Katalytische enantioselektive Alkylierung von 1-Azaallylkationen durch Silylketenacetale

• Antragsteller: Professor Dr. Christoph Schneider
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 545921106

Umpolungsreaktionen besitzen einen großen synthetischen Wert für die organischen Chemie, da sie Produkte mit ungewöhnlichem Funktionalitätsmuster liefern. Gerade die stereoselektive Synthese von 1,4-Dicarbonylverbindungen ist eine wichtige Transformation, die z. B. für die Synthese enantiomerangereicherter, substituierter 5-Ring-Heterocyclen genutzt werden kann. In diesem Projekt beabsichtigen wir, die erste katalytische, enantio- und diastereoselektive Synthese von 1,4-(Hetero)-Dicarbonylverbindungen mit bis zu zwei neuen stereogenen Zentren zu entwickeln und breit zu studieren. Ausgehend von a-Acetoxyhydrazonen sollen durch chirale Silyliumionen-Lewis-Säuren in situ resonanzstabilisierte 1-Azaallylkationen erzeugt und mit Silylketenacetalen und verwandten Verbindungen umgesetzt werden. Mit dieser Strategie wird die normale nucleophile Reaktivität von (Aza-)Enolaten in eine elektrophile Reaktivität der Enolonium-ähnlichen 1-Azaallylkationen umgepolt. Die Steuerung der Enantioselektivität der Reaktion soll im Sinne einer Ionenpaar-Katalyse durch das chirale Gegenanion gewährleistet werden. Als Leitmotiv beabsichtigen wir Präkatalysatoren des IDPI-Typs einzusetzen, die in den Vorarbeiten mit einem Acetat-basierten Silylketenacetal bereits sehr gute Enantioselektivitäten erzielt haben. Durch Verwendung substituierter Silylketen-acetale mit definierter Konfiguration soll zudem ein zweites stereogenes Zentrum diastereoselektiv aufgebaut werden. Weiterhin ist zum Studium der Substratbreite beabsichtigt, N,O-Silylketenacetale und Silylketenimine einzusetzen und auch Vinylsilylketen-acetale im Sinne einer vinylogen Addition an die 1-Azaallylkationen zu addieren, um 1,6-(Hetero)-Dicarbonylverbindungen mit bis zu zwei neuen Chiralitätszentren zu erhalten. Abschließend soll das Synthesepotential der Reaktionsprodukte durch Überführung in mehrfach substituierte, enantiomerangereicherte Pyrrolidine beispielhaft demonstriert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen