, 1641, 1450, 1418, 1397, 1372, 1260, 1085, 997, 985, 911, 892, 808, 679 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 168 ([M+], <1), 113 (18), 95 (100), 83 (13), 69 (9), 67 (19), 56 (25), 55 (26), 41 (20), 29 (8). 4.4.3.9 syn-3-Metyl-1-nonen-4-ol115 (97) Nach 4.4.1 aus Hexanal (200 mg, 2 mmol) und (Z)-Crotyldimethylchlorsilan (90, 357 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 16 h; Ausbeute: 290 mg (93 %); farbloses Öl; Rf 0.31 (Hexan/MTBE 12:1); Isomerenverhältnis syn:anti = 97:3 (GC, Reaktionsmischung); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 5.76 (ddd, J = 17.9, 9.7, 7.4 Hz, 1H), 5.06-5.01 (m, 1H), 5.00- 4.97 (m, 1H), 3.47-3.37 (m, 1H), 2.28-2.12 (m, 1H), 1.79 (br s, 1H), 1.50-1.38 (m, 2H), 1.34- 1.15 (m, 6H), 0.97 (d, J = 6.9 Hz, 3H), 0.84 (t, J = 6.7 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 141.1, 114.9, 74.6, 43.4, 33.9, 31.8, 25.4, 22.6, 14.0, 13.9. IR (Film) # = 3361, 3078, 2959, 2932, 2860, 1640, 1460, 1418, 1378, 1261, 1081, 1021, 996, 912, 809 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 156 ([M+], <1), 101 (14), 83 (59), 71 (4), 57 (16), 56 (100), 55 (98), 44 (5), 43 (32), 41 (38), 31 (5), 29 (22), 27 (11). 4.4.3.10 anti-2-Methyl-1-phenyl-3-buten-1-ol38b (98) Nach 4.4.1 aus Benzaldehyd (212 mg, 2 mmol) und (E)-Crotyldimethylchlorsilan (92, 357 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 36 h; Ausbeute: 292 mg (90 %); farbloses Öl; Rf 0.28 (Hexan/MTBE 8:1); Isomerenverhältnis anti:syn = 92:8 (GC, Reaktionsmischung); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.36-7.22 (m, 5H), 5.79 (ddd, J = 17.1, 10.3, 8.1 Hz, 1H), 5.22-5.16 (m, 4 Experimenteller Teil 85 1H), 5.15-5.12 (m, 1H), 4.33 (d, J = 7.0 Hz, 1H), 2.53-2.38 (m, 1H), 2.28 (br s, 1H), 0.85 (d, J = 6.8 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 142.4, 140.6, 128.2, 127.6, 126.8, 116.7, 77.8, 46.2, 16.5. IR (Film) # = 3411, 3081, 3065, 3030, 2975, 2931, 2872, 1639, 1494, 1454, 1417, 1260, 1197, 1076, 1022, 914, 761, 701 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 162 ([M+], <1), 129 (2), 115 (1), 108 (8), 107 (100), 91 (2), 79 (59), 77 (28), 63 (1), 56 (3), 55 (3), 53 (2), 51 (7), 39 (4), 29 (4), 27 (4). 4.4.3.11 anti-4-Methyl-1-phenyl-5-hexen-3-ol38b (99) Nach 4.4.1 aus 3-Phenylpropanal (268 mg, 2 mmol) und (E)-Crotyldimethylchlorsilan (92, 357 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 16 h; Ausbeute: 354 mg (93 %); farbloses Öl; Rf 0.30 (Hexan/MTBE 8:1); Isomerenverhältnis anti:syn = 94:6 (GC, Reaktionsmischung); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.32-7.14 (m, 5H), 5.74 (ddd, J = 15.9, 11.7, 8.3 Hz, 1H), 5.15-5.12 (m, 1H), 5.11-5.07 (m, 1H), 3.45-3.37 (m, 1H), 2.84 (ddd, J = 13.7, 10.1, 5.3 Hz, 1H), 2.67 (ddd, J = 13.7, 9.9, 6.7 Hz, 1H), 2.33-2.15 (m, 1H), 1.90-1.76 (m, 1H), 1.75-1.62 (m, 2H), 1.02 (d, J = 6.9 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 142.3, 140.2, 128.4, 128.3, 125.8, 116.5, 74.0, 44.3, 36.1, 32.2, 16.2. IR (Film) # = 3568, 3396, 3064, 3027, 2966, 2930, 2869, 1639, 1603, 1496, 1454, 1417, 1395, 1374, 1324, 1288, 1261, 1119, 1076, 1032, 999, 964, 914, 747, 699 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 190 ([M+], <1), 172 (1), 135 (12), 134 (37), 117 (16), 105 (5), 92 (3), 91 (100), 78 (5), 56 (5), 43 (4), 29 (4). 4.4.3.12 anti-1-Cyclohexyl-2-methyl-3-buten-1-ol38b (100) Nach 4.4.1 aus Cyclohexylcarbaldehyd (224 mg, 2 mmol) und (E)-Crotyldimethylchlorsilan (92, 357 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 16 h; Ausbeute: 304 mg (91 %); farbloses Öl; Rf 0.29 (Hexan/MTBE 8:1); Isomerenverhältnis anti:syn = 94:6 (GC, Reaktionsmischung); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 5.75 (ddd, J = 16.4, 11.1, 8.3 Hz, 1H), 5.11-5.09 (m, 1H), 5.07-5.03 (m, 1H), 3.07 (t, J = 5.6 Hz, 1H), 2.42-2.28 (m, 1H), 1.85-1.55 (m, 5H), 1.48 (br s, 1H), 1.44-1.31 (m, 1H), 1.25-1.03 (m, 5H), 1.00 (d, J = 6.8 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 140.4, 116.0, 78.8, 40.5, 40.3, 30.0, 27.0, 26.5, 26.4, 26.1, 16.9. IR (Film) # = 3406, 3074, 2925, 2852, 1639, 1450, 1417, 1392, 1260, 1114, 1086, 1073, 1002, 996, 967, 911 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 168 ([M+], <1), 113 (17), 95 (100), 83 (13), 69 (9), 67 (18), 56 (25), 55 (26), 41 (20), 29 (8). 4 Experimenteller Teil 86 4.4.3.13 anti-3-Metyl-1-nonen-4-ol115 (101) Nach 4.4.1 aus Hexanal (200 mg, 2 mmol) und (E)-Crotyldimethylchlorsilan (92, 357 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 16 h; Ausbeute: 281 mg (90 %); farbloses Öl; Rf 0.30 (Hexan/MTBE 8:1); Isomerenverhältnis anti:syn = 91:9 (GC, Reaktionsmischung); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 5.72 (ddd, J = 16.1, 11.4, 8.2 Hz, 1H), 5.10-5.08 (m, 1H), 5.07-5.01 (m, 1H), 3.40-3.30 (m, 1H), 2.28-2.10 (m, 1H), 1.64 (br s, 1H), 1.54-1.18 (m, 8H), 1.00 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 0.86 (t, J = 6.7 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 140.3, 116.1, 74.7, 44.1, 34.2, 32.0, 25.4, 22.6, 16.2, 14.0. IR (Film) # = 3377, 3076, 2959, 2931, 2860, 1639, 1461, 1416, 1378, 1261, 1119, 1082, 1000, 912 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 156 ([M+], <1), 101 (13), 99 (7), 83 (55), 67 (5), 57 (16), 56 (100), 55 (93), 44 (5), 43 (34 ), 41 (38), 39 (10), 29 (20), 27 (8). 4.4.3.14 syn-1-Cyclohex-2-enyl-3-phenylpropan-1-ol38b (109) Nach 4.4.1 aus 3-Phenylpropanal (268 mg, 2 mmol) und Cyclohex-2-enyldimethylchlorsilan (103, 419 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 16 h; Ausbeute: 356 mg (90 %); farblose Kristalle; Rf 0.28 (Hexan/MTBE 8:1); Smp. 37-38°C; Isomerenverhältnis syn:anti = >99:1 (GC, Reaktionsmischung); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.32-7.14 (m, 5H), 5.90-5.82 (m, 1H), 5.58-5.50 (m, 1H), 3.65-3.56 (m, 1H), 2.90-2.79 (m, 1H), 2.73-2.60 (m, 1H), 2.30-2.17 (m, 1H), 2.04-1.94 (m, 2H), 1.85-1.68 (m, 4H), 1.54-1.48 (m, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 142.2, 130.6, 128.5, 128.4, 128.3, 125.8, 73.9, 41.4, 35.6, 32.5, 25.2, 22.8, 21.4. IR (KBr) # = 3323, 3249, 3086, 3062, 3023, 2916, 2857, 2833, 1646, 1606, 1499, 1455, 1431, 1153, 1099, 1054, 1028, 914, 743, 969, 671 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 216 ([M+], <1), 134 (46), 117 (17), 105 (6), 92 (40), 91 (100), 82 (9), 81 (9), 79 (12), 67 (17), 65 (9), 54 (5), 41 (7). 4.4.3.15 syn-1-Cyclohex-2-enylhexan-1-ol116 (110) Nach 4.4.1 aus Hexanal (200 mg, 2 mmol) und Cyclohex-2-enyldimethylchlorsilan (103, 419 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 16 h; Ausbeute: 317 mg (87 %); farbloses Öl; Rf 0.28 (Hexan/MTBE 10:1); Isomerenverhältnis syn:anti = 99:1 (GC, Reaktionsmischung); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 5.88-5.78 (m, 1H), 5.57-5.48 (m, 1H), 3.58-3.50 (m, 1H), 2.25-2.12 (m, 1H), 2.02-1.92 (m, 2H), 1.82-1.63 (m, 2H), 1.56-1.38 (m, 6H), 1.32-1.22 (m, 5H), 0.87 (t, J = 6.6 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 130.3, 128.8, 74.5, 41.2, 33.7, 31.9, 25.7, 25.2, 22.6, 22.6, 21.4, 14.0. IR (Film) # = 3361, 3022, 2954, 2930, 2859, 1649, 1457, 1434, 1378, 1310, 1260, 1124, 1069, 1053, 1017, 881, 725, 673 cm-1. MS (EI) 4 Experimenteller Teil 87 m/z (rel. Intensität) 146 (3), 111 (2), 101 (11), 94 (4), 83 (48), 82 (100), 81 (13), 79 (11), 67 (76), 55 (63), 54 (20), 43 (13), 41 (22), 29 (10). 4.4.3.16 syn-4,5-Dimethyl-1-phenyl-5-hexen-3-ol117 (111) Nach 4.4.1 aus 3-Phenylpropanal (268 mg, 2 mmol) und (Z)-(2-Methyl-2-butenyl)- dimethylchlorsilan (105, 391 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 16 h; Ausbeute: 359 mg (88 %); farbloses Öl; Rf 0.31 (Hexan/MTBE 8:1); Isomerenverhältnis syn:anti = 84:16 (GC, Reaktionsmischung); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.32-7.14 (m, 5H), 4.86-4.83 (m, 1H), 4.78-4.75 (m, 1H), 3.62-3.54 (m, 1H), 2.98-2.79 (m, 1H), 2.75-2.58 (m, 1H), 2.28-2.14 (m, 1H), 1.82-1.72 (m, 2H), 1.68 (s, 3H), 1.60-1.50 (m, 1H), 1.06 (d, J = 6.9 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 148.8, 142.2, 128.5, 128.3, 125.8, 111.5, 71.8, 46.4, 36.5, 33.5, 21.2, 13.4. IR (Film) # = 3399, 3084, 3064, 3026, 2964, 2942, 2919, 1645, 1603, 1496, 1454, 1376, 1260, 1080, 1032, 891, 747, 699 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 186 (<1), 171 (<1), 157 (<1), 143 (<1), 134 (12), 117 (11), 105 (5), 92 (94), 79 (3), 78 (6), 70 (100), 65 (10), 55 (23), 41 (16), 27 (4). Sichtbare Signale des anti-konfigurierten Diastereomers: 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 3.51-3.43 (m, 1H), 1.00 (d, J = 6.9 Hz, 3H). 