Diels-Alder- Reaktion in der Naturstoffsynthese. Vortrag im Rahmen der Vorlesung OC07 am Betreuer: J.Jauch

Transkript

1 Diels-Alder- Reaktion in der Naturstoffsynthese Vortrag im Rahmen der Vorlesung OC07 am Betreuer: J.Jauch

2 Gliederung 1. Entdecker 2. Mechanismus 3. Diels-Alder in der Naturstoffsynthese 3.1. Anfänge der Naturstoffsynthese 3.2 Kontrolle der Regiochemie 3.3 Hetero- Diels-Alder 3.4 Retro-Diels-Alder 3.5 Versteckte Diels-Alder 3.6 Kaskadenreaktionen 3.7 Diels-Alder in der Natur

3 Otto Diels * in Hamburg in Kiel Studium der Chemie ( ) bei Emil Fischer mit anschließender Promotion Professor in Kiel (Konstitution von Steroiden und Dehydrierungsreaktionen) Nobelpreis in Chemie für Diels- Alder-Reaktion 1950 Großes Verdienstkreuz der BRD 1952

4 Kurt Alder * in Königshütte in Köln+ Studium der Chemie in Kiel 1922 Promotion 1926 unter O. Diels Abteilungsleiter I.G.-Farbenwerk in Leverkusen 1936 Professor an der Universität in Köln 1940 Nobelpreis in Chemie für Diels- Alder-Reaktion 1950

5 Mechanismus Y Y Reaktion von 4 Elektronen des Diens und 2 Elektronen des Dienophils [4+2]-Cycloaddition Reaktion ist stereospezifisch und stereoselektiv Triebkraft: Energiegewinn durch Bildung Sigma-Bindung

6 Endo- und Exo-Produkt Endo-Produkt kinetisch bevorzugt gebildet durch sekundäre Orbitalwechselwirkungen stabilisiert Exo-Produkt thermodynamsich Keinerlei sekundäre Orbitalwechselwirkungen

7 Beispiel Regioselektivität

8 Anfänge der Diels-Alder-Reaktion in der Naturstoffsynthese Ersten einfachen Synthesen (1950) Synthese: Cortison und Cholesterol Steroide Vorreiter : Robert Burns Woodward

9 Synthese von Cortison

10 Kontrolle der Regiochemie 1 Kontrolle der Regioselektivität durch Lewissäuren Synthese von Tetrodotoxin

11 Kontrolle der Regiochemie 1.1 Ohne Lewissäure

12 Kontrolle der Regiochemie 2.1 Intermolekulare Diels-Alder-Reaktion gefolgt von einer Intramolekularen Diels-Alder Reaktion Synthese von Gibberilinsäure

13 Kontrolle der Regiochemie 2.2

14 Kontrolle der Regiochemie 3 Synthese von Cytochalasin B

15 Kontrolle der Regiochemie 3.1 Verwendung eines asymmetrischen Auxiliar Synthese von Lepidicin A

16 Kontrolle der Regiochemie 3.2 OTPS OTES O H O H O O H N O H Bn OTBS

17 Diels-Alder mit Hilfsreagenz 1.1 Synthese von Taxol

18 Diels-Alder mit Hilfsreagenz Borabspaltung 2.Lactonumlagerung 82% OAc Cl CN 80% NC Cl

19 Retro-Diels-Alder Synthese von Norsecurinin

20 Versteckte Diels-Alder-Reaktion Synthese von Carpanon

21 Kaskadenreaktionen Synthese von Chlorthricolid

22 Diels-Alder-Reaktion in der Natur Synthese von FR182877

23 Fazit Diels-Alder-Reaktionen in der Naturstoffsynthese Möglichkeit um große Moleküle aufzubauen einfach Durchführbar Kontrolle der Regiochemie wichtige Reaktion in der Naturstoffsynthese

24 Quellen Skript Oc08 J.Jauch Pericyclische Reaktionen Latscha, Kazmaier, Klein, Organische Chemie, Springer Verlag Dissertation Katharina Anna Klapa, Göttingen 2007 R. B. Woodward, F. Sondheimer, D. Taub, K. Heusler, W. M. McLamore, J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 4223 ± a) Y. Kishi, M. Aratani, T. Fukuyama, F. Nakatsubo, T. Goto, S. Inoue, S. Sugiura, H. Kakoi, J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 9217 ± 9219; E. J. Corey, R. L. Danheiser, S. Chandrasekaran, P. Siret, G. E. Keck, J.-L. Gras, J. Am. Chem. Soc. 1978, 100, 8031 ± 8034; D. A. Evans, W. C. Black, J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 4497 ± E. Marsault, A. Toro, P. Nowak, P. Deslongchamps, Tetrahedron 2001, 57, 4243 ± 4260.

25 Quellen D. Stein, G. T. Anderson, C. E. Chase, Y. Koh, S. M. Weinreb, J. Am.Chem. Soc. 1999, 121, 9574 ± 9579 P. A. Jacobi, C. A. Blum, R. W. DeSimone, U. E. S. Udodong, Tetrahedron Lett. 1989, 30, 7173 ± 7176 O. L. Chapman, M. R. Engel, J. P. Springer, J. C. Clardy, J. Am. Chem. Soc. 1971, 93, 6696 ± 6698 W. G. L. Aalbersberg, A. J. Barkovich, R. L. Funk, R. L. Hillard, K. P. C. Vollhardt, J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 5600 ± 5602; W. R. Roush, R. J. Sciotti, J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 6457 ± 6458; W. R. Roush, R. J. Sciotti, J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 7411 ± A. D. Brosius, L. E. Overman, L. Schwink, J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 700 ± 709. K. Narasaka, S. Shimada, K. Osoda, N. Iwasawa, Synthesis 1991, 1171 ± K. C. Nicolaou, J. J. Liu, C.-K. Hwang, W.-M. Dai, R. K. Guy, J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1992, 1118 ± K. C. Nicolaou, C.-K. Hwang, E. J. Sorensen, C. F. Claiborne, J.Chem. Soc. Chem. Commun. 1992, 1117 ± K. C. Nicolaou, N. A. Petasis, R. E. Zipkin, J. Uenishi, J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 5555 ± 5557; K.C. Nicolaou, Angew. Chem. 2002, 114, 1742 ± 1773