Asymmetrische Synthese von bicyclischen Alpha-Aminosäuren durch intramolekulare Pauson-Khand-Reaktion von l-Alkenylsulfoximinen und Festphasensynthese mit Allylsulfoximinen

Günter, Markus; Gais, Hans-Joachim

doi:urn:nbn:de:hbz:82-opus-8048

Asymmetrische Synthese von bicyclischen Alpha-Aminosäuren durch intramolekulare Pauson-Khand-Reaktion von l-Alkenylsulfoximinen und Festphasensynthese mit Allylsulfoximinen

Günter, Markus

2004

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Markus Günter

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2004

UmfangV, 180 S.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2003

Genehmigende Fakultät
Fak01

Hauptberichter/Gutachter
Gais, Hans-Joachim (Thesis advisor)^RWTH*

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2003-12-02

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-8048
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/61993/files/Guenter_Markus.pdf

Einrichtungen

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften (100000)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Aminosäuren (Genormte SW) ; Bicyclische Verbindungen (Genormte SW) ; Asymmetrische Synthese (Genormte SW) ; Alkenylsulfoximide (Genormte SW) ; Pauson-Khand-Reaktion (Genormte SW) ; Intramolekulare Reaktion (Genormte SW) ; Festphasentechnik (Genormte SW) ; Chemie (frei) ; Asymmetrische Synthese (frei) ; bicyclische alpha- Aminosäuren (frei) ; Pauson-Khand Reaktion (frei) ; Festphasensynthese (frei) ; Sulfoximine (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 540

Kurzfassung
Es wird die asymmetrische Synthese neuartiger, bicyclischer alpha-Aminosäuren beschrieben. Diese besitzen neben einem Hexa-hydrocyclopenta[c]pyridin-Gerüst ein Enon-Strukturelement und tragen einen zusätzlichen Alkyl- oder Arylrest in beta-Position. Ausgehend vom (S)-N,S-Dimethyl-S-phenylsulfoximin konnten die Allylsulfoximine nach einer Additions-Eliminierungs-Isomerisierungsroute in Ausbeuten von 55-70% dargestellt werden. Die Allylierung eines N-tert-Butylsulfonyliminoessigsäuresters mit titanierten Allylsulfoximinen führte mit hoher Diastereoselektivität (de < 98%) und guten Ausbeuten von 67-85% zu gamma,delta-ungesättigten alpha-Aminosäureestern. Propargylierung am Aminostickstoff ergab 5-Azaoct-1-en-7-ine in 91-95% Ausbeute. Pauson-Khand Reaktion dieser Enine mit Co2(CO)8 unter Zugabe von N-Morpholin-N-oxid (NMO) lieferte die Hexahydrocyclopenta[c]pyridin-carbonsäuren in hoher Selektivität (dr bis zu 98:2) und moderaten Ausbeuten (49-60%). Das Sulfoximinauxiliar wird dabei unter Inversion am Schwefel als enantiomerenreines Sulfinamid abgespalten. Die Entschützung der Sulfonylaminogruppe konnte exemplarisch an einem Beispiel mit 85%iger Ausbeute durchgeführt werden. Im zweiten Teil dieser Arbeit wird die Synthese von an Polystyrol-Harz immobilisierten Allylsulfoximinen beschrieben und deren Anwendung in der asymmetrischen Synthese von Alkenyloxiranen untersucht. Die Allylsulfoximin-Harze wurden durch alpha-Hydroxyalkylierung in Homoallylalkohole überführt. Die Abspaltung vom Polymer gelang durch eine Chlorsubstitution der Sulfoximingruppe. Die erhaltene Mischung von syn- und anti- alpha-Chlorhydrinen (ee < 70%) konnte dann in die entsprechende Mischung von cis- und trans-Alkenyloxiranen überführt werden.

Described is an asymmetric synthesis of novel bicyclic alpha-amino acids having a hexahydro cyclopenta[c]pyridine skeleton, carrying an enone structural element, and a substituent in beta-position. Starting from enantiomerically pure (S)-N,S-Dimethyl-S-phenylsulfoximine allylic sulfoximines could easily be prepared in 55-70% yield following a well established addition elimination isomerization route. A regio and diastereoselective allylation of N-tert-Butysulfonyliminoester with titanated allylic sulfoximines led to gamma,delta-unsaturated alpha-amino acid esters (de < 98%) in 67-85% yield. Propargylation at the amino nitrogen atom gave 5-Azaoct-1-en-7-ynes in 91-95% yield. Pauson-Khand Reaction of these Enynes with Co2(CO)8 activated by N-Morpholine-N-oxide (NMO) afforded hexahydrocyclopenta[c]pyridine carboxylic acids with high selectivity (dr up to 98:2) and moderate yields (49-60%). The sulfoximine moiety was cleaved during the reaction under inversion at the sulfur atom forming enantiomerically pure sulfinamide. The deprotection of the sulfonylamino group could be shown in one example with 85% yield. In a second part of this thesis the synthesis of polymer-bound allylic sulfoximines and their use in the asymmetric synthesis of alkenyl oxiranes is described. The allylsulfoximine resins were converted to homoallylic alcohols via alpha-hydroxyalkylation. Cleavage from the polymer was performed via substitution of the sulfoximine moiety by a chlorine atom. The obtained mixture of syn- and anti- chlorohydrins (ee < 70%) could be converted to the corresponding mixture of cis- and trans-alkenyloxiranes.

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