4.4.3.17 syn-2,3-Dimethyl-1-nonen-4-ol118 (112) Nach 4.4.1 aus Hexanal (200 mg, 2 mmol) und (Z)-(2-Methyl-2-butenyl)-dimethylchlorsilan (105, 391 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 16 h; Ausbeute: 289 mg (85 %); farbloses Öl; Rf 0.29 (Hexan/MTBE 8:1); Isomerenverhältnis syn:anti = 90:10 (GC, Reaktionsmischung); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 4.84-4.81 (m, 1H), 4.76-4.72 (m, 1H), 3.58-3.50 (m, 1H), 2.20-2.07 (m, 1H), 1.71 (s, 3H), 1.60-1.20 (m, 9H), 1.02 (d, J = 7.0 Hz, 3H), 0.87 (t, J = 6.7 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 148.2, 111.2, 72.3, 46.1, 34.6, 31.9, 25.8, 22.6, 21.3, 14.0, 13.1. IR (Film) # = 3373, 3073, 2959, 2932, 2873, 2858, 1645, 1458, 1377, 1260, 1083, 1021, 890 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 152 (<1), 109 (<1), 99 (1), 83 (8), 71 (6), 70 (100), 55 (49), 43 (13), 42 (9), 41 (20), 29 (9), 27 (5). Sichtbare Signale des anti- konfigurierten Diastereomers: 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 3.44-3.36 (m, 1H), 0.97 (d, J = 6.9 Hz, 3H). 4.4.3.18 5-Methyl-1-phenyl-5-hexen-3-ol38b (113) Nach 4.4.1 aus 3-Phenylpropanal (268 mg, 2 mmol) und (2-Methyl-2-propenyl)- dimethylchlorsilan (108, 356 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 16 h; Ausbeute: 334 mg (88 %); farbloses Öl; Rf 0.31 (Hexan/MTBE 12:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.32-7.14 (m, 5H), 4 Experimenteller Teil 88 4.88 (s, 1H), 4.80 (s, 1H), 3.80-3.70 (m, 1H), 2.90-2.63 (m, 2H), 2.23 (dd, J = 13.6, 3.5 Hz, 1H), 2.13 (dd, J = 13.6, 9.0 Hz, 1H), 1.83-1.74 (m, 3H), 1.73 (s, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 142.6, 142.1, 128.4, 128.3, 125.8, 113.6, 68.0, 46.2, 38.8, 32.1, 22.4. IR (Film) # = 3403, 3073, 3026, 2967, 2933, 2860, 1646, 1603, 1495, 1454, 1375, 1261, 1081, 1057, 1030, 892, 747, 699 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 190 ([M+], <1), 172 (3), 157 (1), 134 (23), 117 (15), 105 (7), 92 (31), 91 (100), 78 (9), 65 (10), 56 (6), 41 (7), 39 (6), 29 (5). 4.4.3.19 2-Methyl-1-nonen-4-ol119 (114) Nach 4.4.1 aus Hexanal (200 mg, 2 mmol) und (2-Methyl-2-propenyl)-dimethylchlorsilan (108, 356 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 16 h; Ausbeute: 268 mg (86 %); farbloses Öl; Rf 0.29 (Hexan/MTBE 15:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 4.86 (s, 1H), 4.77 (s, 1H), 3.75 (m, 1H), 2.19 (dd, 1H, J = 13.6, 3.5 Hz), 2.06 (dd, J = 13.6, 9.2 Hz, 1H), 1.74 (s, 3H), 1.67 (br s, 1H), 1.51-1.20 (m, 8H), 0.88 (t, 3H, J = 6.7 Hz). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 142.9, 113.4, 68.6, 46.2, 37.1, 31.9, 25.4, 22.6, 22.4, 14.0. IR (Film) # = 3363, 3075, 2957, 2931, 2872, 2858, 1647, 1456, 1376, 1260, 1126, 1080, 1024, 889 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 138 (<1), 99 (23), 83 (35), 71 (7), 57 (27), 56 (100), 55 (75), 43 (21), 41 (45), 39 (12), 29 (23), 27 (11). 4.4.4 Mechanistische Untersuchungen zur AgOTf-katalysierten Allylierung von Aldehyden 4.4.4.1 Allyldimethylsilyltriflat120 (115) Allyldimethylchlorsilan (1.74 g) in Diethylether (5 ml) wird zu einer Suspension von Silbertriflat (3.5 g) in Diethylether (50 ml) getropft. Es wird 2 h bei RT gerührt, anschließend der Niederschlag abfiltriert und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck vorsichtig abdestilliert. Der Rückstand wird unter vermindertem Druck destilliert, Allyldimethyl- silantriflat fällt als farblose, sehr hydrolyseempfindliche Flüssigkeit an (2.73 g, 85 %). Kp 65 °C/15 Torr (Lit.: 54-56°C/12 Torr)120; 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 5.71 (ddt, J = 17.5, 9.6, 8.0 Hz, 1H), 5.07-5.04 (m, 1H), 5.03-4.98 (m, 1H), 1.89 (dt, J = 8.0, 1.1 Hz, 2H), 0.48 (s, 6H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 129.7, 117.1, 23.5, -1.8. IR (Film) # = 3086, 2978, 2920, 1634, 1395, 1266, 1248, 1208, 1155, 1115, 1089, 1034, 965, 914, 857, 826, 627 cm-1. Ein Massenspektrum konnte aufgrund der hohen Hydrolyseempfindlichkeit nicht aufgenommen werden. 4 Experimenteller Teil 89 4.5 Katalytische FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung mäßig bis stark aktivierter Aromaten 4.5.1 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur katalytischen FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung PtCl2(PhCN)2 (24 mg, 0.05 mmol) wird in Dichlormethan (10 ml) gelöst und mit AgSbF6 (34 mg, 0.1 mmol) versetzt. Nach 30 Minuten wird das Aren (2 mmol) und das Anhydrid (2.4 mmol) hinzugefügt und die Reaktionsmischung für die angegebene Zeit bei 40°C gerührt. Anschließend wird mit MTBE (50 ml) verdünnt, einmal mit ges. NaCl-Lösung (30 ml) gewaschen und über Na2SO4 getrocknet. Die Lösungmittel werden vollständig abdestilliert und das Rohprodukt säulenchromatographisch an Kieselgel (Hexan/Essigsäureethylester) gereinigt. Die Bestimmung der Isomerenverhältnisse (ortho:para) erfolgte mittels GC-MS der Reaktionsmischung durch Vergleich mit Referenzspektren. 4.5.1.1 4-Methoxyacetophenon121 (119) Nach 4.5.1 aus Anisol (216 mg, 2 mmol) und Essigsäureanhydrid (0.245 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 20 h; Ausbeute: 225 mg (75 %); farbloser Feststoff; Smp. 36-37°C (Lit.: 37°C)121; Rf 0.19 (Hexan/Essigsäureethylester 10:1); para:ortho ≥99:1; 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.93 (d, J = 8.9 Hz, 2H), 6.93 (d, J = 8.9 Hz, 2H), 3.86 (s, 3H), 2.55 (s, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 196.7, 163.4, 130.5, 130.2, 113.6, 55.4, 26.2. IR (KBr) # = 3004, 2965, 2937, 2841, 1676, 1602, 1576, 1510, 1494, 1418, 1359, 1309, 1259, 1173, 1115, 1028, 958, 835, 806, 592, 578, 565 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 150 ([M+], 38), 135 (100), 107 (17), 92 (14), 77 (29), 64 (8), 50 (4), 43 (9). 4.5.1.2 1-(4-Methoxyphenyl)-1-hexanon61g (121) Nach 4.5.1 aus Anisol (216 mg, 2 mmol) und Hexansäureanhydrid (514 mg 2.4 mmol); Reaktionszeit: 20 h; Ausbeute: 317 mg (77 %); farbloser Feststoff; Smp. 37-38°C (Lit.: 38-39°C)122; Rf 0.19 (Hexan/Essigsäureethylester 20:1); para:ortho ≥99:1; 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.95 (d, J = 8.9 Hz, 2H), 6.93 (d, J = 8.9 Hz, 2H), 3.86 (s, 3H), 2.90 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 1.80-1.66 (m, 2H), 1.42-1.30 (m, 4H), 0.91 (t, J = 7.1 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 199.3, 163.3, 130.3, 130.2, 113.7, 55.4, 38.3, 31.6, 24.3, 22.6, 14.0. IR (KBr) # = 3066, 3010, 2958, 2933, 2873, 2859, 1671, 1602, 1578, 1510, 1466, 1419, 1407, 1372, 1313, 1259, 1206, 1175, 1108, 1035, 980, 830, 819, 732, 607 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 206 ([M+], 3), 163 (5), 150 (58), 135 (100), 107 (10), 92 (10), 77 (18), 64 (5). 4 Experimenteller Teil 90 4.5.1.3 4-Methoxybenzophenon61g (123) Nach 4.5.1 aus Anisol (216 mg, 2 mmol) und Benzoesäureanhydrid (543 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 20 h; Ausbeute: 327 mg (77 %); farbloser Feststoff; Smp. 60-61°C (Lit.: 62-63°C)123; Rf 0.29 (Hexan/Essigsäureethylester 10:1); para:ortho ≥99:1; 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.82 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 7.77-7.72 (m, 2H), 7.59-7.51 (m, 1H), 7.49- 7.42 (m, 2H), 6.95 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 3.87 (s, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 195.5, 163.2, 138.3, 132.5, 131.9, 130.1, 129.7, 128.2, 113.6, 55.5. IR (KBr) # = 3060, 3005, 2964, 2935, 2839, 1652, 1599, 1577, 1508, 1460, 1446, 1420, 1317, 1306, 1282, 1258, 1172, 1149, 1029, 938, 923, 845, 742, 702, 608, 600 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 212 ([M+], 53), 181 (4), 169 (2), 135 (100), 105 (11), 92 (11), 77 (29), 64 (5), 51 (7). HR-MS (CI) (C14H12O2) ber. 212.0837, gef. 212.0837. 4.5.1.4 2,4,6-Trimethoxyacetophenon124 (125) Nach 4.5.1 aus 1,3,5-Trimethoxybenzen (336 mg, 2 mmol) und Essigsäureanhydrid (245 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 20 h; Ausbeute: 294 mg (70 %); farbloser Feststoff; Smp. 101-102°C (Lit.: 102-103°C)125; Rf 0.15 (Hexan/ Essigsäureethylester 4:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 6.10 (s, 2H), 3.82 (s, 3H), 3.70 (s, 6H), 2.46 (s, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 201.7, 162.4, 158.4, 113.8, 90.6, 55.8, 55.4, 32.5. IR (KBr) # = 3110, 3009, 2978, 2952, 2846, 1690, 1604, 1585, 1454, 1419, 1349, 1339, 1252, 1234, 1208, 1187, 1160, 1125, 1026, 823 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 210 ([M+], 21), 196 (10), 195 (100), 180 (10), 165 (2), 152 (6), 137 (6), 122 (2), 109 (2), 77 (2), 69 (3), 63 (2), 43 (5). HR-MS (CI) (C11H14O4) ber. 210.0892, gef. 210.0894. 4.5.1.5 2,3,4-Trimethoxyacetophenon126 (127) Nach 4.5.1 aus 1,2,3-Trimethoxybenzen (336 mg, 2 mmol) und Essigsäureanhydrid (245 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 20 h; Ausbeute: 260 mg (62 %); farblose Flüssigkeit; Rf 0.30 (Hexan/Essigsäureethylester 4:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.55 (d, J = 8.9 Hz, 1H), 6.72 (d, J = 8.9 Hz, 1H), 3.98 (s, 3H), 3.91 (s, 3H), 3.87 (s, 3H), 2.60 (s, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 198.0, 157.5, 154.3, 142.1, 125.8, 125.6, 107.1, 61.3, 60.8, 56.1, 31.0. IR (Film) # = 3093, 2973, 2942, 2842, 1673, 1590, 1493, 1463, 1410, 1385, 1389, 1211, 1126, 1092, 1017, 969, 807 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 210 ([M+], 34), 196 (11), 195 (100), 177 (6), 165 (5), 152 (17), 151 (21), 137 (8), 109 (5), 77 (7), 66 (4), 53 (5), 43 (22). 4 Experimenteller Teil 91 4.5.1.6 2,4,6-Trimethylacetophenon127 (129) Nach 4.5.1 aus Mesitylen (240 mg, 2 mmol) und Essigsäureanhydrid (245 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 20 h; Ausbeute: 245 mg (76 %); farbloser Feststoff; Rf 0.30 (Hexan/Essigsäureethylester 30:1); Smp. 161-162°C (Lit.: 160-164°C)128; 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 6.83 (s, 2H), 2.45 (s, 3H), 2.27 (s, 3H), 2.21 (s, 6H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 208.6, 139.9, 138.3, 132.3, 128.5, 32.2, 21.0, 19.1. IR (KBr) # = 2954, 2921, 2863, 1699, 1611, 1447, 1426, 1379, 1353, 1251, 1164, 1060, 1035, 965, 851, 595 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 162 ([M+], 36), 148 (11), 147 (100), 119 (51), 115 (6), 103 (5), 91 (17), 77 (9), 65 (5), 58 (3), 51 (5), 41 (6). HR-MS (CI) (C11H14O) ber. 162.1045, gef. 162.1046. 4.5.1.7 2,3,4,6-Tetramethylacetophenon129 (131) Nach 4.5.1 aus 1,3,4,5-Tetramethylbenzen (268 mg, 2 mmol) und Essigsäureanhydrid (245 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 3 Tage; Ausbeute: 270 mg (77 %); farblose Flüssigkeit; Rf 0.28 (Hexan/Essigsäureethylester 30:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 6.84 (s, 1H), 2.44 (s, 3H), 2.25 (s, 3H), 2.17 (s, 3H), 2.14 (s, 3H), 2.13 (s, 3H).13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 209.2, 140.8, 136.7, 133.0, 130.3, 129.5, 128.8, 32.6, 20.6, 18.7, 16.9, 15.0. IR (Film) # = 3002, 2945, 2921, 2867, 1705, 1604, 1447, 1420, 1401, 1382, 1351, 1295, 1256, 1142, 1021, 955, 864, 659, 544 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 176 ([M+], 36), 162 (12), 161 (100), 133 (51), 117(7), 115 (6), 105 (7), 91 (9), 77 (5), 65 (3), 51 (3), 43 (4). HR-MS (CI) (C12H16O) ber. 176.1201, gef. 176.1203. 4.5.1.8 Pentamethylacetophenon130 (133) Nach 4.5.1 aus Pentamethylbenzen (297 mg, 2 mmol) und Essigsäureanhydrid (245 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 20 h; Ausbeute: 266 mg (70 %); farbloser Feststoff; Rf 0.32 (Hexan/Essigsäureethylester 20:1); Smp. 83-84°C (Lit.: 84°C)131; 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 2.45 (s, 3H), 2.23 (s, 3H), 2.19 (s, 6H), 2.13 (s, 6H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 210.1, 140.9, 135.4, 133.1, 127.0, 33.1, 17.1, 16.7, 15.9. IR (KBr) # = 2982, 2926, 1696, 1416, 1384, 1350, 1304, 1266, 1168, 1069, 997, 934 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 190 ([M+], 34), 176 (13), 175 (100), 147 (41), 131 (5), 117 (5), 105 (4), 91 (8), 77 (4), 65 (3), 43 (4), 41 (4). 4 Experimenteller Teil 92 4.5.1.9 5-Acetyl-1,3-benzodioxol132 (135) Nach 4.5.1 aus 1,3-Benzodioxol (244 mg, 2 mmol) und Essigsäureanhydrid (245 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 20 h; Ausbeute: 201 mg (61 %); farbloser Feststoff; Rf 0.29 (Hexan/Essigsäureethylester 10:1); Smp. 87-88°C (Lit.: 88°C)132; 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.55 (dd, J = 8.2, 1.7 Hz, 1H), 7.43 (d, J = 1.7 Hz, 1H), 6.85 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 6.04 (s, 2H), 2.54 (s, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 196.2, 151.8, 148.2, 132.1, 124.8, 107.9, 107.8, 101.8, 26.5. IR (KBr) # = 3074, 2993, 2916, 2793, 1663, 1604, 1505, 1488, 1450, 1436, 1348, 1284, 1267, 1229, 1115, 1036, 930, 887, 816 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 164 ([M+], 56), 149 (100), 121(32), 91 (8), 74 (6), 65 (18), 63 (16), 51 (5), 43 (13). HR-MS (CI) (C9H8O3) ber. 164.0473, gef. 164.0474. 4.5.1.10 4-Acetyl-2-(acetylmethyl)-1-methoxybenzen (137) Nach 4.5.1 aus 2-(Acetylmethyl)-1-methoxybenzen (328 mg, 2 mmol) und Essigsäureanhydrid (245 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 20 h; Ausbeute: 250 mg (61 %); farblose Flüssigkeit; Rf 0.31 (Hexan/Essigsäureethylester 2:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.92 (dd, J = 8.6, 2.2 Hz, 1H), 7.76 (d, J = 2.2 Hz, 1H), 6.92 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 3.88 (s, 3H), 3.73 (s, 2H), 2.55 (s, 3H), 2.18 (s, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 205.9, 196.8, 161.3, 131.7, 130.2, 130.0, 123.9, 109.9, 55.8, 45.4, 29.5, 26.3. IR (Film) # = 3003, 2967, 2842, 1722, 1675, 1602, 1581, 1503, 1463, 1428, 1358, 1321, 1266, 1175, 1161, 1141, 1128, 1081, 1025, 973, 821, 585 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 206 ([M+], 63), 191 (12), 164 (100), 163 (54), 149 (12), 133 (27), 121 (48), 105 (26), 91 (15), 77 (14), 51 (9), 43 (90). HR-MS (CI) (C12H14O) ber. 206.0943, gef. 206.0944. 4.5.1.11 2-Benzoylfuran133 (139) Nach 4.5.1 aus Furan (136 mg, 2 mmol) und Benzoesäureanhydrid (543 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 20 h; Ausbeute: 275 mg (80 %); farbloser Feststoff; Rf 0.23 (Hexan/Essigsäureethylester 10:1); Smp. 90-91°C (Lit.: 91°C)134; 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 8.10-8.02 (m, 2H), 7.77-7.70 (m, 1H), 7.69-7.60 (m, 2H), 7.59-7.48 (m, 4H), 7.39-7.30 (m, 1H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 184.4, 156.0, 152.3, 137.3, 132.9, 129.5, 128.6, 128.4, 127.0, 124.0, 123.3, 116.5, 112.6. IR (KBr) # = 3145, 3057, 3036, 1613, 1598, 1546, 1474, 1330, 1298, 1189, 1175, 1121, 973, 899, 743, 723, 694 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 222 ([M+], 100), 205 (7), 194 (18), 165 (9), 145 (39), 105 (59), 97 (9), 89 (18), 77 (48), 63 (9), 51 (13), 39 (5). HR-MS (CI) (C15H10O2) ber. 222.0681, gef. 222.0681. 4 Experimenteller Teil 93 4.5.1.12 2-Benzoylthiophen135 (141) Nach 4.5.1 aus Thiophen (168 mg, 2 mmol) und Benzoesäureanhydrid (543 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 20 h; Ausbeute: 345 mg (92 %); farbloser Feststoff; Rf 0.19 (Hexan/Essigsäureethylester 20:1); Smp. 54-55°C (Lit.: 55.3-55.5°C)136; 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.89-7.84 (m, 2H), 7.71 (dd, J = 4.9, 1.1 Hz, 1H), 7.64 (dd, J = 3.8, 1.1 Hz, 1H), 7.62-7.55 (m, 1H), 7.53-7.45 (m, 2H), 7.15 (dd, J = 4.9, 3.8 Hz, 1H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 188.2, 143.6, 138.1, 134.8, 134.2, 132.3, 129.2, 128.4, 128.0. IR (KBr) # = 3100, 3028, 1635, 1598, 1577, 1514, 1446, 1413, 1353, 1288, 1232, 1180, 1137, 1075, 1053, 1026, 882, 842, 716, 700, 649 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 188 ([M+], 71), 171 (6), 160 (6), 111 (100), 105 (36), 83 (8), 77 (39), 51 (20), 39 (25). 