Bifunctional Thiourea-Based Organocatalysts for Asymmetric C-C Bond Formation Reactions: Strecker, Nitro-Michael, Mannich

Bifunktionelle Thioharnstoff-Organokatalysatoren für Asymmetrische C-C-Knüpfungsreaktionen: Strecker, Nitro-Michael, Mannich

by Denis Yalalov
Doctoral thesis
Date of Examination:2007-11-01
Date of issue:2007-12-11
Advisor:Prof. Dr. Svetlana Tsogoeva
Referee:Prof. Dr. Stefan Schmatz
Referee:Prof. Dr. Uwe Klingebiel
Referee:Prof. Dr. Ulf Diederichsen
Persistent Address: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-2034

 

 

Files in this item

Name:yalalov.pdf
Size:2.05Mb
Format:PDF
Description:Dissertation

The following license files are associated with this item:

Abstract

English

A variety of new thiourea-based organocatalysts were synthesized and tested on different important C-C bond forming reactions: Strecker-reaction, Michael-addition, and Mannich-reaction. The Strecker reaction of hydrogen cyanide with aldimines was employed to determine the catalytic activity of the pyridyl thiourea derivatives and thus their potential as bifunctional organocatalysts. It was shown that incorporation of the imidazolyl moiety in place of a pyridyl group results in a new thiourea derivative that displays a much higher catalytic activity. The Michael-addition of acetone to aromatic nitroolefins in the presence of novel thiourea-based bifunctional organocatalysts gave high enantioselectivities up to 92% ee. The transition state geometries for the formation of R and S enantiomers in this Michael-addition reaction have been calculated and analyzed. The theoretical and experimental enantiomeric excess values show good agreement. Furthermore a highly enantioselective up to >99% ee direct Mannich-type reaction of different ketones with α-hydrazonoesters promoted by a chiral primary amine-thiourea catalysts is described.
Keywords: Strecker-Reaktion; Michael-Addition; Mannich-Reaktion; Asymmetrische Katalyse; Organokatalyse; Chirale Thioharnstoffe; Bifunktionelle Organokatalysatoren

Other Languages

Einige neue thioharnstoffhaltige Organocatalysatoren wurden synthetisiert und in verschiedenen C-C-Kupplungsreaktionen wie der Strecker-Reaktion, der Michael-Addition sowie der Mannich-Reaktion getestet. Die Strecker Reaktion von HCN und Aldiminen wurde eingesetzt um die katalytische Aktivität der Piridyl-Thioharnstoff-Derivate und somit auch ihr Potential als bifunktionelle Organokatalysatoren bestimmen zu können. Durch den Austausch der Pyridin- gegen eine Imidazol-Gruppe konnte eine wesentlich höhere katalytische Aktivität erzielt werden. In der Michael-Addition von Aceton an aromatische Nitroolefine konnten bei Anwesenheit dieser neuen Thioharnstoff-basierten bifunktionellen Organokatalysatoren Enantiomerenüberschüsse von bis zu 92% erreicht werden. Die Übergangszustandsgeometrien der R- und S-Enantiomere dieser Michael-Addition wurden bestimmt. Hierbei zeigten die theoretischen und experimentell erhaltenen Enantioselektivitäteten eine gute Übereinstimmung. Außerdem wurd! e eine durch chirale primäre Amine-Thioharnstoff katalysierte, hoch enantioselektive Mannich-Reaktion bis zu >99% ee von verschiedenen Ketonen mit α-Hydrazonoestern beschrieben.
Schlagwörter: Strecker-reaction; Michael-addition; Mannich-reaction; Asymmetric catalysis; Organocatalysis; Chiral thioureas; Bifunctional organocatalysts
 
Statistik