Stereoselektive Radikalreduktionen durch katalysatorkontrollierten Wasserstoffatomtransfer

Abstract

Diese Dissertation befasst sich mit aktuellen Fortschritten bezüglich stereoselektiver Radikalreduktionen durch katalysatorkontrollierten Wasserstoffatomtransfer über die Titanocen-katalysierte Hydrosilylierung von Epoxiden. Hydrosilylierungen sind hierfür attraktive Reaktionen, da sie Epoxide mit exzellenter Selektivität zum anti-Markovnikov Alkohol öffnen und zudem nicht toxische, gut handhabbare Silane als terminale Reduktionsmittel verwenden. <br /> Hierbei widmet sich diese Arbeit hauptsächlich der Entwicklung einer stereodivergenten Synthese von 1,3-Diolen mit Stereotriaden. Kombination aus Fluorid- und Titanocen-katalysierter Hydrosilylierung von Epoxiden erlaubte schließlich eine mechanismus-kontrollierte Diversifizierung der Stereochemie. Die Steuerung der Seite der formalen Hydridübertragung ermöglicht hierbei die stereochemische Kontrolle des zentralen methyl-substituierten Kohlenstoffzentrums des Polypropionat-Bausteins. Der radikalische Mechanismus der Epoxidöffnung führt zu einem Angriff des Wasserstoffatoms von der Vorderseite und somit einer strukturellen Retention der Konfiguration. Eine iterative Synthese von Polypropionaten durch Einführung einer Allylgruppe scheiterte zunächst. Aufgrund einer schlechten Toleranz von Titanocenhydriden für Doppelbindungen musste die Reihenfolge der Reduktions-Oxidations-Schritte angepasst werden. Vorziehen der oxidativen Spaltung erlaubte schließlich die iterative Polypropionatsynthese mit Kontrolle der Stereochemie über die Titanocen-katalysierte Hydrosilylierung. <br /> Außerdem zeigt diese Arbeit den vielfältigen Nutzen stereoselektiver Radikalreduktionen zur Synthese β-deuterierter sowie enantiomerenreiner anti-Markovnikov Alkohole. Es wurde eine Optimierung der Deuterosilylierung von Epoxiden erreicht, welche die Umsetzung zuvor problematischer Substrate erlaubt. Dies wurde durch ein neues Silan erreicht, welches aufgrund einer erhöhten Polarität leichter aus dem Produkt entfernt werden kann. Eine nachhaltige Synthese enantiomerenreiner anti-Markovnikov Alkohole konnte durch Nutzen der Stereokonvergenz der Titanocen-katalysierten Hydrosilylierung erzielt werden. So wurden Einschränkungen klassischer stereospezifischer Reaktionen umgangen. Über eine Zwei-Stufen-Synthese konnte eine Vielzahl enantiomerenreiner anti-Markovnikov Alkohole aus einer Diastereomerenmischung der entsprechenden Olefine erhalten werden.