4.5.1.13 1-Acetyl-2-methoxynaphthalen59e (143a) und 6-Acetyl-2-methoxy- naphthalen59e (143b) Nach 4.5.1 aus 2-Methoxynaphthalen (318 mg, 2 mmol) und Essigsäureanhydrid (245 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 20 h; Ausbeute: 260 mg (65 %); farbloser Feststoff; Rf 0.25 (1), 0.27 (2) (Hexan/Essigsäureethylester 40:1); Isomerenverhältnis (134a):(134b) = 92:8 (GC, Reaktionsmischung); Smp. 50-51°C (Lit.: 55-56°C)59e; Analytische Daten von (143a): 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.85 (d, J = 9.1 Hz, 1H), 7.77 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 7.75 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 7.45 (ddd, J = 8.1, 6.9, 1.4 Hz, 1H), 7.35 (ddd, J = 8.1, 6.9, 1.1 Hz, 1H), 7.25 (d, J = 9.1 Hz, 1H), 3.94 (s, 3H), 2.63 (s, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 205.1, 154.0, 131.5, 130.3, 128.8, 128.2, 127.7, 125.1, 124.1, 123.6, 112.8, 56.4, 32.7. IR (KBr) # = 3061, 2966, 2924, 2874, 1651, 1597, 1585, 1483, 1447, 1401, 1317, 1302, 1285, 1147, 1090, 1013, 939, 924, 844, 789, 729, 696, 664 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 200 ([M+], 55), 186 (13), 185 (100), 157 (42), 142 (15), 128 (8), 114 (21), 88 (4), 75 (2), 63 (6), 43 (6). Analytische Daten von (143b): Sichtbare Signale im 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 8.39 (d, J = 1.8 Hz, 1H), 7.99 (dd, J = 8.8, 1.8 Hz, 1H), 7.19 (dd, J = 8.9, 2.5 Hz, 1H), 7.14 (d, J = 2.5 Hz, 1H), 3.92 (s, 3H), 2.67 (s, 3H) (Die fehlenden Signale werden durch (143a) überlagert). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 197.9, 159.8, 137.3, 132.6, 131.1, 130.1, 127.8, 127.1, 124.6, 119.7, 105.8, 55.4, 26.5. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 200 ([M+], 35), 136 (13), 185 (100), 170 (9), 142 (17), 127 (13), 114 (16), 88 (3), 63 (4), 43 (5). 4 Experimenteller Teil 94 4.5.1.14 Essigsäurephenylester137 (145) Nach 4.5.1 aus Phenol (189 mg, 2 mmol) und Essigsäureanhydrid (245 mg, 2.4 mmol); Reaktionszeit: 2 Tage; Ausbeute: 208 mg (76 %); farblose Flüssigkeit; Rf 0.29 (Hexan/Essigsäureethylester 30:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.42-7.32 (m, 2H), 7.26- 7.18 (m, 1H), 7.12-7.05 (m, 2H), 2.29 (s, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 169.5, 150.7, 129.4, 125.8, 121.6, 21.1. IR (Film) # = 3065, 3044, 2938, 1765, 1594, 1493, 1475, 1432, 1371, 1216, 1194, 1163, 1026, 1013, 925, 892, 815, 749, 692 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 136 ([M+], 13), 94 (100), 66 (14), 51 (3), 43 (23), 39 (11). 4.5.2 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung von Toluol Die Übergangsmetallverbindung (0.05 mmol) in Toluol (10 ml) wird mit der Silber(I)- verbindung (0.1 mmol) versetzt. Nach 30 Minuten wird Benzoesäureanhydrid (453 mg, 2 mmol) hinzugegeben und die Reaktionsmischung für die angegebene Zeit bei 80°C gerührt. Die Aufarbeitung ist unter 4.5.1 beschrieben. Die bei diesen Reaktionen entstehenden Verbindungen 2-Methylbenzophenon (ortho), 3-Methylbenzophenon (meta) und 4-Methylbenzophenon (para) werden säulenchromatographisch nicht getrennt, die angegebenen Ausbeuten beziehen sich somit immer auf das Gemisch aller drei Verbindungen. Ihre Identifizierung und die Bestimmung des Isomerenverhältnisses (ortho:meta:para) erfolgt mittels GC-MS durch Vergleich mit Referenzspektren. 4.5.2.1 2-Methylbenzophenon138 (149a) Nach 4.5.2 unter Verwendung von PtCl4(PEt3)2 (29 mg, 0.05 mmol) und AgOTf (26 mg, 0.1 mmol); Reaktionszeit: 24 h; Ausbeute: 110 mg (28 %; die niedrige Ausbeute ergibt sich aus der nicht vollständigen Abtrennbarkeit von den anderen Verbindungen); farblose Flüssigkeit; Rf 0.21 (Hexan/Essigsäureethylester 60:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.85- 7.76 (m, 2H), 7.61-7.52 (m, 1H), 7.49-7.20 (m, 6H), 2.33 (s, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 198.6, 138.6, 137.7, 136.7, 133.1, 131.0, 130.2, 130.1, 128.5, 128.4, 125.2, 19.9. IR (Film) # = 3062, 3023, 2963, 2926, 2864, 1665, 1597, 1580, 1485, 1449, 1382, 1315, 1291, 1268, 1154, 925, 763, 732, 709, 699, 640 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 196 ([M+], 54), 195 ([M+]-H, 100), 178 (19), 165 (7), 119 (22), 105 (19), 91 (29), 77 (30), 65 (15), 51 (11). 4 Experimenteller Teil 95 4.5.2.2 4-Methylbenzophenon139 (149b) Nach 4.5.2 unter Verwendung von PtCl4(PEt3)2 (29 mg, 0.05 mmol) und AgOTf (26 mg, 0.1 mmol); Reaktionszeit: 24 h; Ausbeute: 110 mg (28 %; die niedrige Ausbeute ergibt sich aus der nicht vollständigen Abtrennbarkeit von den anderen Verbindungen); farbloser Feststoff; Rf 0.19 (Hexan/Essigsäureethylester 60:1); Smp. 22-23°C (Lit.: 23°C)139; 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.83-7.75 (m, 2H), 7.72 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.61-7.54 (m, 1H), 7.52- 7.43 (m, 2H), 7.28 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 2.44 (s, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 196.5, 143.2, 138.0, 134.9, 132.2, 130.3, 129.9, 129.0, 128.2, 21.7. IR (KBr) # = 3049, 2966, 2922, 1653, 1604, 1576, 1447, 1410, 1317, 1303, 1280, 1177, 1150, 1118, 935, 922, 840, 785, 732, 699, 681, 603 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 196 ([M+], 66), 181 (12), 165 (4), 119 (100), 105 (27), 91 (32), 77 (24), 65 (15), 51 (10). 4.5.3 Mechanistische Untersuchungen zur FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung 4.5.3.1 PtCl2(C6H5CN)2 + 2 AgSbF6 PtCl2(C6H5CN)2 (47 mg, 0.1 mmol) wird in Dichlormethan (1.2 ml) gelöst und mit AgSbF6 (68 mg, 0.2 mmol) versetzt (Niederschlagsbildung). Nach 30 Minuten wird die Suspension mittels einer Fritte (Porengröße 4) unter Argon filtriert, man erhält eine gelbe, klare Lösung. MS (ESI, CH3CN) m/z (rel. Intensität) 435 (9), 436 (11), 437 (11), 438 (5), 439 (5) [PtCl(C6H5CN)2]+; 476 (40), 477 (45), 478 (45), 479 (22), 480 (20) [PtCl(C6H5CN)2(CH3CN)]+; 538 (4), 539 (5), 540 (5), 541 (2), 542 (1) [PtCl(C6H5CN)3]+; 578 (5), 579 (10), 580 (9), 581 (10) 582 (5), 583 (5) [PtCl(C6H5CN)2(AgCl)]+. Die gemessenen Isotopenmuster stimmen mit den berechneten überein (siehe Anhang). 4.5.3.2 Anisol + AgSbF6 AgSbF6 (68 mg, 0.2 mmol) wird in d2-Dichlormethan (1.2 ml) gelöst und mit Anisol (10.8 mg, 0.1 mmol) versetzt. Es wird 10 Minuten bei RT gerührt. 1H-NMR (CD2Cl2, 300 MHz) ! 7.62-7.53 (m, 2H), 7.18-7.12 (m, 1H), 7.12-7.05 (m, 2H), 3.87 (s, 3H). 13C-NMR (CD2Cl2, 75.5 MHz) ! 162.4, 128.2, 114.7, 112.5, 55.9. 4 Experimenteller Teil 96 4.5.3.3 Anisol + PtCl2(C6H5CN)2 + 2 AgSbF6 PtCl2(C6H5CN)2 (47 mg, 0.1 mmol) wird in d2-Dichlormethan (1.2 ml, NMR) oder Dichlormethan (1.2 ml, ESI) gelöst und mit AgSbF6 (68 mg, 0.2 mmol) versetzt (Niederschlagsbildung). Nach 30 Minuten wird Anisol (10.8 mg, 0.1 mmol) hinzugetropft und 10 Minuten bei RT gerührt. Die Suspension wird mittels einer Fritte (Porengröße 4) unter Argon filtriert, man erhält eine gelbe, klare Lösung. 1H-NMR (CD2Cl2, 300 MHz) ! 7.51- 7.40 (m, 2H), 7.11-7.02 (m, 2H), 7.02-6.95 (m, 1H), 3.88 (s, 3H). 13C-NMR (CD2Cl2, 75.5 MHz) ! 161.8, 128.5, 114.6, 114.6, 55.9. MS (ESI, CH3CN) m/z (rel. Intensität) 476 (10), 477 (11), 478 (12), 478 (6), 480 (5) [PtCl(C6H5CN)2(CH3CN)]+; 507 (20), 508 (22), 509 (19), 510 (2), 512 (3) [Pt(C6H5CN)2(C6H5OCH3-H)]+; 538 (4), 539 (5), 540 (5), 541 (2), 542 (1) [PtCl(C6H5CN)3]+; 578 (2), 579 (5), 580 (4), 581 (5), 582 (1), 583 (1) ([PtCl(C6H5CN)2(AgCl)]+. Eine ESI-Messung an Ion Spec Ultima FTMS ergab zusätzlich folgende Signale: 436 (81), 437 (100), 438 (70), 439 (10), 440 (15) [PtCl(C6H5CN)2]+; HR-ESI (C21H17N2OPt196) ber. 509.1004, gef. 509.1001; (C21H17N2OPt196) ber. 508.1003, gef. 508.1000; (C21H17N2OPt194) ber. 507.0959, gef. 507.0961. Die gemessenen Isotopenmuster stimmen mit den berechneten überein (siehe Anhang). 4.5.3.4 Essigsäureanhydrid + PtCl2(C6H5CN)2 + 2 AgSbF6 PtCl2(C6H5CN)2 (47 mg, 0.1 mmol) wird in d2-Dichlormethan (1.2 ml, NMR) oder Dichlormethan (1.2 ml, IR) gelöst und mit AgSbF6 (68 mg, 0.2 mmol) versetzt (Niederschlagsbildung). Nach 30 Minuten wird Essigsäureanhydrid (10.2 mg, 0.1 mmol) hinzugetropft und 10 Minuten bei RT gerührt. Die Suspension wird mittels einer Fritte (Porengröße 4) unter Argon filtriert, man erhält eine klare, gelbe Lösung. 1H-NMR (CD2Cl2, 300 MHz) ! 2.23 (s, 6H). 13C-NMR (CD2Cl2, 75.5 MHz) ! 169.3, 22.6. IR (CH2Cl2) # = 1825, 1794, 1757, 1713, 1369, 1129, 663 (SbF6ˉ) cm-1. 4.5.3.5 4-D-Anisol140 (147) 4-Bromanisol (7.48 g, 40 mmol) in Diethylether (120 ml) wird bei –78 °C tropfenweise mit tert.-Butyllithium (23.5 ml, 1.7 M in Hexan) versetzt. Nach 10 Minuten wird D2O (1.2 g, 60 mmol) hinzugetropft, die Reaktionsmischung auf RT erwärmt und 1 h gerührt. Anschließend wird Salzsäure (2 N, 10 ml) hinzugefügt, die organische Phase abgetrennt und die wäßrige Phase zweimal mit Et2O (50 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden je einmal mit ges. NaHCO3-Lösung (50 ml) und ges. NaCl-Lösung (50 ml) gewaschen, über NaSO4 getrocknet und die Lösungsmittel unter vermindertem Druck 4 Experimenteller Teil 97 entfernt. Der Rückstand wird unter vermindertem Druck destilliert, 4-D-Anisol fällt als farblose Flüssigkeit an (3.49 g, 80 %). Kp 55-56 °C/15 Torr (Lit.: 58 °C/15 Torr)141; Deuterierungsgrad: >98% (MS); 1H-NMR (CD2Cl2, 300 MHz) ! 