One part of this thesis was partially performed at the University of Tokyo in the group of professor Masayuki Inoue and focused on the synthesis of bioactive tricyclic compounds like the synthesis towards 1-Hydroxytaxinine via photocatalyzed decarboxylative coupling of dimethyl-dioxolane-carboxylic acid with different acceptors. The desired products were obtained without major problems in ...
Abstract (English)
One part of this thesis was partially performed at the University of Tokyo in the group of professor Masayuki Inoue and focused on the synthesis of bioactive tricyclic compounds like the synthesis towards 1-Hydroxytaxinine via photocatalyzed decarboxylative coupling of dimethyl-dioxolane-carboxylic acid with different acceptors. The desired products were obtained without major problems in moderate yields. The only limitation of this reaction was that electron-withdrawing groups could not be used since the corresponding acceptors became labile under basic conditions. Further, it was examined whether a decarboxylative coupling with vinyl halogens was possible under double catalysis, but it turned out to be impossible. Since the research stay came to an end, more investigations on this transformation were not conducted, but provided the basis for further examinations. Another tricyclic structure, which synthesis was pursued was a derivative of the bioactive Crotophorbolone. The synthesis focused on an enolate cascade between protected hydroxy-cyclopentenone, vinyl cyclohexanone and methacrolein. Unfortunately, none of the applied reactions led to the desired compound. In the case of the enolate cascade promoted by different bases or Lewis acids or the combination of both of them, only byproducts were obtained in low to moderate yields or no reaction occurred. The other part of the thesis was a continuation of Dr. Michael Leitners’ work from this group and focused on the reactivity of cyclopropanated 2-pyrone and 2-pyridinone. At first, different reaction types were applied to figure out the most promising ones. Thus, 1,4-addition of AlEt3 gave good results and enolate addition was only possible with 2-pyridinone. Photocatalyzed decarboxylative coupling only worked with 2-pyrone and secondary amino acids. Compared to this, CH-activation with Eosyn Y as photocatalyst only performed with 2-pyridinone, though it was limited to cyclic substrates with electronic properties like THF. Concerning the cycloadditions, the Diels-Alder reaction was limited to the Danishefsky’s diene and the [3+2]-cycloaddition gave interesting oxazoles. An additional reaction type, namely the epoxidation of 2-pyridinone, gave the desired epoxide in an excellent yield and was pursued further in order to open the cyclopropane ring, giving the bridged 7-membered ring in excellent yield as well. This interesting compound, on the one hand, was deprotected to the amide in moderate yield. On the other hand, the oxo-bridge was opened with different nucleophiles in moderate yields. With this, a reaction scope of interesting compounds was accomplished and further investigations, especially on the reactivity of the 7-membered ring, may be promising.
Translation of the abstract (German)
Ein Teil dieser Arbeit wurde am Arbeitskreis von Prof. Masayuki Inoue an der Tokio Universität durchgeführt und konzentriert sich auf die Synthese von bioaktiven, trizyklischen Verbindungen wie 1-Hydroxytaxinin mittels photokatalytischer decarboxylativen Kupplung von Dimethyl-dioxolan-carbonsäure mit unterschiedlichen Akzeptoren. Die gewünschten Produkte wurden in mäßiger Ausbeute erhalten. Der ...
Translation of the abstract (German)
Ein Teil dieser Arbeit wurde am Arbeitskreis von Prof. Masayuki Inoue an der Tokio Universität durchgeführt und konzentriert sich auf die Synthese von bioaktiven, trizyklischen Verbindungen wie 1-Hydroxytaxinin mittels photokatalytischer decarboxylativen Kupplung von Dimethyl-dioxolan-carbonsäure mit unterschiedlichen Akzeptoren. Die gewünschten Produkte wurden in mäßiger Ausbeute erhalten. Der limitierende Faktor dieser Reaktion ist die Zersetzung von Akzeptoren mit elektronen-ziehenden Gruppen unter den basischen Reaktionsbedingungen. Weiterhin wurde untersucht, ob eine decarboxylative Kupplung mit Vinylhalogenen unter doppelter Katalyse möglich sei, was jedoch nicht der Fall war. Da der Auslandsaufenthalt zu Ende ging, wurden keine weiteren Untersuchungen dieser Reaktion durchgeführt. Allerdings wurde das Fundament für weitere Versuche geschaffen. Eine andere trizyklische Struktur, deren Synthese verfolgt wurde, ist ein Derivat vom bioaktiven Crotophorbolon. Der Schwerpunkt der Synthese war eine Enolatkaskade zwischen geschütztem Hydroxy-cyclopentenon, Vinylcyclohexanon und Methacrolein. Leider führten keine der durchgeführten Reaktionen zum gewünschten Produkt. Im Falle der Enolatkaskade, die mit unterschiedlichen Basen oder Lewis Säuren durchgeführt wurde, wurden nur andere Produkte erhalten oder es fand keine Reaktion statt. Der andere Teil dieser Arbeit beruhte auf den Vorarbeiten von Dr. Michael Leitner aus diesem Arbeitskreis und betraf die Untersuchung der Reaktivität vom cyclopropanierten 2-Pyron und 2-Pyridinon. Zuerst wurden verschiedene Reaktionsarten durchgeführt, um herauszufinden, welche von ihnen am vielversprechendsten sind. 1,4-Additionen mit AlEt3 ergaben gute Resultate und die Enolataddition war nur mit 2-Pyridinon möglich und wurde nicht weiterverfolgt. Die photokatalytische decarboxylative Kupplung funktionierte nur mit 2-Pyron und sekundären Aminosäuren. Im Vergleich dazu konnte die CH-Aktivierung mit Eosin Y nur mit 2-Pyridinon durchgeführt werden. Jedoch funktionierte diese Reaktion nur mit cyclischen Substraten, deren elektronische Eigenschaften ähnlich zu THF sind. Die Diels-Alder Reaktion nur mit dem Danishefsky Dien möglich und die [3+2]-Cycloaddition resultierte in interessanten Oxazolen. Als weitere Reaktionsart am 2-Pyridinon wurde die Epoxidierung mit einem ausgezeichneten Ergebnis durchgeführt. Der Cyclopropanring von diesem Epoxid wurde erfolgreich zum überbrückten 7-Ring geöffnet. Die interessante Verbindung konnte einerseits zum Amid entschützt werden und andererseits war es möglich, die Oxobrücke mit unterschiedlichen Nukleophilen zu öffnen. Es wurde somit eine vielversprechende Substratbreite erhalten und weitere Untersuchungen, v.a. die Reaktivität des 7-Rings könnten interessant sein.
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