sme.sk
 

Meta:

Za prácu už hlasovalo
30 čitateľov
Zaujala aj vás? Hlasujte!

Chlórocyklizácie aminoalkoholov v systéme chlorid paládnatý - chlorid meďnatý

Peter Kubizna (Školiteľ: Doc. Ing. Peter Szolcsányi, PhD.) | pridané: 20. mája 2009

Abstrakt diplomovej práce:

Za účelom preskúmania chemoselektivity a diastereoselektivity Pd(II)/CuCl2-katalyzovanej chlórocyklizácie 3-hydroxy-4-pentenylamínov boli zosyntetizované dva rôzne východiskové N-ochránené aminoalkenitoly - substrát (17a) s elektrónovo-donornou Bn-skupinou a (18) s elektrónovo-akceptornou Z-skupinou - ktoré by mali poskytnúť očakávané chlórmetylované pyrolidíny (Schéma 2).

• N-Benzylaminoalkenitol (17a) poskytol predmetnou transformáciou komplexnú zmes produktov chlórocyklizácie (19), expanzie kruhu (20) a β-H-eliminácie (Schéma 19, 20). Na druhej strane, N-benzyloxykarbonylaminoalkenitol (18) za optimálnych reakčných podmienok (0.1 ekv. PdCl2, 2 ekv. CuCl2, 2 ekv. AcONa, ľadová AcOH) poskytol cis-chlórmetylovaný pyrolidín (cis-(±)-24) vo výťažku 28%. Avšak vylúčenie AcONa z reakčnej zmesi viedlo len k produktom nežiadúcich reakcií (25, 26), bez vzniku očakávaného chlórmetylovaného pyrolidínu (24) (Schéma 22, 23) a to z dôvodu konkurenčnej β-OH-eliminácie. Zvýšiť výťažok žiadaného produktu bolo možné použitím analogického substrátu (27) s ochránenou alylovou OH skupinou, ktorý však poskytol približne ekvimolárnu zmes príslušných diastereoizomérnych 2-chlórmetylpyrolidínov (28) vo výťažku 64%. Taktiež sme vyskúšali substrát s N-tozylovou ochrannou skupinou (29), ktorá je rovnako ako Z-skupina elektrónovo-akceptorná, ale má iné stérické nároky. Skúmaná chlórocyklizácia poskytla za použitia optimálnych katalytických podmienok opäť výlučne produkt s cis-konfiguráciou (cis-(±)-30) vo výťažku 30%.

• Zo získaných výsledkov vyplývajú nasledovné nové poznatky:

- Chemoselektivita skúmanej Pd(II)/CuCl2-katalyzovanej chlórocyklizácie je závislá na dvoch faktoroch:

1. Prvým je prítomnosť alebo neprítomnosť AcONa ako bázy v reakčných podmienkach, ktorý vystupuje ako neutralizačné činidlo vznikajúcej HCl. Tá bez následnej likvidácie evidentne podporuje vznik nežiadúcich produktov (25) a (26) na úkor tvorby produktov (cis-(±)-24) a (28) (Schémy 22, 23, 26).

2. Druhým kľúčovým faktorom sa ukázala byť ochrana voľnej OH skupiny aminoalkenitolu (18). Pri cyklizácii ochráneného substrátu (27) je oveľa vyšší výťažok žiadaných 2-chlórmetylpyrolidínov (28) (64%) ako pri cyklizácii substrátu(18) s voľnou OH skupinou (28%) za identických reakčných podmienok. Ďalšia výhoda ochrany OH skupiny sa ukazuje byť v tom, že pri vylúčení AcONa z reakčných podmienok sú produktami cyklizácie nielen tetrahydropyridín (25) a alylchlorid (26), ale aj žiadané 2-chlórmetylpyrolidíny (28) (Schéma 26), zatiaľ čo pri cyklizácii aminoalkenitolu (18) vznikajú výlučne len produkty (25) a (26) (Schéma 22). To hovorí o tom, že pravdepodobne β-OH-eliminácia v prípade (27) je podstatne menej výhodný proces ako β-H-eliminácia u (18).

- Diastereoselektivita Pd(II)/CuCl2-katalyzovanej chlórocyklizácie aminoalkenitolov s voľnou OH skupinou (18 a 29) je veľmi vysoká, nakoľko sme zo surových reakčných zmesí izolovali výlučne 2,3-cis-konfigurované diastereoizoméry (cis-(±)-24 a cis-(±)-30). Ochrana voľnej OH skupiny aminoalkenitolu (18) za vzniku substrátu (27) však spôsobí drastické zníženie diastereoselektivity pozorovanej transformácie a produktom je zmes diastereoizomérov (28) v približnom pomere 1:1. Tento jav je možné vysvetliť tým, že voľná OH skupina v aminoalkenitole (18) veľmi pravdepodobne participuje na chelatácii s Pd(II) spolu s dvojnou väzbou za vzniku geometricky rigidnejšieho π-Pd-(II)-komplexu, čo pravdepodobne však OBn skupina v ochránenom substráte (27) môže len oveľa menšej miere.

Diskusia k vedeckej práci:

Dostupnosť diplomovej práce:

Diplomovú prácu poskytne autor na záujemcom na požiadanie (pošlite autorovi správu cez doleuvedený formulár).

Diplomovú prácu si môžete stiahnuť z nášho portálu:
zdroj/3487.pdf 1 572 183 B.

Plný text diplomovej práci je k dispozícii na internete:
www.chtf.stuba.sk/ ~szolcsanyi/ people/ index.htm

Diplomová práca sa nachádza v knižnici tejto vysokej školy:
Slovenská technická univerzita v Bratislave - Fakulta chemickej a potravinárskej technológie - Ústav organickej chémie, katalýzy a petrochémie

Slovenská technická univerzita v Bratislave, Fakulta chemickej a potravinárskej technológie, Slovenská chemická knižnica
Radlinského 9
Bratislava 1
812 37
http://schk.chtf.stuba.sk/

Kontakt na autora diplomovej práce

Správa pre diplomanta/autora:

Bezpečnostný kód:
Kontrola
 

Podobné diplomové práce

Bibliografický odkaz

KUBIZNA, Peter: Chlórocyklizácie aminoalkoholov v systéme chlorid paládnatý - chlorid meďnatý [ Diplomová práca ] Slovenská technická univerzita v Bratislave, Fakulta chemickej a potravinárskej technológie, Ústav organickej chémie, katalýzy a petrochémie. Školiteľ: Doc. Ing. Peter Szolcsányi, PhD.. Rok obhajoby: 2005