7.31 (d, J = 7.9 Hz, 2H), 6.93 (d, J = 7.9 Hz, 2H), 3.81 (s, 3H). 13C-NMR (CD2Cl2, 75.5 MHz) ! 160.1, 129.7, 120.7 (t, J = 24.7 Hz), 114.2, 55.4. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 109 ([M+], 100), 94 (14), 80 (13), 79 (68), 78 (18), 66 (64), 52 (12), 51 (11), 40 (19), 39 (15), 32 (12), 28 (48). IR (Film) ν = 3092, 3042, 3001, 2942, 2910, 2942, 2835, 1596, 1580, 1491, 1466, 1441, 1297, 1247, 1180, 1173, 1106, 1038, 843, 781, 602 cm-1. 4.5.3.6 4-D-Anisol + PtCl2(C6H5CN) + 2 AgSbF6 PtCl2(C6H5CN)2 (47 mg, 0.1 mmol) wird in Dichlormethan (1.2 ml) gelöst und mit AgSbF6 (68 mg, 0.2 mmol) versetzt (Niederschlagsbildung). Nach 30 Minuten wird 4-D-Anisol (147, 10.9 mg, 0.1 mmol) hinzugetropft und 10 Minuten bei RT gerührt. Die Suspension wird mittels einer Fritte (Porengröße 4) unter Argon filtriert, man erhält eine klare, gelbe Lösung. MS (ESI, CH3CN) m/z (rel. Intensität) 507 (8), 508 (10), 509 (9), 510 (3), 511 (3) [Pt(C6H5CN)2(C6H4DOCH3-D)]+. Das gemessene Isotopenmuster stimmt mit dem berechneten überein. 4.6 Verwendung kationischer Platinkomplexe zu Furansynthesen 4.6.1 Synthese der Ausgangsverbindungen 4.6.1.1 5-Heptin-2-on142 (156) Aceton-1,1-dimethylhydrazon94 (1 g, 10 mmol) in THF (20 ml) wird bei 0°C tropfenweise mit n-Butyllithium (6.6 ml, 10.5 mmol) versetzt. Nach 10 Minuten wird 1-Brom-2-butin (1.33 g, 10 mmol) hinzugetropft und 30 Minuten bei 0°C und 2 h bei RT gerührt. Anschließend wird Salzsäure (10 ml, 2 M) hinzugefügt, 10 Minuten bei RT gerührt und die organische Phase abgetrennt. Die wäßrige Phase wird mit MTBE (2x 30 ml) extrahiert, die vereinigten organischen Phasen mit ges. NaCl-Lösung (30 ml) gewaschen und über Na2SO4 getrocknet. Die Lösungsmittel werden unter vermindertem Druck abdestilliert und das Produkt säulenchromatographisch an Kieselgel (Hexan/Essigsäureethylster 20:1) gereinigt. 5-Heptin- 2-on fällt als farblose Flüssigkeit an (556 mg, 50 %); Rf 0.23 (Hexan/Essigsäureethylester 20:1); 1H-NMR (CD2Cl2, 300 MHz) ! 2.59 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 2.36-2.27 (m, 2H), 2.11 (s, 4 Experimenteller Teil 98 3H), 1.72 (t, J = 2.6 Hz, 3H). 13C-NMR (CD2Cl2, 75.5 MHz) ! 207.0, 78.0, 76.0, 43.0, 29.9, 13.5, 3.4. IR (Film) # = 3000, 2921, 2859, 1719, 1435, 1412, 1367, 1281, 1233, 1164, 1052 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 110 ([M+], <1), 109 (8), 95 (100), 67 (25), 65 (15), 53 (15), 43 (92), 41 (32), 39 (20), 27 (11). HR-MS (CI) (C7H10O+H) ber. 111.0810, gef. 111.0810. 4.6.1.2 1-Phenyl-4-hexin-2-on (158) N,N-Dimethyl-N-(1-phenylethyliden)-hydrazin99 (1.62 g, 10 mmol) in THF (20 ml) wird bei 0°C tropfenweise mit n-Butyllithium (6.6 ml, 10.5 mmol) versetzt. Nach 10 Minuten wird 1-Brom-2-butin (1.33 g, 10 mmol) hinzugetropft und 30 Minuten bei 0°C und 2 h bei RT gerührt. Anschließend wird Salzsäure (10 ml, 2 M) hinzugefügt, 10 Minuten bei RT gerührt und die organische Phase abgetrennt. Die wäßrige Phase wird mit MTBE (2x 30 ml) extrahiert, die vereinigten organischen Phasen mit ges. NaCl-Lösung (30 ml) gewaschen und über Na2SO4 getrocknet. Die Lösungsmittel werden unter vermindertem Druck abdestilliert und das Produkt säulenchromatographisch an Kieselgel (Hexan/Essigsäureethylster 50:1) gereinigt. 1-Phenyl-4-hexin-2-on fällt als farbloser Feststoff an (566 mg, 33 %); Rf 0.26 (Hexan/Essigsäureethylester 50:1); Smp. 69-70°C; 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 8.00-7.92 (m, 2H), 7.62-7.54 (m, 1H), 7.53-7.44 (m, 2H), 3.18 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 2.58-2.48 (m, 2H), 1.75 (t, J = 2.5 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 198.4, 137.2, 133.4, 129.0, 128.3, 78.3, 76.1, 38.5, 13.8, 3.5. IR (Film) # = 3058, 3004, 2944, 2917, 2855, 2748, 1680, 1596, 1580, 1451, 1432, 1414, 1362, 1310, 1289, 1205, 1186, 972, 743, 688, 642 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 172 ([M+], 17), 171 (15), 157 (55), 144 (4), 129 (11), 115 (4), 105 (100), 77 (62), 65 (5), 51 (23), 41 (7), 39 (10), 27 (6). HR-MS (CI) (C12H12O) ber. 172.0888, gef. 172.0887. EA C12H12O (172.23) ber. C 83.69, H 7.02, gef. C 83.60, H 7.04. 4.6.1.3 2-(2-Butinyl)-1-cyclohexanon (160) N-Cyclohexylidencyclohexylamin96 (1.90 g, 11.1 mmol) in THF (60 ml) wird bei 0°C mit n-Butyllithium (7.8 ml, 12.5 mmol) tropfenweise versetzt und 10 Minuten gerührt. Anschließend wird 1-Iod-2-butin100b (2 g, 11.1 mmol) hinzugetropft, 20 Minuten gerührt und hierauf das Kältebad entfernt. Nach 20 h wird Salzsäure (20 ml, 2 M) hinzugefügt, die organische Phase abgetrennt und die wäßrige Phase mit MTBE (2x 50 ml) ausgeschüttelt. Die vereinigten organischen Phasen werden mit Wasser (50 ml) und ges. NaCl-Lösung (50 ml) gewaschen, über Na2SO4 getrocknet und die Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert. Das Produkt wird säulenchromatographisch an Kieselgel (Hexan/Essigsäureethylester 20:1) gereinigt, 2-(2-Butinyl)-1-cyclohexanon fällt als farblose 4 Experimenteller Teil 99 Flüssigkeit an (703 mg, 42 %); Rf 0.23 (Hexan/Essigsäureethylester 20:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 2.58-2.46 (m, 1H), 2.44-2.20 (m, 4H), 2.15-1.97 (m, 2H), 1.93-1.83 (m, 1H), 1.73 (t, J = 2.6 Hz, 3H), 1.70-1.56 (m, 2H), 1.45-1.27 (m, 1H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 211.4, 77.0, 76.6, 50.0, 41.9, 33.3, 27.8, 25.1, 19.0, 3.5. IR (Film) # = 2936, 2861, 1711, 1449, 1430, 1365, 1313, 1226, 1129, 1057, 885, 540 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 150 ([M+], 27), 149 (15), 135 (94), 122 (20), 121 (100), 108 (11), 107 (20), 93 (15), 91 (23), 79 (50), 77 (29), 67 (15), 66 (16), 65 (11), 55 (25), 53 (23), 51 (12), 41 (32), 39 (32), 27 (28). HR-MS (CI) (C10H14O) ber. 150.1045, gef. 150.1043. EA C10H14O (150.22) ber. C 79.96, H 9.39, gef. C 80.11, H 9.44. 4.6.1.4 3-Oxo-6-octinsäureethylester143 (162) Natriumhydrid (415 mg, 13.75 mmol) wird in THF (60 ml) suspendiert und bei 0°C tropfenweise mit Acetessigsäureethylester (1.63 g, 12.5 mmol) und anschließend mit n-Buthyllithium (8.2 ml, 13.13 mmol) versetzt. Nach erfolgter Zugabe wird 10 Minuten bei 0°C gerührt und hierauf 1-Brom-2-butin (2.06 g, 15.5 mmol) hinzugetropft. Die Mischung wird 10 Minuten bei 0°C und 2 h bei RT gerührt. Anschließend wird Salzsäure (20 ml, 2 M) hinzugefügt, die organische Phase abgetrennt und die wäßrige Phase mit MTBE (2x 50 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit Wasser (50 ml) und ges. NaCl- Lösung (50 ml) gewaschen, über Na2SO4 getrocknet und die Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert. Das Produkt wird säulenchromatographisch an Kieselgel (Hexan/Essigsäureethylester 20:1) gereinigt. 3-Oxo-6-octinsäureethylester fällt als farblose Flüssigkeit an (1.48 g, 65 %); Rf 0.22 (Hexan/Essigsäureethylester 20:1); 1H-NMR (CD2Cl2, 300 MHz) ! 4.16 (q, J = 7.2 Hz, 2H), 3.44 (s, 2H), 2.71 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 2.41-2.32 (m, 2H), 1.73 (t, J = 2.6 Hz, 3H), 1.26 (t, J = 7.2 Hz, 3H). 13C-NMR (CD2Cl2, 75.5 MHz) ! 201.6, 167.3, 77.5, 76.4, 61.7, 49.6, 42.6, 14.2, 13.4, 3.4. IR (Film) # = 2983, 2922, 1744, 1719, 1649, 1631, 1411, 1368, 1318, 1243, 1191, 1152, 1037 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 182 ([M+], 2), 167 (14), 154 (24), 153 (71), 137 (19), 136 (13), 126 (6), 108 (66), 95 (91), 87 (37), 81 (24), 67 (99), 53 (39), 41 (61), 29 (100), 27 (57). HR-MS (CI) (C10H14O3+H) ber. 183.1021, gef. 183.1022. 4 Experimenteller Teil 100 4.6.1.5 2-Phenyl-6-octinsäureethylester (165) Diisopropylamin (1.11 g, 11 mmol) in THF (50 ml) wird bei –78 °C mit n-Butyllithium (6.89 ml, 11 mmol) tropfenweise versetzt. Das Kältebad wird für 10 Minuten entfernt und anschließend bei –78°C Phenylessigsäureethylester (1.64 g, 10 mmol) in THF (5 ml) hinzugetropft. Nach 30 Minuten wird 6-Iod-2-hexin100 (2.30 g, 11 mmol) tropfenweise hinzugegeben, 20 Minuten bei –78°C und 16 h bei RT gerührt. Hierauf wird Salzsäure (20 ml, 2 M) hinzugefügt, die organische Phase abgetrennt und die wäßrige Phase mit MTBE (2x 50 ml) ausgeschüttelt. Die vereinigten organischen Phasen werden mit Wasser (50 ml) und ges. NaCl-Lösung (50 ml) gewaschen, über Na2SO4 getrocknet und die Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert. Das Produkt wird säulen-chromatographisch an Kieselgel (Hexan/Essigsäureethylester 60:1) gereinigt, 2-Phenyl-6-octinsäureethylester fällt als farbloses Öl an (1.44 g, 59 %); Rf 0.25 (Hexan/Essigsäureethylester 60:1); 1H-NMR (CD2Cl2, 300 MHz) ! 