Multifunctional chiral ligands. Synthesis and applications for asymmetric catalysis

Abstract

Epiklorohidrinin halka açılması, Diels Alder ve Henry (nitroaldol) eliminasyon tepkimesi olmak üzere üç farklı asimetrik sentez tepkimesi üzerinde çalışıldı.Epiklorohidrinin asimetrik halka açılması, ilk defa bir salisilaldehit türevi nükleofil kullanılarak, kiral Co(III)-salen katalizörleri varlığında % 90 enantiyomerik fazlalık (ef) ile gerçekleştirildi. Bu sayede kiral bir merkez içeren ve aynı zamanda yapısındaki aldehit ve alkil halojenür fonksiyonel grupları sayesinde pek çok tepkime için kullanışlı bir substrat literatüre kazandırıldı. Bu aldehit kullanılarak oksim, benzisoksazol, diol ve Schiff bazı türevleri sentezlendi.Koruyucu grup olarak Boc ve Cbz içeren yedi tane L-asparagin ve L-glutamin türevi ligand sentezlendi ve enantiyoseçimli Diels Alder tepkimesinde sulu ortamda katalizör olarak kullanıldı. Test tepkimesi olarak, sulu ortamda 3-akriloil-1,3-oksazolidin-2-on ile siklopentadien arasında asimetrik Diels Alder tepkimesi gerçekleştirildi. Tepkime koşulları optimize edildikten sonra ürün, yüksek verim ve endo/exo oranları ile elde edildi ancak ef değerlerinin düşük olduğu saptandı.Sentezlenen L-asparagin ve L-glutamin türevleri ayrıca Henry eliminasyon tepkimesinde de organokatalizör olarak kullanıldı. Tepkime koşulları optimize edildikten sonra farklı aromatik sübstitüe aldehitlere nitrometanın katılması yüksek verimle gerçekleştirildi. Nitroalkenin tek basamakta sentez metodu basit, ucuz ve ılıman koşullarda geliştirildi.Anahtar Kelimeler: Asimetrik sentez, kiral katalizör, organokatalizör, ariloksi alkol, epiklorohidrin, Diels Alder, norbornene, Henry (nitroaldol) eliminasyon tepkimesi, nitroalken.

Three different types of asymmetric synthesis reactions were investigated. These were the ring-opening of epichlorohydrin, Diels Alder and Henry (nitroaldol) elimination reactions.The asymmetric ring-opening of epichlorohydrin was performed for the first time using a salicylaldehyde derived nucleofile. This reaction was carried out in the presence of chiral Co(III)-salen catalyst with 90% ee. In this way, a substrate containing a chiral center and thus also useful for many reactions with aldehydes and alkyl halide functional groups in its structure was added to the literature. Oxime, benzisoxazole, diol and Schiff base derivatives of this aldehyde were synthesized.Seven different L-asparagine and L-glutamine derivative ligands which contain protection groups such as Boc and Cbz were synthesized and applied in the enantioselective Diels Alder reaction in water as a catalyst. The asymmetric Diels Alder reaction between 3-acryloyl-1,3-oxazolidin-2-one and cyclopentadiene was carried out in water as a test reaction. The product was obtained in high yield and with a good endo/exo ratio but unfortunately low ee values after the reaction conditions were optimized.The synthesized L-asparagine and L-glutamine derivative ligands were also applied to the Henry (nitroaldol) elimination reaction as an organocatalyst. Addition of nitromethane to a variety of aromatic substituted aldehydes was performed to afford the corresponding nitroalkenes in high yields after the reaction conditions were optimized. Thus, a one-pot synthesis of nitroalkenes via simple, mild and inexpensive methodology was developed.Key words: Asymmetric synthesis, chiral catalyst, organocatalyst, aryloxy alcohol, epichlorohydrin, Diels Alder, norbornene, Henry (nitroaldol) elimination reaction, nitroalkene.