Darstellung von Sauerstoff-Heterocyclen durch rhodiumkatalysierte Tandem-Hydroformylierung von ungesättigten Alkoholen

Abstract

In der vorliegenden Arbeit wird die Synthese von Sauerstoff-Heterocyclen beschrieben, die ausgehend von ungesättigten Alkoholen durch eine Tandem-Hydroformylierungsreaktion dargestellt werden. Eine Reihe von Strukturelementen mit unterschiedlichen Verknüpfungsarten und Ringgrößen der Sauerstoff-Heterocyclen ist auf diese Weise zugänglich. So können ring- und spiroanellierte, ebenso wie überbrückte bicyclische Acetale an aliphatischen und aromatischen Systemen erhalten werden. Weiterhin ist der Aufbau von miteinander verknüpften Tetrahydrofuran- und Tetrahydropyraneinheiten möglich. Alle diese Strukturelemente sind Bestandteil des Gerüstes einer Vielzahl von Naturstoffen, die biologische und pharmakologische Akivität besitzen. Bei der Hydroformylierung von Olefinen mit mehreren unterschiedlichen oder mit asymmetrisch substituierten Doppelbindungen können Probleme bei der Chemo- und Regioselektivität der Reaktion auftreten. Die Arbeiten werden daher von Untersuchungen begleitet, wie diese Probleme a) subsratgesteuert b) ligandgesteuert oder c) durch geschickte Wahl der Reaktionsbedingungen gelöst werden können. Im letzten Teil der Arbeit wird die zweistufige Kombination von Ringschlussmetathese und Tandem-Hydroformylierung zum Aufbau von Di- und Tetrahydropyranen mit einem spiroanellierten Fünfringlactol untersucht.

In this work the synthesis of oxygen heterocycles via a tandem hydroformylation reaction starting from unsaturated alcohols is described. A number of structural elements with various forms of linkage and ringsize of these oxygen heterocycles can be synthesised. Thus ring- and spiroanellated such as bridged bicyclic acetals are obtainable at aliphatic and aromatic systems. Furthermore the synthesis of linked tetrahydrofuran and tetrahydropyran units is possible. All of these structural elements are part of the framework of many natural products with biological and pharmacological activity. In the hydroformylation of olefins with two or more different or asymmetric substituted double bonds problems with the chemo- and regioselectivity can occur. Therefore this work is accompanied by investigations how to solve this problems by a) substrate-direction b) ligand-direction or c) intelligent choice of the reaction conditions. In the last part of this work the combination of ring closing metathesis and tandem hydroformylation in two steps for the synthesis of di- and tetrahydropyrans with spiroanellated fivemembered ring lactols is investigated.