7.27-7.14 (m, 5H), 4.13-3.94 (m, 2H), 3.46 (t, J = 7.7 Hz, 1H), 2.15-2.00 (m, 3H), 1.87-1.74 (m, 1H), 1.68 (t, J = 2.5 Hz, 3H), 1.45-1.29 (m, 2H), 1.13 (t, J = 7.1 Hz, 3H). 13C-NMR (CD2Cl2, 75.5 MHz) ! 173.9, 139.1, 128.5, 127.9, 127.1, 78.5, 75.8, 60.6, 51.3, 32.6, 26.9, 18.5, 14.1, 3.4. IR (Film) # = 3063, 3029, 2980, 2937, 2920, 2863, 1732, 1602, 1495, 1454, 1370, 1335, 1279, 1207, 1174, 1153, 1095, 1029, 733, 699 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 244 ([M+], 1), 215 (2), 199 (3), 198 (3), 172 (14), 171 (100), 170 (10), 164 (7), 143 (16), 136 (5), 129 (40), 117 (16), 115 (16), 105 (7), 104 (10), 103 (7), 91 (58), 81 (10), 79 (7), 65 (5), 55 (9), 53 (7), 41 (9), 29 (12). HR-MS (CI) (C16H20O2+H) ber. 245.1542, gef. 245.1542. EA C16H20O2 (244.33) ber. C 78.65, H 8.84, gef. C 78.48, H 8.76. 4.6.1.6 4-Ethyl-3-oxo-6-octinsäureethylester (167) Natriumhydrid (264 mg, 11 mmol) wird in THF (30 ml) suspendiert und bei 0°C tropfenweise mit 3-Oxohexansäureethylester (1.58 g, 10 mmol) und anschließend mit n-Butyllithium (6.6 ml, 10.5 mmol) versetzt. Nach erfolgter Zugabe wird 10 Minuten bei 0°C gerührt und hierauf 1-Brom-2-butin (1.33 g, 10 mmol) hinzugetropft. Die Mischung wird 10 Minuten bei 0°C und 2 h bei RT gerührt. Anschließend wird Salzsäure (20 ml, 2 M) hinzugefügt, die organische Phase abgetrennt und die wäßrige Phase mit MTBE (2x 50 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit Wasser (50 ml) und ges. NaCl-Lösung (50 ml) gewaschen, über Na2SO4 getrocknet und die Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert. Das Produkt wird säulenchromatographisch an Kieselgel (Hexan/Essigsäureethylester 30:1) gereinigt. 4-Ethyl-3-oxo-6-octinsäureethylester fällt als farblose Flüssigkeit an (1.21 g, 58 %); Rf 0.22 (Hexan/Essigsäureethylester 30:1); 1H-NMR 4 Experimenteller Teil 101 (CDCl3, 300 MHz) ! 4.07 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 3.43 (s, 2H), 2.67-2.55 (m, 1H), 2.30-2.20 (m, 2H), 1.67 (t, J = 2.4 Hz, 3H), 1.60-1.40 (m, 2H), 1.18 (t, J = 7.1 Hz, 3H), 0.79 (t, J = 7.5 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 204.3, 166.2, 76.6, 75.1, 60.4, 51.9, 48.3, 22.8, 19.2, 13.1, 10.1, 2.3. IR (Film) # = 2967, 2936, 2878, 1747, 1714, 1648, 1628, 1462, 1446, 1424, 1385, 1368, 1310, 1232, 1154, 1154, 1096, 1031 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 210 ([M+], 7), 192 (13), 181 (81), 165 (18), 153 (26), 137 (75), 136 (68), 123 (82), 109 (34), 95 (56), 87 (79), 79 (41), 69 (68), 53 (53), 43 (67), 29 (100). HR-MS (CI) (C12H18O3) ber. 210.1256, gef. 210.1256. EA C12H18O3 (210.27) ber. C 68.55, H 8.63, gef. C 68.44, H 8.70. 4.6.1.7 3-Oxo-6-heptinsäureethylester144 (170) Natriumhydrid (264 mg, 11 mmol) wird in THF (30 ml) suspendiert und bei 0°C tropfenweise mit Acetessigsäureethylester (1.3 g, 10 mmol) und anschließend mit n-Butyllithium (6.6 ml, 10.5 mmol) versetzt. Nach erfolgter Zugabe wird 10 Minuten bei 0°C gerührt und hierauf Propargylbromid (1.49 g, 10 mmol) hinzugetropft. Die Mischung wird 10 Minuten bei 0°C und 2 h bei RT gerührt. Anschließend wird Salzsäure (20 ml, 2 M) hinzugefügt, die organische Phase abgetrennt und die wäßrige Phase mit MTBE (2x 50 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit Wasser (50 ml) und ges. NaCl-Lösung (50 ml) gewaschen, über Na2SO4 getrocknet und die Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert. Das Produkt wird säulenchromatographisch an Kieselgel (Hexan/Essigsäureethylester 20:1) gereinigt. 3-Oxo-6-heptinsäureethylester fällt als farblose Flüssigkeit an (844 mg, 50 %); Rf 0.23 (Hexan/Essigsäureethylester 20:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 4.16 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 3.44 (s, 2H), 2.79 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 2.44 (dt, J = 7.2, 2.7 Hz, 2H), 2.22 (s, 1H), 1.25 (t, J = 7.1 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 201.0, 167.2, 83.1, 68.9, 61.7, 49.5, 41.9, 14.2, 13.0. IR (Film) # = 3287, 2984, 2937, 2911, 2876, 2120, 1744, 1718, 1411, 1368, 1319, 1260, 1192, 1153, 1039, 648 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 168 ([M+], 1), 139 (45), 123 (14), 115 (12), 112 (14), 95 (21), 94 (34), 87 (18), 81 (94), 69 (22), 66 (12), 53 (100), 52 (18), 43 (55), 39 (17), 29 (83), 27 (47). HR-MS (CI) (C9H12O3+H) ber. 169.0865, gef. 169.0865. 4.6.1.8 3-Oxo-7-phenyl-6-heptinsäureethylester (172) Natriumhydrid (106 mg, 4.4 mmol) wird in THF (30 ml) suspendiert und bei 0°C tropfenweise mit Acetessigsäureethylester (512 mg, 4 mmol) versetzt. Nach 10 Minuten wird n-Butyllithium (2.6 ml, 4.2 mmol) hinzugetropft, 10 Minuten gerührt und anschließend bei –20°C 1-Iod-3-phenyl-2-propin101 (970 mg, 4 mmol) tropfenweise hinzugefügt. Die 4 Experimenteller Teil 102 Mischung wird 30 Minuten bei -20°C und 2 h bei RT gerührt. Hierauf wird Salzsäure (20 ml, 2 M) hinzugefügt, die organische Phase abgetrennt und die wäßrige Phase mit MTBE (2x 50 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit Wasser (50 ml) und ges. NaCl-Lösung (50 ml) gewaschen, über Na2SO4 getrocknet und die Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert. Das Produkt wird säulenchromatographisch an Kieselgel (Hexan/Essigsäureethylester 10:1) gereinigt. 3-Oxo-7-phenyl-6-heptinsäureethylester fällt als schwach gelbe Flüssigkeit an (320 mg, 33 %); Rf 0.25 (Hexan/Essigsäureethylester 10:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.34-7.26 (m, 2H), 7.22-7.17 (m, 3H), 4.13 (q, J = 7.2 Hz, 2H), 3.42 (s, 2H), 2.81 (t, J = 7.7 Hz, 2H), 2.62 (t, J = 7.7 Hz, 2H), 1.21 (t, J = 7.2 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 200.8, 166.9, 131.5, 128.2, 127.8, 123.4, 87.9, 81.2, 61.5, 49.3, 41.9, 14.1, 13.9. IR (Film) # = 3056, 2983, 2935, 2874, 2231, 1744, 1718, 1652, 1599, 1491, 1443, 1410, 1367, 1318, 1243, 1190, 1152, 1096, 1038, 759, 693 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 244 ([M+], 33), 215 (40), 199 (11), 172 (14), 171 (32), 170 (41), 158 (12), 157 (100), 142 (11), 141 (10), 129 (34), 128 (90), 127 (17), 115 (65), 102 (11), 89 (9), 87 (9), 77 (10), 63 (8), 51 (8), 43 (12), 29 (35). HR-MS (CI) (C15H16O3) ber. 244.1099, gef. 244.1100. EA C15H16O3 (244.29) ber. C 73.75, H 6.60, gef. C 73.64, H 6.71. 4.6.1.9 2-(2-Butinyl)-3-oxobutansäureethylester (174) Natriumhydrid (264 mg, 11 mmol) wird in THF (60 ml) suspendiert und bei 0°C tropfenweise mit Acetessigsäureethylester (1.3 g, 10 mmol) versetzt. Nach erfolgter Zugabe wird 10 Min. bei 0°C gerührt und hierauf 1-Brom-2-butin (1.33 g, 10 mmol) hinzugetropft. Die Mischung wird 10 Min. bei 0°C und 16 h bei RT gerührt. Anschließend wird Salzsäure (20 ml, 2 M) hinzugefügt, die organische Phase abgetrennt und die wäßrige Phase mit MTBE (2x 50 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit Wasser (50 ml) und ges. NaCl-Lösung (50 ml) gewaschen, über Na2SO4 getrocknet und die Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert. Das Produkt wird säulenchromatographisch an Kieselgel (Hexan/Essigsäureethylester 20:1) gereinigt. 2-(2-Butinyl)-3-oxobutansäureethylester fällt als farblose Flüssigkeit an (1.03 g, 56 %); Rf 0.21 (Hexan/Essigsäureethylester 20:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 4.22 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 3.62 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 2.69-2.62 (m, 2H), 2.29 (s, 3H), 1.74 (t, J = 2.6 Hz, 3H), 1.28 (t, J = 7.1 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 201.8, 168.5, 77.8, 75.0, 61.7, 58.8, 29.4, 17.9, 14.1, 3.4. IR (Film) # = 2984, 2924, 2875, 1743, 1719, 1446, 1427, 1367, 1360, 1318, 1267, 1227, 1179, 1151, 1096, 1039, 1019 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 182 ([M+], 4), 153 (3), 139 (100), 111 (43), 109 (15), 93 (23), 97 (10), 93 (23), 83 (9), 66 (14), 55 (19), 43 (97), 39 (16), 29 (22), 27 (17). HR-MS (CI) 4 Experimenteller Teil 103 (C10H14O3) ber. 182.0943, gef. 182.0941. EA C10H14O3 (182.22) ber. C 65.92, H 7.74, gef. C 66.08, H 7.66. 