Homogene Goldkatalyse zur Darstellung neuartiger heterocyclischer Spiroverbindungen

Abstract

Auf dem Gebiet der Goldkatalyse konnte über die letzten Jahren eine Vielzahl von neuen Zugängen zu interessanten heterocyclischen Verbindungen berichtet werden. Hierbei können neue C-O-, C-N-, C-S- oder C-C-Bindungen in der Regel unter milden Reaktionsbedingungen gebildet werden. Diese Arbeit beschäftigt sich im Allgemeinen mit neuen Gold-katalysierten Methoden zur Darstellung heterocyclischer Spiroverbindungen. Zum einen wurde ein Zugang zu spirocyclischen Pyrazolidinen über eine Mehrkomponentenreaktion mit einem Alkinol, einem Hydrazin und einer Carbonylverbindung entwickelt. Dabei kommt es zu Knüpfung von vier neuen Bindungen, wobei als Koppelprodukt nur Wasser entsteht. Es war zudem möglich, diese hoch atomökonomische Reaktion in wässrigen Systemen durchzuführen. Erstmals konnten auch entsprechende DNA-Konjugate mit dieser Methode dargestellt werden. Dies eröffnet dem Forschungsfeld der Medizinischen Chemie ein neues Werkzeug zum Aufbau DNA-kodierter Substanzbibliotheken. Darüber hinaus wurden in weiteren Studien die Gold-katalysierten Synthesen von spirocyclischen Isoxazolidinen und α,β-ungesättigten Lactonen behandelt. Auch diese sollten den Aspekt einer ökonomischen Syntheseroute beinhalten.

In recent years, a variety of new entries to interesting heterocylic compounds has been reported in the field of gold catalysis. On this occasion, it is possible to form new C-O, C-N, C-S or C-C bonds under usually mild reaction conditions. This work generally deals with new gold catalyzed methodologies for the synthesis of heterocyclic spiro compounds. On the one hand, it was possible to develop an entry to spirocyclic pyrazolidines via a multicomponent approach with an alkynol, a hydrazine and a carbonyl compound. In the process, four new bonds are formed with just releasing water as a by-product. Furthermore, this highly atom economic reaction is practicable in aqueous systems. For the first time corresponding DNA-conjugates could be synthesized with this methodology. This discloses a new synthetic tool in the research field of medicinal chemistry for the construction of DNA-encoded compound libraries. Also In further studies gold catalyzed syntheses of spirocyclic isoxazolidines and α,β-unsaturated lactones were carried out. In these cases the aspect should be economic synthesis routes as well.