Neue chirale Lewis-Säuren auf Basis von Kohlenhydraten. Synthese und Anwendung in der asymmetrischen Synthese in wässrigen Medien
Final Report Abstract
Da der Bedarf an enantiomerenreinen Substanzen in der Wirk- und Naturstoffchemie stetig wächst, ist die asymmetrische Synthese zu einem wichtigen Gebiet der präparativen Chemie geworden. Besonders aus Metallzentren und chiralen Liganden gebildete Lewis-Säuren sind wichtige Katalysatoren in der stereoselektiven Synthese. Asymmetrische Reaktionen mit Lewis-Säuren in wässrigen Medien haben wegen des green chemistry Aspekts und der Analogie zur Enzymkatalyse ein wachsendes Interesse erregt. Ziel des Kooperationsprojekts mit der Arbeitsgruppe Mlynarski war die Entwicklung und Anwendung neuer, wasserkompatibler chiraler Lewis-Säuren. Diese sollten durch Kombination chiraler Liganden auf Basis von Kohlenhydraten mit verschiedenen Metallsalzen gebildet und in der asymmetrischen Mukaiyama-Aldolreaktion in wässrigen Lösungsmittelgemischen getestet werden. Hierfür sollten zum einen bereits dargestellte zweizähnige Kohlenhydrat-Bis(oxazolin)-Liganden eingesetzt, zum anderen aber auch neue dreizähnige Pyridylbis(oxazolin)-Liganden auf Basis von D-Glucosamin synthetisiert werden. Erste Studien hatten ergeben, dass zweizähnige Bis(oxazolin)-Liganden auf Basis von Glucosamin in der Mukaiyama-Aldolreaktion Enantiomerenüberschüsse von ca. 30%ee lieferten. Versuche, diese Liganden durch Variation der 3-O-Substituenten für die Umsetzung zu optimieren, schlugen jedoch fehl. Da Mlynarski et al. mit einem sterisch anspruchsvollen Pyridylbis(oxazolin) bis 95%ee erzielt hatten, wurde die Synthese analoger Liganden auf Basis von Kohlenhydraten durchgeführt. Die geplante Syntheseroute zu diesen Verbindungen, welche sich an der erfolgreichen Strategie zur Darstellung der Bis(oxazoline) orientierte, erwies sich im Projektverlauf als ungeeignet. Die gewünschten Zielverbindungen konnten jedoch erfolgreich auf einem alternativen Weg dargestellt werden. Die Anwendung der neuen Pyridylbis(oxazoline) in der asymmetrischen Mukayiama-Aldolreaktion führte jedoch bei keinem der Derivate zu nennenswerten Enantiomerenüberschüssen. Sowohl die zweizähnigen Bis(oxazoline) als auch die neu dargestellten dreizähnigen Pyridylbis-(oxazoline) werden in Folgeuntersuchungen in anderen asymmetrischen Reaktionen evaluiert.