4.6.1.10 1-(Phenylsulfonyl)-5-heptin-2-on (176) Diisopropylamin (1.02 g, 10.1 mmol) in THF (20 ml) wird bei –10°C tropfenweise mit n-Butyllithium (6.3 ml, 10.1 mmol) versetzt und 30 Minuten gerührt. Anschließend wird bei -78°C 1-(Phenylsulfonyl)-2-propanon103 (1.0 g, 5.04 mmol) in THF (5 ml) hinzugetropft, 2 h bei 0°C gerührt und hierauf bei -78°C 1-Brom-2-butin (704 mg, 5.3 mmol) tropfenweise hinzugefügt. Nach 10 Minuten wird das Kältebad entfernt und die Reaktionsmischung 1 h bei 0°C und 1 h bei RT gerührt. Hierauf wird die Mischung mit ges. NH4Cl-Lsg. (20 ml) versetzt, die organische Phase abgetrennt und die wäßrige Phase MTBE (2x 50 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit ges. NaCl-Lösung (50 ml) gewaschen und über Na2SO4 getrocknet. Die Lösungsmittel werden unter vermindertem Druck abdestilliert und das Produkt säulenchromatographisch an Kieselgel (Hexan/Essigsäureethylester 4:1→2:1) gereinigt; 1-(Phenylsulfonyl)-5-heptin-2-on fällt in farblosen Kristallen an (645 mg, 51 %); Rf 0.20 (Hexan/Essigsäureethylester 4:1); Smp. 62-63°C; 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.90-7.83 (m, 2H), 7.70-7.61 (m, 1H), 7.60-7.50 (m, 2H), 4.16 (s, 2H), 2.88 (t, J = 7.0 Hz, 2H), 2.40-2.31 (m, 2H), 1.71 (t, J = 2.6 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 196.6, 138.5, 134.3, 129.3, 128.3, 76.8, 76.6, 66.8, 43.5, 13.1, 3.4. IR (KBr) # = 3419, 3057, 2974, 2821, 2858, 1715, 1587, 1479, 1446, 1434, 1406, 1377, 1367, 1317, 1286, 1267, 1194, 1146, 1128, 1077, 1016, 783, 743, 723, 685, 562, 524 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 250 ([M+], <1), 143 (2), 141 (10), 125 (4), 109 (13), 108 (100), 107 (20), 97 (2), 90 (2), 80 (6), 79 (13), 77 (41), 67 (18), 66 (6), 53 (11), 51 (17), 43 (7), 41 (19), 39 (11). HR-MS (CI) (C13H14SO3+H) ber. 251.0742, gef. 251.0742. EA C13H14SO3 (250.32) ber. C 62.38, H 5.64, gef. C 62.24, H 5.75. 4.6.1.11 1-Cyano-5-heptin-2-on (178) Diisopropylamin (1.83 g, 18.3 mmol) in THF (40 ml) wird bei –10°C tropfenweise mit n-Butyllithium (11.3 ml, 18.3 mmol) versetzt und 15 Minuten gerührt. Anschließend wird 5-Methylisoxazol (0.75 g, 9.02 mmol) und nach weiteren 30 Minuten 1-Brom-2-butin (1.2 g, 9.02 mmol) hinzugetropft. Das Kältebad wird entfernt und die Reaktionsmischung 16 h bei RT gerührt. Hierauf wird Wasser (50 ml) und so viel konz. Essigsäure hinzugefügt, so dass der pH-Wert 7 beträgt. Die organische Phase wird abgetrennt und die wäßrige Phase mit MTBE (2x 50 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit ges. NaCl- 4 Experimenteller Teil 104 Lösung (50 ml) gewaschen und über Na2SO4 getrocknet. Die Lösungsmittel werden unter vermindertem Druck abdestilliert und das Produkt säulenchromatographisch an Kieselgel (Hexan/Essigsäureethylester 4:1) gereinigt; 1-Cyano-5-heptin-2-on fällt in braunen Kristallen an (1.0 g, 82 %); Rf 0.22 (Hexan/Essigsäureethylester 4:1); Smp.: 49-50°C; 1H-NMR (CD2Cl2, 300 MHz) ! 3.56 (s, 2H), 2.74 (t, J = 6.9 Hz, 2H), 2.46-2.37 (m, 2H), 1.74 (t, J = 2.6 Hz, 3H). 13C-NMR (CD2Cl2, 75.5 MHz) ! 196.8, 114.0, 77.1, 76.8, 41.8, 32.7, 13.6, 3.4. IR (KBr) # = 3431, 2950, 2919, 2855, 2259, 1717, 1684, 1434, 1381, 1305, 1273, 1081, 1022, 928, 882, 861, 666 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 134 ([M+]-H, 2), 120 (8), 95 (100), 68 (11), 67 (50), 65 (19), 53 (26), 41 (47), 39 (22), 27 (12). HR-MS (CI) (C8H9NO+H) ber. 136.0762, gef. 136.0761. EA C8H9NO (135.17) ber. C 71.09, H 6.71, N 10.36, gef. C 71.06, H 6.73, N 10.38. 4.6.2 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Synthese der Furane PtCl2(C6H5CN2)2 (12 mg, 0.025 mmol) wird in CH2Cl2 (10 ml) gelöst und mit AgOTf (13 mg, 0.05 mmol) versetzt. Nach 1 h wird das Alkinon (1 mmol) bei –5°C hinzugetropft und die Reaktionsmischung für die angegebene Zeit bei –5°C gerührt. Anschließend wird mit MTBE (100 ml) verdünnt, mit ges. NaCl-Lösung (50 ml) gewaschen, über Na2SO4 getrocknet und die Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert. Das Produkt wird säulenchromatographisch an Kieselgel (Hexan/Essigsäureethylester) gereinigt. 4.6.2.1 2-Ethyl-5-phenylfuran145 (159) Nach 4.6.2 aus 1-Phenyl-4-hexin-2-on (158); Die Katalysatormischung wird bei RT tropfenweise mit 1-Phenyl-4-hexin-2-on (172 mg, 1 mmol) versetzt und anschließend 3 Tage bei 40°C gerührt. Die weitere Aufarbeitung ist unter 4.6.2 beschrieben. 2-Ethyl-5-phenylfuran fällt als farblose Flüssigkeit an (20 mg, 12 %); Rf 0.23 (Hexan/Essigsäureethylester 400:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.67-7.60 (m, 2H), 7.39-7.31 (m, 2H), 7.25-7.16 (m, 1H), 6.54 (d, J = 3.2 Hz, 1H), 6.05 (d, J = 3.2 Hz, 1H), 2.71 (q, J = 7.5 Hz, 2H), 1.28 (t, J = 7.5 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 157.6, 152.1, 131.2, 128.6, 126.7, 123.3, 106.1, 105.6, 21.5, 12.2. IR (Film) # = 3106, 3081, 3061, 3027, 2973, 2937, 2878, 1611, 1595, 1579, 1548, 1487, 1448, 1324, 1286, 1205, 1072, 1015, 790, 757, 691 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 172 ([M+], 59), 157 (100), 128 (20), 127 (7), 115 (6), 105 (3), 89 (3), 86 (3), 79 (7), 77 (10), 72 (3), 64 (3), 57 (2), 51 (7), 39 (4), 29 (2). 4 Experimenteller Teil 105 4.6.2.2 2-(Carboethoxymethyl)-5-ethylfuran (163) Nach 4.6.2 aus 3-Oxo-6-octinsäureethylester (162, 182 mg, 1 mmol); Reaktionszeit: 16 h; Ausbeute: 159 mg (87 %); farblose Flüssigkeit; Rf 0.30 (Hexan/Essigsäureethylester 30:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 6.07 (d, J = 3.1 Hz, 1H), 5.88 (d, J = 3.1 Hz, 1H), 4.15 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 3.60 (s, 2H), 2.59 (q, J = 7.5 Hz, 2H), 1.24 (t, J = 7.1 Hz, 3H), 1.18 (t, J = 7.5 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 169.7, 157.3, 145.7, 108.3, 104.7, 61.0, 34.2, 21.3, 14.1, 12.1. IR (Film) # = 3108, 2976, 2939, 2878, 1742, 1614, 1566, 1464, 1369, 1259, 1219, 1180, 1031, 1014, 779 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 182 ([M+], 16), 109 (100), 94 (5), 79 (4), 65 (2), 53 (3), 51 (2), 43 (18), 29 (11). HR-MS (CI) (C10H14O3) ber. 182.0943, gef. 182.0941. EA C10H14O3 (182.22) ber. C 65.92, H 7.74, gef. C 66.15, H 7.79. 4.6.2.3 2-(Carboethoxymethyl)-3,5-diethylfuran (168) Nach 4.6.2 aus 4-Ethyl-3-oxo-6-octinsäureethylester (167, 210 mg, 1 mmol); Reaktionszeit: 16 h; Ausbeute: 189 mg (90 %); farblose Flüssigkeit; Rf 0.30 (Hexan/Essigsäureethylester 50:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 5.86 (s, 1H), 4.15 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 3.56 (s, 2H), 2.58 (q, J = 7.6 Hz, 2H), 2.33 (q, J = 7.6 Hz, 2H), 1.25 (t, J = 7.1 Hz, 3H), 1.19 (t, J = 7.6 Hz, 3H), 1.12 (t, J = 7.6 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 170.0, 156. 4, 140.4, 124.0, 105.7, 61.0, 32.4, 21.4, 18.1, 14.8, 14.2, 12.1. IR (Film) # = 3102, 2970, 2937, 2877, 1742, 1638, 1574, 1463, 1368, 1333, 1270, 1208, 1163, 1099, 1033, 808 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 210 ([M+], 17), 138 (11), 137 (100), 122 (3), 91 (1), 77 (3), 57 (5), 43 (8), 29 (8). HR-MS (CI) (C12H18O3) ber. 210.1256, gef. 210.1255. EA C12H18O3 (210.27) ber. C 68.55, H 8.63, gef. C 68.46, H 8.71. 4.6.2.4 2-(Carboethoxymethyl)-5-methylfuran (171) Nach 4.6.2 aus 3-Oxo-6-heptinsäureethylester (170, 169 mg, 1 mmol); Reaktionszeit: 16 h; Ausbeute: 138 mg (82 %); farblose Flüssigkeit; Rf 0.25 (Hexan/Essigsäureethylester 20:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 6.06 (d, J = 3.0 Hz, 1H), 5.88 (d, J = 3.0 Hz, 1H), 4.15 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 3.59 (s, 2H), 2.24 (s, 3H), 1.25 (t, J = 7.1 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 169.7, 151.6, 145.8, 108.6, 106.3, 61.0, 34.2, 14.1, 13.5. IR (Film) # = 3108, 2983, 2925, 1742, 1619, 1570, 1448, 1369, 1335, 1266, 1220, 1180, 1142, 1032, 1022, 785 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 168 ([M+], 29), 96 (11), 95 (100), 79 (3), 67 (4), 52 (5), 51 (5), 43 (17), 29 (14). HR-MS (CI) (C12H18O3) ber. 168.0786, gef. 168.0787. EA C9H12O3 (168.19) ber. C 64.27, H 7.19, gef. C 64.34, H 7.16. 