Chelatisierte Glycinesterenolate — Effiziente Nukleophile für Regio- und Stereoselektive Rhodium-katalysierte allylische Alkylierungen und Additionen an aromatische Nitrogruppen

Abstract

Ziel dieser Doktorarbeit war es, eine Methodik zu entwickeln, die es ermöglicht, Aminosäurederivate mit endständiger Doppelbindung durch eine regio- und stereoselektive allylische Alkylierung mit chelatisierten Glycinesterenolaten herzustellen. Dazu wurden Palladium- und Rhodium-Komplexe als Katalysatoren verwendet. Die Untersuchungen zeigten, dass optimale Ergebnisse mit dem Rhodium-Katalysator erzielt wurden: Bei der Alkylierung optisch aktiver Allylphosphate mit verschieden geschützten Aminosäureesterenolaten in Anwesenheit von nur 2.5 mol-% Wilkinson-Katalysator zeigte sich, dass überwiegend die verzweigten Alkylierungsprodukte mit sehr guten Enantiomerenüberschüssen und einer Retention der absoluten Konfiguration über einen doppelten Inversionsprozeß gebildet wurden. Im Gegensatz zu Palladium unterdrückt der Rhodium-Katalysator fast vollständig sowohl die Isomerisierung als auch die Epimerisierung des Allylintermediats. Die Verwendung sterisch anspruchsvollerer Allylsubstrate führte dazu, dass fast ausschließlich die unverzweigten Aminosäurederivate mit guter Stereoselektivität gebildet wurden. Die relative Größe des Allylsubstrats übt großen Einfluss auf die Regioselektivität aus.

The topic of this PhD-work was the development of a methodology that allows a regio- and stereoselective allylic alkylation with chelated glycine enolates to obtain amino acid derivatives with a terminal double bond. Therefore, Palladium and Rhodium complexes were used as catalysts. The investigations showed, that optimal results were obtained by using the Rhodium catalyst: Treatment of optically active allylic phosphates with different protected amino acid ester enolates in the presence of only 2.5 mol-% of Wilkinson';s catalyst furnishes mainly the branched alkylation products with excellent enantiomeric excesses and a net retention of absolute configuration via a double inversion process. In contrast to Palladium the Rhodium catalyst suppresses nearly complete both the isomerization and epimerization of the allylic intermediate. By using sterically more demanding allylic substrates the linear amino acid derivatives were obtained nearly exclusively with good stereoselectivity. The relative size of the allylic substrate has a large influence on regioselectivity.