1,3-Aminoalkohole als Bausteine in der asymmetrischen Synthese von Azetidinen, Azetidincarbonsäuren und Piperidin-3-olen

Gries, Jörg; Enders, Dieter

doi:urn:nbn:de:hbz:82-opus-12598

1,3-Aminoalkohole als Bausteine in der asymmetrischen Synthese von Azetidinen, Azetidincarbonsäuren und Piperidin-3-olen = 1,3-Amino Alcohols as Building Blocks in the Asymmetric Synthesis of Azetidines, Azetidine Carboxylic Acids and Piperidine-3-ols

Gries, Jörg (Author)

2005

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Jörg Gries

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2005

Umfang214 S.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2005

Genehmigende Fakultät
Fak01

Hauptberichter/Gutachter
Enders, Dieter (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2005-10-04

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-12598
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/60378/files/Gries_Joerg.pdf

Einrichtungen

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften (100000)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Azetidine (Genormte SW) ; Asymmetrische Synthese / Katalyse (Genormte SW) ; Aminosäuren (Genormte SW) ; Hydrazon-Methode (Genormte SW) ; Alkanolamine (Genormte SW) ; Chemie (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 540

Kurzfassung
Viergliedrige cyclische Amine – sogenannte Azetidine – sind eine ungewöhnliche Substanzklasse, für deren natürliches Vorkommen es nur wenige Beispiele gibt. Anwendungen von enantiomerenreinen Azetidinen, insbesondere von Derivaten der Azetidin-2-carbonsäure in Medizin, Pflanzenschutz und asymmetrischer Katalyse zeigen den Bedarf an effektiven und vielseitigen Methoden zur Darstellung von enantiomerenreinen Azetidinen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Auxiliar-gesteuerte, asymmetrische Synthese von geschützten 1,3-Aminoalkoholen aus SAMP-Aldehydhydrazonen entwickelt. Die Aminoalkohole wurden anschließend zu substituierten Azetidinen cyclisiert, die mit ausgezeichneten Diastereo- und Enantiomerenüberschüssen (de = 93-99%, ee = 96-99%) isoliert wurden. Durch die Nutzung des Phenylsubstituenten als synthetischen Vorläufer einer Carboxylgruppe ließ sich diese Methodik zu einem Zugang zu trans-substituierten, cyclischen alpha- und beta-Aminosäuren mit Azetitingerüst ausbauen. Die alpha-Aminosäuren konnten erfolgreich als Organokatalysatoren in einer asymmetrischen Aldolreaktion eingesetzt werden.Des weiteren wurden die Verwendung der 1,3-Aminoalkohole als chirale Bausteine in einer asymmetrischen Synthese von 3,5,6-trisubstituierten Pipridin-3-olen - substituierte Analoga der biologisch aktiven Prosopis-Alkaloide - untersucht. Durch Alkylierung eines funktionalisierten Elektrophils an das Dioxanon-SAMP-Hydrazon konnte ein Aminoketon erzeugt und durch reduktive Aminierung zu einem acetalgeschützten Piperidin-3-ol cyclisiert werden. Es wurden verschiedene Schutzgruppenkonzepte zur Steigerung der mäßigen Ausbeuten und Diastereoselektivitäten untersucht.

Four-membered cyclic amines – the azetidines – are an original class of compounds with limited occurrence in nature. Nevertheless enantiopure azetidines and in particular derivatives of the azetidine-2-carboxylic acid are used in medicine, crop protection and asymmetric catalysis. Despite these promising developments in azetidine chemistry, the lack of general enantioselective routes to these heterocycles is evident by the relatively low number of reports on azetidines and especially azetidine carboxylic acids in the literature.A versatile and efficient asymmetric synthesis of substituted azetidines with excellent diastereomeric and enantiomeric excesses (de = 93-99%, ee = 96-99%) in good overall yields starting from SAMP-hydrazones is described. Virtually stereoisomerically pure differently N,O-protected 1,3-amino alcohols were prepared as intermediates. By using the phenyl moiety as a synthetic equivalent of the carboxylic acid function, this protocol could also be applied to the synthesis of enantiopure azetidine-type alpha- and beta-amino acids. The alpha-amino acids were successfully deployed as organocatalysts.Furthermore he 1,3-amino alcohols were utilised in an asymmetric synthesis aimed at the preparation of prosopis alkaloid mimetics featuring an additional substituent compared to the naturally occurring alkaloids. A functionalised electrophile was employed in a diastereoselective alkylation of the dioxanone SAMP-hydrazone. The obtained aminoketon was cyclised by reductive amination, yielding an acetal protected piperidin-3-ol. Different protecting group strategies were examined in order to increase the moderate yields and diastereoselectivities.

OpenAccess:
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