Allene in der Münzmetall-Katalyse

Abstract

Aufgrund der oftmals faszinierenden biologischen Eigenschaften allenischer Naturstoffe aber auch Allen-substituierter, pharmakologisch aktiver Verbindungsklassen mit beachtlichen Enzym-inhibierenden, cytostatischen oder antiviralen Eigenschaften sind Allene längst weitaus mehr als nur theoretische Kuriositäten. Eine besonders interessante und vielseitige Gruppe unter den Allenen stellen α-Hydroxyallene dar. Die anti-stereoselektive Kupferhydrid-katalysierte SN2'-Reduktion von Propargylelektrophilen ermöglicht einen wichtigen Zugang zu α-Hydroxyallenen in hohen Ausbeuten und mit exzellentem Chiralitätstransfer und toleriert dabei eine Vielfalt funktioneller Gruppen. In dem zweiten Kapitel dieser Arbeit werden die mechanistischen Untersuchungen der Kupferhydrid-katalysierten SN2'-Reduktion von Propargylepoxiden unter Zuhilfenahme von computerchemischen Berechnungen und ergänzenden kinetischen Untersuchungen vorgestellt. Damit wird es möglich die hohe anti-Selektivität der Allenbildung zu verstehen und so einen größeren Einfluss auf diese Reaktion zu gewinnen. Eine direkte enantioselektive Synthese von Allenen mittels SN2'-Substitution aus achiralen Vorgängern unter Verwendung eines chiralen Übergangsmetall-Katalysators bietet den Vorteil, nicht auf die Verfügbarkeit von enantiomerenreinen Derivaten angewiesen zu sein und ist daher besonders erstrebenswert. Deshalb werden im dritten Kapitel dieser Arbeit im Rahmen einer kinetischen Racematspaltung verschiedene chirale N-Heterocyclische Carbenvorläufer in der Allensynthese durch Kupferhydrid-katalysierte SN2’-Reduktion untersucht. Hierdurch soll das Repertoire der Allenchemie um neue Möglichkeiten der enantioselektiven Synthese erweitert werden. C-Glycoside als Pharmakophore der O-Glycoside kommen gehäuft in biologisch wichtigen Naturstoffen und pharmazeutisch relevanten Substanzklassen vor. Sie sind zudem als stabile Mimetika der O- und N-Glycoside mit identischen oder nur leicht veränderten biochemischen Eigenschaften von großer Bedeutung. Dabei bringen sie den entscheidenden Vorteil einer Resistenz gegenüber hydrolytischer und enzymatischer Spaltung mit sich. Das im vierten Kapitel dieser Arbeit behandelte Projekt widmet sich daher der Synthese eines entsprechenden C-Glycopyranosid-Analogons und ermöglicht einen neuen, hochgradig stereoselektiven Zugang zu multisubstituierten benzylischen α-C-Glycopyranosiden mittels Kupfer- und Goldkatalyse.