4 Experimenteller Teil 106 4.6.2.5 2-(Carboethoxymethyl)-5-benzylfuran (173) Nach 4.6.2 aus 3-Oxo-7-phenyl-6-heptinsäureethylester (172, 244 mg, 1 mmol); Reaktionszeit: 16 h; Ausbeute: 214 mg (88 %); schwach gelbe Flüssigkeit; Rf 0.24 (Hexan/Essigsäureethylester 20:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.25-7.18 (m, 2H), 7.17- 7.10 (m, 3H), 6.03 (d, J = 3.0 Hz, 1H), 5.84 (d, J = 3.0 Hz, 1H), 4.08 (q, J = 7.2 Hz, 2H), 3.86 (s, 2H), 3.54 (s, 2H), 1.16 (t, J = 7.2 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 169.5, 154.0, 146.6, 138.1, 128.6, 128.4, 126.4, 108.6, 107.2, 61.0, 34.4, 34.2, 14.1. IR (Film) # = 3106, 3087, 3063, 3029, 2981, 2934, 2907, 2874, 1740, 1604, 1564, 1496, 1454, 1368, 1336, 1265, 1231, 1180, 1158, 1031, 1016, 978, 787, 715 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 244 ([M+], 50), 215 (2), 172 (13), 171 (100), 157 (4), 141 (4), 128 (10), 115 (4), 105 (33), 94 (4), 80 (4), 65 (6), 52 (6), 39 (3), 29 (9). HR-MS (CI) (C15H16O3) ber. 244.1099, gef. 244.1102. EA C15H16O3 (244.29) ber. C 73.75, H 6.60, gef. C 73.64, H 6.55. 4.6.2.6 4-(Carboethoxy)-2-ethyl-5-methylfuran (175) Nach 4.6.2 aus 2-(2-Butinyl)-3-oxobutansäureethylester (174, 182 mg, 1 mmol); Reaktionszeit: 16 h; Ausbeute: 162 mg (89 %); farblose Flüssigkeit; Rf 0.30 (Hexan/Essigsäureethylester 50:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 6.19 (s, 1H), 4.24 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 2.55 (q, J = 7.5 Hz, 2H), 2.50 (s, 3H), 1.30 (t, J = 7.1 Hz, 3H), 1.18 (t, J = 7.5 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 164.4, 157.5, 155.6, 113.8, 104.6, 59.9, 21.0, 14.4, 13.7, 11.9. IR (Film) # = 3124, 2978, 2937, 2881, 2856, 1716, 1618, 1587, 1463, 1445, 1423, 1406, 1384, 1372, 1292, 1262, 1228, 1198, 1083, 1065, 776 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 182 ([M+], 74), 167 (32), 154 (13), 153 (100), 139 (37), 137 (45), 121 (22), 108 (7), 95 (7), 79 (9), 67 (7), 57 (9), 43 (42), 29 (17). HR-MS (CI) (C10H14O3) ber. 182.0943, gef. 182.0943. EA C10H14O3 (182.22) ber. C 65.92, H 7.74, gef. C 66.08, H 7.71. 4.6.2.7 2-Ethyl-5-(phenylsulfonyl-methyl)-furan (177) Nach 4.6.2 aus 1-(Phenylsulfonyl)-5-heptin-2-on (176, 250 mg, 1 mmol); Reaktionszeit: 20 h; Ausbeute: 222 mg (88 %); farblose Flüssigkeit; Rf 0.31 (Hexan/Essigsäureethylester 6:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 7.72-7.66 (m, 2H), 7.62-7.55 (m, 1H), 7.49-7.41 (m, 2H), 6.15 (d, J = 3.2 Hz, 1H), 5.86 (d, J = 3.2 Hz, 1H), 4.34 (s, 2H), 2.42 (q, J = 7.6 Hz, 2H), 1.02 (t, J = 7.6 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 159.2, 140.1, 138.3, 133.7, 128.8, 128.5, 112.8, 105.5, 56.1, 21.1, 12.0. IR (Film) # = 3128, 3065, 2975, 2926, 2878, 2855, 1608, 1585, 1555, 1447, 1321, 1310, 1270, 1231, 1205, 1152, 1085, 1015, 967, 801, 753, 688, 546, 4 Experimenteller Teil 107 527 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 250 ([M+], 2), 109 (100), 107 (2), 94 (5), 79 (2), 77 (6), 55 (2), 53 (4), 51 (5), 43 (20), 39 (2), 27 (2). HR-MS (CI) (C13H14SO3+H) ber. 251.0742, gef. 251.0743. EA C13H14SO3 (250.32) ber. C 62.38, H 5.64, gef. C 62.49, H 5.74. 4.6.3 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Synthese der 6-Oxo-1-cyclohexen- carbonsäureethylester PtCl2(C6H5CN2)2 (12 mg, 0.025 mmol) wird in CH2Cl2 (10 ml) gelöst und mit AgSbF6 (17 mg, 0.05 mmol) versetzt. Nach 1 h wird das Alkinon (1 mmol) hinzugetropft und die Reaktionsmischung für die angegebene Zeit bei RT gerührt. Anschließend wird mit MTBE (100 ml) verdünnt, mit ges. NaCl-Lösung (50 ml) gewaschen, über Na2SO4 getrocknet und die Lösungsmittel unter vermindertem Druck vollständig abdestilliert. Das Produkt wird säulenchromatographisch an Kieselgel (Hexan/Essigsäureethylester) gereinigt. 4.6.3.1 2-Methyl-6-oxo-1-cyclohexencarbonsäureethylester146 (164) Nach 4.6.4 aus 3-Oxo-6-octinsäureethylester (162, 182 mg, 1 mmol); Reaktionszeit: 16 h; Ausbeute: 120 mg (66 %); farblose Flüssigkeit; Rf 0.22 (Hexan/Essigsäureethylester 4:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 4.24 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 2.40-2.30 (m, 4H), 2.00-1.90 (m, 2H), 1.93 (s, 3H), 1.26 (t, J = 7.1 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 194.9, 166.8, 160.0, 133.1, 61.0, 36.7, 31.5, 22.0, 21.5, 14.1. IR (Film) # = 2982, 2940, 2873, 2825, 1730, 1672, 1634, 1447, 1472, 1380, 1371, 1329, 1305, 1253, 1234, 1182, 1138, 1073, 1028 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 182 ([M+], 41), 154 (10), 137 (67), 136 (78), 110 (12), 99 (100), 98 (11), 82 (19), 81 (11), 69 (12), 67 (16), 55 (32), 53 (21), 41 (15), 39 (19), 29 (23), 27 (24). HR-MS (CI) (C10H14O3) ber. 182.0943, gef. 182.0942. 4.6.3.2 5-Ethyl-2-methyl-6-oxo-1-cyclohexencarbonsäureethylester (169) Nach 4.6.4 aus 4-Ethyl-3-oxo-6-octinsäureethylester (167, 210 mg, 1 mmol); Reaktionszeit: 16 h; Ausbeute: 137 mg (65 %); farblose Flüssigkeit; Rf 0.29 (Hexan/Essigsäureethylester 4:1); 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) ! 4.26 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 2.41-2.35 (m, 2H), 2.21-1.98 (m, 3H), 1.93 (s, 3H), 1.90-1.77 (m, 1H), 1.77-1.64 (m, 1H), 1.28 (t, J = 7.1 Hz, 3H), 0.90 (t, J = 7.4 Hz, 3H). 13C-NMR (CDCl3, 75.5 MHz) ! 197.1, 167.1, 158.5, 132.9, 61.1, 46.6, 30.8, 26.2, 22.0, 21.8, 14.2, 11.3. IR (Film) # = 2967, 2936, 2876, 1732, 1671, 1638, 1451, 1425, 1381, 1371, 1319, 1297, 1231, 1161, 1115, 1075, 1058, 1025 cm-1. MS (EI) m/z (rel. Intensität) 210 ([M+], 6),182 (29), 165 (27), 164 (22), 154 (12), 136 (31), 126 (8), 108 4 Experimenteller Teil 108 (8), 99 (100), 82 (13), 67 (17), 55 (15), 53 (11), 41 (11), 29 (12). EA C12H18O3 (210.27) ber. C 68.55, H 8.63, gef. C 68.38, H 8.70. 4.6.4 Mechanistische Untersuchungen zur Furan-Synthese mittels kationischer Platin(II)-Komplexe 4.6.4.1 3-Oxo-6-octinsäureethylester + PtCl2(PhCN)2 + AgSbF6 (-20°C) PtCl2(PhCN)2 (94.5 mg, 0.2 mmol) werden in CD2Cl2 (1.5 ml) gelöst und mit AgSbF6 (137.4 mg, 0.4 mmol) versetzt. Nach 2 h wird die Suspension auf –20°C abgekühlt und tropfenweise 3-Oxo-6-heptinsäureethylester (36.4 mg, 0.2 mmol) hinzugefügt. Der Nieder- schlag wird nach 1 Min. unter Argon abfiltriert und die Lösung bei –20°C aufbewahrt. 1H-NMR (CD2Cl2, 300 MHz) ! 4.17 (q, J = 7.2 Hz, 2H), 3.70 (s, 2H), 3.05-2.98 (m, 2H), 2.78-2.70 (m, 2H), 2.09 (t, J = 2.3 Hz, 3H), 1.25 (t, J = 7.2 Hz, 3H). 13C-NMR (CD2Cl2, 75.5 MHz) ! 208.5, 168.5, 77.2, 76.8, 63.1, 47.4, 42.2, 13.8, 13.7, 5.0. IR (CH2Cl2) # = 1723, 662 (SbF6ˉ) cm-1. 4.6.4.2 3-Oxo-6-octinsäureethylester + PtCl2(PhCN)2 + AgOTf (-80°C) PtCl2(PhCN)2 (94.5 mg, 0.2 mmol) werden in CD2Cl2 (1.5 ml) gelöst und mit AgOTf (102.8 mg, 0.4 mmol) versetzt. Nach 2 h wird die Suspension auf –80°C abgekühlt und tropfenweise 3-Oxo-6-heptinsäureethylester (36.4 mg, 0.2 mmol) hinzugefügt. Der Nieder- schlag wird nach 1 Min. unter Argon abfiltriert und die Lösung bei –80°C aufbewahrt. 1H- NMR (CD2Cl2, 300 MHz) ! 4.06 (q, J = 7.2 Hz, 2H), 3.51 (s, 2H), 2.80 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 2.51-2.41 (m, 2H), 1.86 (t, J = 2.2 Hz, 3H), 1.18 (t, J = 7.2 Hz, 3H). 13C-NMR (CD2Cl2, 75.5 MHz) ! 202.7, 167.1, 77.0, 76.0, 61.4, 48.6, 41.3, 13.5, 12.8, 4.1. 5 Literaturverzeichnis 109 5 Literaturverzeichnis (1) (a) G. W. Parshall, S. D. Ittel, Homogeneous Catalysis, 2. Edition, Wiley-Interscience, New-York, 1992, Chapter 6, 137. (b) R. A. Sheldon, J. K. Kochi, Metal Catalyzed Oxidations of Organic Compounds, Academic Press, New-York, 1981. (2) (a) E. Drent, J. A. M. van Broekhoven, P. H. M. Budzelaar, in Applied Homogeneous Catalysis with Organometallic Compounds, B. Cornils, W. A. Herrmann (Hrgs.), VCH, Weinheim, 1997, Vol. 1, Chapter 2.3.4, 333. (b) E. Drent, P. H. 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[(PhCN)2PtCl(CH3CN)]+ (III) gemessen berechnet 535 540 545R3:50 16% m( 48-96) 28443.ms * VTR-VC-157-01/ESIpos/CH2Cl2/HP5989 3% 538 539 540 541 542 535 540 545R6: Iso: PT1C21H15N3CL1 100% 536 537 538 539 540 541 542 543 544 545 546 gemessen berechnet 475 480 485 R3:50 16% m( 48-96) 28443.ms * VTR-VC-157-01/ESIpos/CH2Cl2/HP5989 45% 476 477 478 479 480 481 482 475 480 485R6: Iso: PT1C16H13N3CL1 100% 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 6 Anhang 124 4. [(PhCN)2PtCl(AgCl)]+ (IV) 5. [(PhCN)2Pt(C6H5OCH3-H)]+ (V) gemessen berechnet 587 570 575 580 585 590 595R3:50 16% m( 48-96) 28443.ms * VTR-VC-157-01/ESIpos/CH2Cl2/HP5989 7% 578 579 580 581 583 584 570 575 580 585 590 595R6:Iso: PT1C14H10N2CL2AG1 100% 573 575 578 579 580 581 583 584 gemessen berechnet 505 510 515 R3:60 22% m( 16-60) 30191.ms * VTR-VD-062-01/ESIpos/CH2Cl2/HP5989 9% 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 505 510 515R5:Iso: PT1C21H17N2O1 100% 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515