Synthetic methodology for light-induced C-N bond forming reactions

He, Suyuan; Königs, Rene Michael; Patureau, Frederic W.

doi:10.18154/RWTH-2026-03780

Synthetic methodology for light-induced C-N bond forming reactions

He, Suyuan^RWTH*

2026

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Suyuan, He

ImpressumAachen : RWTH Aachen University 2026

Umfang1 Online-Ressource : Illustrationen

Dissertation, RWTH Aachen University, 2026

Veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University

Genehmigende Fakultät
Fak01

Hauptberichter/Gutachter
Königs, Rene Michael (Thesis advisor)^RWTH* ; Patureau, Frederic W. (Thesis advisor)^RWTH*

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2026-03-26

Online
DOI: 10.18154/RWTH-2026-03780
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/1032778/files/1032778.pdf

Einrichtungen

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 540

Kurzfassung
Diese Doktorarbeit untersucht hauptsächlich die chemischen Reaktionen zwischen Iminoiodinanen und ungesättigten Olefinen unter milden Bedingungen. Im ersten Teil der Arbeit wurden Iminoiodinane mit Silyl-Enolethern unter Bestrahlung mit sichtbarem Licht umgesetzt. Das α-Wasserstoffatom der Carbonylgruppe unterliegt einer Aza-Rubottom-Reaktion. Kontrollexperimente zeigen die Beteiligung des Triplett-Nitren-Diradikals. Unter milden Bedingungen wurden α-Aminoketone in guten Ausbeuten erhalten. Diese Reaktion ist auf Iminoiodinane mit verschiedenen Substituenten anwendbar und zeigt eine gute Toleranz gegenüber verschiedenen Halogenen sowie elektronenziehenden und -schiebenden Substituenten. Darüber hinaus wurde diese Reaktion auch für die C-H-Bindungsaminierung von häufig vorkommenden Naturstoffen und Arzneistoffen wie Menthon eingesetzt, wobei gute Ausbeuten erzielt wurden. Ausgehend von optisch reinen Enolethern wurde die Bildung einer neuen C-N-Bindung gezielt gesteuert, um das gewünschte Produkt zu erhalten. Diese Derivatisierungsreaktion verdeutlicht das Potenzial von Triplett-Nitrenen in der chemischen Produktion und der Arzneimittelsynthese. Im zweiten Teil nutzten wir auf innovative Weise milde Reaktionsbedingungen, um Nitrenspezies bei Raumtemperatur zu erhalten. Anschließend setzten wir die Iminoiodinane mit dem konjugierten Olefin in einer [4+1]-Cycloaddition zu den Dihydropyrrol-Produkten um. Diese stellen den Schlüsselheterocyclus für die Synthese von Renininhibitoren und Vasodilatatoren dar. Die Verwendung von nahem UV-Licht kann die Reaktionsausbeute signifikant steigern. Darüber hinaus führten wir auch verwandte Reaktionen von konjugierten ungesättigten Olefinderivaten durch, die mit aromatischen Gruppen an verschiedenen Positionen und in unterschiedlicher Anzahl substituiert sind.

This doctoral thesis mainly explores the chemical reactions between iminoiodinanes and unsaturated olefins under mild conditions. In the first part of the work, we used iminoiodinanes to react with silyl enol ethers under visible light irradiation. The α-hydrogen of the carbonyl group ofundergoes aza Rubottom reaction. Control experiments show the participation of the triplet nitrene diradical. Under mild conditions, we obtained α-amino ketone products in good yields. This reaction is applicable to iminoiodinanes with different substituents and has good tolerance to various halogens, electron-withdrawing, and electron-donating substituents. In addition, we also used this reaction in the C-H bond amination reaction of common natural molecules and drugs, such as menthone, and obtained good yields. Using the starting materials of optically pure enol ethers, we directed the formation of new C-N bond to obtain product. This derivatization reaction reflects the potential of triplet nitrenes in chemical production and drug synthesis. In the second part, we creatively used mild reaction conditions to obtain nitrene species at room temperature, and reacted the iminoiodinanes with the conjugated olefin in a [4+1] cycloaddition reaction to obtain the dihydropyrrole products , which represents the key heterocycle for the synthesis of renin inhibitors and vasodilators. The use of near-UV light can significantly improve the yield of the reaction. In addition, we also achieved related reactions of conjugated unsaturated olefin derivatives substituted with different positions and numbers of aromatic groups.

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