Diels-Alder- Reaktion in der Naturstoffsynthese Vortrag im Rahmen der Vorlesung OC07 am 01.12.2010 Betreuer: J.Jauch
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
Otto Diels *23.01.1876 in Hamburg - 07.03.1954+ in Kiel Studium der Chemie (1895-1899) bei Emil Fischer mit anschließender Promotion Professor in Kiel 1916-1945 (Konstitution von Steroiden und Dehydrierungsreaktionen) Nobelpreis in Chemie für Diels- Alder-Reaktion 1950 Großes Verdienstkreuz der BRD 1952
Kurt Alder *10.07.1902 in Königshütte 20.06.1958 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
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
Endo- und Exo-Produkt Endo-Produkt kinetisch bevorzugt gebildet durch sekundäre Orbitalwechselwirkungen stabilisiert Exo-Produkt thermodynamsich Keinerlei sekundäre Orbitalwechselwirkungen
Beispiel Regioselektivität
Anfänge der Diels-Alder-Reaktion in der Naturstoffsynthese Ersten einfachen Synthesen (1950) Synthese: Cortison und Cholesterol Steroide Vorreiter : Robert Burns Woodward
Synthese von Cortison
Kontrolle der Regiochemie 1 Kontrolle der Regioselektivität durch Lewissäuren Synthese von Tetrodotoxin
Kontrolle der Regiochemie 1.1 Ohne Lewissäure
Kontrolle der Regiochemie 2.1 Intermolekulare Diels-Alder-Reaktion gefolgt von einer Intramolekularen Diels-Alder Reaktion Synthese von Gibberilinsäure
Kontrolle der Regiochemie 2.2
Kontrolle der Regiochemie 3 Synthese von Cytochalasin B
Kontrolle der Regiochemie 3.1 Verwendung eines asymmetrischen Auxiliar Synthese von Lepidicin A
Kontrolle der Regiochemie 3.2 OTPS OTES O H O H O O H N O H Bn OTBS
Diels-Alder mit Hilfsreagenz 1.1 Synthese von Taxol
Diels-Alder mit Hilfsreagenz 1.2 1.Borabspaltung 2.Lactonumlagerung 82% OAc Cl CN 80% NC Cl
Retro-Diels-Alder Synthese von Norsecurinin
Versteckte Diels-Alder-Reaktion Synthese von Carpanon
Kaskadenreaktionen Synthese von Chlorthricolid
Diels-Alder-Reaktion in der Natur Synthese von FR182877
Fazit Diels-Alder-Reaktionen in der Naturstoffsynthese Möglichkeit um große Moleküle aufzubauen einfach Durchführbar Kontrolle der Regiochemie wichtige Reaktion in der Naturstoffsynthese
Quellen www.nobelprize.org www.organische-chemie.ch 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 ± 4251. 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 ± 4513. E. Marsault, A. Toro, P. Nowak, P. Deslongchamps, Tetrahedron 2001, 57, 4243 ± 4260.
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