Chiral Iron-N4-Complexes for Asymmetric C-H Aminations
Due to iron's low toxicity and abundance on Earth, chiral inexpensive metallic iron catalysts have gained great attention. There are still no examples of the direct use of simple and readily available chiral iron catalysts to catalyse the activation of C-H bonds to enantioselectively form C-N b...
Main Author: | |
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Contributors: | |
Format: | Doctoral Thesis |
Language: | English |
Published: |
Philipps-Universität Marburg
2022
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Subjects: | |
Online Access: | PDF Full Text |
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Aufgrund der geringen Toxizität und des hohen Vorkommens von Eisen auf der Erde haben günstige und chirale Eisen-basierte Katalysatoren viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Jedoch gibt es noch keine Beispiele für die direkte Verwendung einfacher und leicht erhältlicher chiraler Eisenkatalysatoren für die Aktivierung von C-H-Bindungen, um enantioselektiv C-N-Bindungen zu bilden. Diese Arbeit thematisiert die enantioselektive, katalytische Aminierung von anspruchsvollen sekundären und tertiären C-H-Bindungen mittels chiraler N4-Eisenkatalysatoren, wobei diese Reaktion den Zugang zu einer Reihe unnatürlicher α-Aminosäuren ermöglicht. Dies stellt einen neuen Ansatz zur Darstellung solcher α-Aminosäuren dar. In den ersten Abschnitt wurde eine Reihe von chiralen, N4-Eisenkatalysatoren synthetisiert und erfolgreich auf die asymmetrische Aminierungsreaktion sekundärer C-H-Bindungen angewandt. Unsere Methode verwendet einfach zugängliche Carbonsäuren als Substrate, die zunächst mit einem Nitrogenierungs-Reagenz umgesetzt und anschließend in einer hoch regio- und enantioselektiven, Eisen-katalysierten C(sp3)-H-Aminierung eingesetzt wurden. Diese unkomplizierte Methode zeigt einen sehr breiten Anwendungsbereich, einen schnellen Zugang zu optisch aktiven α-Aminosäuren mit Aryl, Allyl- und Alkylseitenketten und ermöglicht ebenfalls die stereoselektive late-stage Aminierung von Carbonsäure-haltigen Arzneimitteln und Naturstoffen. Im dritten Abschnitt wird über eine unkomplizierte zweistufige Synthese von nicht-racemischen α,α-disubstituierten α-Aminosäuren durch eine enantiokonvergente, 1,3-migratorische Nitren-C(sp3)-H-Insertion berichtet. Leicht verfügbare, racemische, α-verzweigte Carbonsäuren werden DCC/EDCI-gekuppelt, um racemische Azanylester bereitzustellen, die eine Umlagerung in nicht-racemizsche, N-Troc-geschützte α,α-disubstituierte Aminosäuren eingehen, katalysiert durch einen einfach zu lagernden und robusten chiralen Eisenkatalysator. α,α-Disubstituierte Aminosäuren mit einer Arylgruppe in α-Position können in Ausbeuten von bis zu 99% und mit bis zu 88% ee dargestellt werden. Ausgewählte Beispiele zeigen, dass durch Umkristallisation der Enantiomerenüberschuß auf 99% ee verbessert werden kann.