< Terug naar vorige pagina

Project

Palladium-gekatalyseerde cascade-kruiskoppelingen naar complexe heterocyclische verbindingen

Dit proefschrift onderzoekt de palladium gekatalyseerde dominosequentie van intramoleculaire carbopalladatie van olefinen gebonden aan arylhalogeniden, waarbij geactiveerde σ-alkyl-Pd(II)-verbindingen worden gevormd gevolgd door een palladiummigratie, C-H-activering of nucleofiele opname om verschillende sets heterocycli te synthetiseren. In dit proefschrift verlopen de reacties onder thermische condities en onder bestraling met zichtbaar licht. Normaal gesproken wordt functionalisering van niet-geactiveerde C-H-bindingen op afstand bereikt door sturende groepen te installeren om het transitiemetaal naar de specifieke positie te coördineren. Daarentegen biedt palladiummigratie een atoom- en stap-economische strategie om nieuwe C-C- en C-X-bindingen op een afgezonderde locatie te synthetiseren. Door onderzoek op verschillende palladiumkatalysatoren, liganden en andere additieven hebben we meerdere efficiënte methodologieën ontwikkeld om σ-alkyl-Pd-tussenproducten te functionaliseren om verschillende heterocyclische skeletten te bouwen.

Hoofdstuk 1 introduceert de algemene introductie van palladiumkatalyse, palladium-gekatalyseerde klassieke cross-couplingsreacties, palladium-gekatalyseerde carbopalladatie-geïnitieerde cascadereacties, en zichtbaar licht-geïnduceerde palladium-gekatalyseerde Heck-type reacties. Ook worden de resultaten van de gerelateerde gebieden uitvoerig benadrukt. Tot slot wordt het doel van dit proefschrift samengevat.

Hoofdstuk 2 rapporteert een palladium gekatalyseerde cascade bestaande uit carbopalladatie, 1,4-Pd-migratie en vorming van C(sp2)-C(sp2) bindingen om een verscheidenheid aan bis-heterocyclische skeletten te synthetiseren in een enkele operationele stap. De methodologie biedt een directe benadering om een oxadiazoolkern op een afgezonderde locatie te introduceren zonder enige functionele groepsverplichting, met matige tot goede rendementen.

Hoofdstuk 3 beschrijft intramoleculaire C-H activatie via 1,4-palladium migratie om afgezonderde functionalisering van C-H bindingen mogelijk te maken. In dit werk rapporteren we een Pd-gekatalyseerde functioneel geïsoleerde alkenylering met niet-geactiveerde alkenylalcoholen waarbij een 1,4-palladiummigratiestap betrokken is. Deze methode biedt een atoom-economische toegang om gesubstitueerde onverzadigde alcoholen regioselectief te synthetiseren in een enkele operationele stap.

Hoofdstuk 4 introduceert een palladium gekatalyseerde cascade bestaande uit carbopalladatie, migratorische insertie van isocyanide en activatie van drievoudige bindingen gevolgd door een nucleofiele aanval (OR-) om gedifunctionaliseerde geacyleerde indolen te synthetiseren. De reactie omvat meerdere bindingsformaties via belangrijke palladium-chemische stappen, om bis-heterocycli te synthetiseren die twee bevoorrechte skeletten (indool en oxindool) bevatten in een enkele operationele stap, samen met pogingen om enantioselectiviteit te genereren in een quaternair koolstofcentrum. De methodologie demonstreert ook een efficiënt proces om arylisocyaniden te synthetiseren met brede omvang en goede resultaten.

Hoofdstuk 5 beschrijft een milde, palladium gekatalyseerde radicale tandem dearomatisering van indolen met niet-geactiveerde alkenen die door middel van zichtbaar licht worden aangestuurd, met matige tot goede rendementen en goede tot uitstekende diastereoselectiviteit. Onder bestraling met zichtbaar licht werd de foto-geëxciteerde toestand van het palladiumcomplex gevormd, dat een enkel elektron kon overbrengen naar N-(2-broombenzoyl) indolen, wat leidde tot hybride palladium-radicaalchemie. Dit biedt een efficiënte en atoom-economische toegang tot diverse 2,3-digesubstitueerde indolinederivaten.

Datum:27 mei 2019 →  23 jun 2022
Trefwoorden:molecular synthesis
Disciplines:Organische chemische synthese
Project type:PhD project