Synthesis and applications of Azabis(oxazoline)-ligands [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Markus Hager

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• Publié par: universitat_regensburg
• Publié le: 01 janvier 2010
• Nombre de lectures: 39
• Langue: Deutsch
• Poids de l'ouvrage: 5 Mo

Extrait

Synthesis and Applications of
Azabis(oxazoline)-Ligands


Dissertation

Zur Erlangung des Doktorgrades
Dr. rer. nat.
an der Fakultät für Chemie und Pharmazie
der Universität Regensburg








vorgelegt von
Markus Hager
aus Bad Füssing

Regensburg 2010














Die Arbeit wurde angeleitet von: Prof. Dr. O. Reiser

Promotionsgesuch eingereicht am: 8. Februar 2010

Promotionskolloquium am: 19. März 2010

Prüfungsausschuss: Vorsitz: Prof. Dr. M. Schütz
1. Gutachter: Prof. Dr. O. Reiser
2. Gutachter: Prof. Dr. R. M. Gschwind
3. Prüfer: Prof. Dr. A. Pfitzner


Der experimentelle Teil der vorliegenden Arbeit wurde in der Zeit von Oktober 2006 bis
Dezember 2006 unter der Leitung von Prof. Jean-Pierre Majoral am CNRS in Toulouse
(Frankreich) und in der Zeit von Januar 2007 bis Dezember 2009 unter der Leitung von Prof.
Oliver Reiser am Institut für Organische Chemie der Universität Regensburg angefertigt.




































Herrn Prof. Dr. Oliver Reiser möchte ich herzlich für die Überlassung des äußerst
interessanten Themas, die anregenden Diskussionen und seine stete Unterstützung
während der Durchführung dieser Arbeit danken.
































Meiner Familie
























































„Was kann wohl meiner Hand oder meinem
Ohr ähnlicher, und in allen Stücken gleicher
sein, als ihr Bild im Spiegel? Und dennoch
kann ich eine solche Hand, als im Spiegel
gesehen wird, nicht an die Stelle ihres Urbildes
setzen …“

Immanuel Kant (1724-1804)


Table of Contents

A. Introduction ............................................................................................................ 1
1. Historical remarks on organo-metallic, asymmetric catalysis .............................. 7
B. Main Part .............................................................................................................. 14
1. Ligand Synthesis ............................................................................................... 14
2. Immobilization on water-soluble dendrons ........................................................ 23
3. Catalysis ........................................................................................................... 29
3.1 Asymmetric Kharasch-Sosnovsky-reaction ................................................. 29
3.2 Asymmetric cobalt(II)-azabis(oxazoline) catalyzed reduction of carbonyl
compounds ........................................................................................................ 39
3.3 Asymmetric aza-Michael addition ................................................................ 46
3.4 Kinetic resolution ......................................................................................... 57
3.4.1 Kinetic resolution of alcohols................................................................. 58
3.4.2 Kinetic resolution of -hydroxy amides ................................................. 62
3.4.3 Kinetic resolution of -lactams .............................................................. 67
4. Assessment of Catalyst Activities...................................................................... 72
4.1 Asymmetric catalytic Michael-Addition ........................................................ 72
4.2 Determination of catalyst activities .............................................................. 79
C. Summary ............................................................................................................ 105
1. Ligand Synthesis ............................................................................................. 105
2. Catalysis ......................................................................................................... 105
3. Assessment of relative reaction rates ............................................................. 109
D. Experimental ...................................................................................................... 113
1. General comments: ......................................................................................... 113
2. Synthesis of literature-known compounds: ...................................................... 115
3. Ligand synthesis: ............................................................................................ 115
4. Dendron Synthesis: ......................................................................................... 119
5. Catalysis: ........................................................................................................ 121
5.1 Asymmetric Kharasch-Sosnovsky reaction: .............................................. 121
5.2 Asymmetric Co-catalyzed reduction: ......................................................... 122
5.3 Asymmetric aza-Michael addition: ............................................................. 127
5.4 Kinetic resolution of -hydroxy amides ...................................................... 131
5.5 Assessment of relative reaction rates ........................................................ 138
bbb5.6 Mathematic derivation of the formula: ........................................................ 144
E. Appendix ............................................................................................................ 147
1. NMR Spectra .................................................................................................. 147
2. X-ray crystallographic data .............................................................................. 190
3. List of Publications .......................................................................................... 208
4. Poster presentations and scientific meetings .................................................. 209
5. Curriculum Vitae.............................................................................................. 210
F. Acknowledgement .............................................................................................. 212



Abbrevations:
abs absolute Me methyl
AD asymmetric dihydroxylation MeCN acetonitrile
Ar aryl MeOH methanol
atm. atmosphere MeOPEG polyethylene glycol
monomethyl ether AzaBOX azabis(oxazoline)
BINOL 1,1´-bi-2-naphthol min minute
Bn benzyl MS mass spectrometry
n
Boc tert-butyloxycarbonyl Bu n-butyl
BOX bis(oxazoline) n-BuLi n-butyl lithium
Bz benzoyl nd not determined
Cbz carboxybenzyloxy NLE non linear effect
CI chemical ionization (MS) NMR nuclear magnetic resonance
nPr n-propyl COD 1,5-cyclooctadiene
d days OAc acetate
DCM dichloromethane TBS tert-butyl silyl
Diglyme bis(2-methoxyethyl) ether OTf triflate
DIPEA N,N-diisopropylethylamine PE hexanes
DMSO dimethylsulfoxide Ph phenyl
ee enantiomeric excess PMMH phenoxy-methyl(methyl-
hydrazono) EE ethyl acetate
EI electron impact (MS) ppm part per million
ent enantiomer p-TSA para-toluene sulfonic acid
eq. equivalent quant. quantitative
ESI electrospray ionization R arbitrary rest
(MS) r.t. room temperature
Et ethyl rac racemic
t
EtOH ethanol Bu tert-butyl
t
GC gas chromatography BuOH tert-butanol
h hour TfOH trifluoromethanesulfonic acid
HPLC high performance liquid THF tetrahydrofurane
chromatography TLC thin layer chromatography
iPr iso-propyl TMS tetramethylsilyl
IR infrared spectroscopy
LDA lithium diisopropylamide