Julia-Colonna- Epoxidierung Nadzeya Sigle Johanna Lauer

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1 Julia-Colonna- Epoxidierung Nadzeya Sigle Johanna Lauer

2 Überblick Epoxide und Varianten der erstellung Asymmetrische Variante: Julia-Colonna-Epoxidierung Allgemeine Darstellung als 3-asenreaktion Variationen der Reaktionsbedinungen Weiterentwicklung zur 2-asenreaktion Bedeutungen von Epoxidierungen

3 Epoxide Das einfachste Epoxid erstellung:

4 Prileshajew-xidation: Zur xidation elektronenreicher Alkene R 1 R 2 Persäure R 3 R 1 R 2 R 3

5 Mechanismus + Cl Cl "butterfly transition state" Cl

6 Sharpless-Epoxidierung Stereoselektive Epoxidierung substituierter Allylalkohole.

7 Jacobsen-Katsuki-Epoxidierung Enantioselektive Epoxidierung cis-substituierter lefine R 1 R 2 aq. NaCL Mn-salen Katalysator R 1 R 2 R1: Ar, Alkenyl, Alkyl R2: Alkyl C 2 Cl 2 1S, 2R-(-)-Epoxid Mn-salen Katalysator (S,S) N Cl N Mn

8 Scheffer-Weitz-Epoxidierung C C C R 2 C C C R C C C R

9 Julia-Colonna-Epoxidierung Asymmetrische Variante der Scheffer-Weitz-Epoxidierung 3-asen-Reaktion 2 2 /Na Toluol Katalysator

10 Beispiele Bu t poly(l-leucin) 2 2,Na Me, 2 Bu t 66%; >95% ee poly(l-leucin) 2 2,Na C 2 Cl 2, 2 76%; 76% ee

11 Katalysatorstruktur (N C C) m B R B = -, -NBu, -C 3 R = variabel m = variabel

12 Vergleich α-elix / β-faltblatt

13 Vorstellung über Mechanismus:

14 Variation der Reaktionsbedinungen Variation des Katalysators (N C C) 30 N Bu (N C C) 30 N Bu C 3 1 (N C C) 10 N Bu 3 C C C 3 2 (N C C) 30 N Bu 2 C C C 3 2 C C C 3 C 3 3 (N C C) 10 N Bu C 3 4 (N C C) 10 N Bu C 2 CC 2 5 C 2 C 2 CC 2 6

15 Variation des Katalysators Katalysator 1 Zeit [h] 28 Chemische Ausbeute [%] 77 ptische Ausbeute [%] , , ,6

16 Variation der Reaktionsbedinungen Katalysator (N C C) 10 N Bu C 3 Substrat

17 Variation der Reaktionsbedinungen Katalysator-Substrat-Verhältnis - Massenverhältnis: ~ 1:1; molares Verhältnis: ~ 2:9 Temperatur - 0 C Raumtemperatur xidationsmittel - bestes: 2 2 mit - Lösemittel - Ausbeute und ee unabhängig von der Dielektrizitätskonstante des LM - Beste LM: Toluol und CCl 4

18 Variation der Substrate Substrat Katalysator Ausbeute [%] e.e. [%] Ar-C=C-C- Poly-S-leucin CMe 3 Ar-C=C-C- CMe 2 Ar-C=C-C- CMe 2 Me Ar-C=C-C=C- C-CMe 3 Ar-C=C-C=C- C-cyclopropyl Me 3 C-C=C-C- Ar Poly-S-leucin Poly-S-leucin Poly-S-leucin Poly-S-Leucin Poly-S-leucin -DAP >

19 Weiterentwicklung der Julia-Colonna-Reaktion Der beste Katalysator nicht kommerziell erhältlich Dessen erstellung schwierig Edukte weitestgehdend beschränkt auf Ar-C=C-C-Ar Katalysator schwierig aus Reaktionsmischung zu entfernen Gereinigter Katalysator nicht geeignet zur Wiederverwendung Reaktionszeiten zu lang

20 Neue Base 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en N N DBU N N R N 2 R N 2

21 2-asen-Reaktion urea- 2 2,DBU TF Poly-L-Leucin 30 min

22 Varianten der 2-asen-Reaktion Methode A: Poly-L-Leucin, arnstoff- 2 2,TF, DBU Methode B: Poly-L-Leucin, Na-Percarbonat, DME- 2 0 Methode C: Poly-L-Leucin- Si 2,arnstoff- 2 2, TF, DBU Edukt: R 1 R 2

23 R 1 R 2 Methode Ausbeute [%] e.e. [%] A 85 >95 B C 100 >92 tert-bu A tert-bu B o-n 2 C 6 4 A o-n 2 C 6 4 C 85 93

24 Beispiel Me poly(d-leucine) urea- 2 2 DBU, TF Me 90%; 95% ee

25 Anwendungen Übersicht R 1 R 2 Diltiazem Taxol Naproxen

26 Diltiazem 1) I-PLL, TF, urea- 2 2,DBU 2) MCPBA, KF, C 2 Cl 2 Bu t 3C 3C 70% > 96% ee S 3C N N(C 3) 2. 6Cl Ac

27 Taxol R 1 R 2 Methode Ausbeute [%] e.e. [%] A 85 >95 B C 100 >92 tert-bu A tert-bu B o-n 2 C 6 4 A o-n 2 C 6 4 C 85 93

28 Taxol Poly-L-Leucin, TF, urea- 2 2,DBU N Bu t Bu t 76% 94% ee

29 Naproxen I-PLL TF, urea- 2 2,DBU 3C 3C 97%, 94% ee C 3 3C Naproxen

30 Literatur S. Julia, J. Masana, S. Colonna und Mitarbeiter, J. Chem. Soc. Perkin trans. 1, 1982,1317. L.Pu, Tetrahedron: Asymmetry 9 (1998), B. M. Adger, J. V. Barkley, S. Bergeron, M. W. Cappi, S.M. Roberts, M. P. Jacson und Mitarbeiter, J. Chem. Soc., Perkin Trans 1, 1997, T. ashiyama,. Inoue, M. Konda, M. Takeda, J. Chem. Soc, Perkin Trans 1, 1984, W. P. Chen, S. M. Roberts, J. Chem. Soc, Perkin Trans 1, 1999, L. Garde, D.. Daries, S. M. Roberts, J. Chem. Soc, Perkin Trans 1, 2000, S. Colonna,. Molinari, S. Banti, S. Julia, J. Masana, A. Alvarez, Tetrahedron Vol.39, No.9, 1983, M. Porter, J. Skidmore, Chem. Commun., 2000, E. Weitz, A. Scheffer, aus dem Chem. Institut der Universität Münster, 1921, M. J. Porter, S. M. Roberts, J. Skidmore, Bioorg. Med. Chem., 7(1999), rg. Chemie,. art, L. E. Craine, D. J. art, C. M. adad, 3. Auflage,

31 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!