C-C-Verknüpfungen mit Alkoholen

1. C-C-Verknüpfungen mit Alkoholen Hauptseminar 7.6.2011 Sonja Lippert

2. Gliederung • Vorkommen und Verwendung • C-C-Verknüpfung in der organischen Chemie • Übergangsmetallkatalysierte C-C-Bindungsknüpfung • Hydrogen Autotransfer Prozess • Verschiedene Möglichkeiten der Bindungsausbildung zwischen zwei C-Atomen • Zusammenfassung und Vergleich

3. Vorkommen und Verwendung • Zimtalkohol: Duftstoff in Kosmetikindustrie • 1-Hexadecanol: Tensid in Shampoos • Reaktionen mit Alkansäuren zu Estern: Essigsäure-n-butylester: künstliche Aromastoffe, Lösungsmittel für Lacke

4. C-C-Verknüpfung in der organischen Chemie • Dreistufenreaktion: • Nachteile: • mehrere Schritte nötig • viele Nebenreaktionen, Ausfallen von Salzen • schlechte Atomeffizienz [1] [2] [1] R.H.Crabtree, Green Chemistry, 2010, 12, 1362–1364 [2] S.Saito, Org. Biomol. Chem., 2009, 8, 896–900

5. Übergangsmetallkatalysierte C-C-Bindungsknüpfung • Hydrogen Autotransfer Prozess • Verschiedene Möglichkeiten der Bindungsausbildung zwischen zwei C-Atomen

6. Hydrogen Autotransfer Prozess • für C-C-Bindungsknüpfung Elektrophil nötig • deshalb Alkohol bisher nie für Alkylierungen verwendet • Grund: nukleophile Reaktivität der Alkohole • Lösung: Hydrogen Autotransfer Prozess M.Yus, Angew. Chem. Int. Ed., 2007, 46, 2358 – 2364

7. Hydrogen Autotransfer Prozess • Mechanismus:

8. Verschiedene Möglichkeiten der Bindungsausbildung zwischen zwei C-Atomen

9. -Alkylierung von Acetaten mit primären Alkoholen

10. -Alkylierung von Acetaten mit primären Alkoholen • normalerweise: Kopplung Enolatanion mit Alkylhalogenid und Tosylat • Problem: Bildung eines Litiumsalzes • Lösung:  -Alkylierung von tert-butyl Acetat mit primären Alkoholen mit [IrCl(cod)]2 Y.Ishii, J. AM. CHEM. SOC. , 2010, 132, 2536–2537

11. Alkylierung von Nitrilen mit Alkoholen

12. Alkylierung von Nitrilen mit Alkoholen • Alkylierungen von Cyanatestern mit benzyl- oder heteroarylsubstituierten Alkoholen • Katalysator: Irdiumkomplex mit Chloratomen verknüpft R.Grigg, Tetrahedron, 2009, 65, 849–854

13.  -Alkylierung von sekundären mit primären Alkoholen

14.  -Alkylierung von sekundären mit primären Alkoholen • Arbeitsgruppe Fujita • auch [Cp*IrCl2]2 • R1 = Ph, R2 = propyl, benzyl, i-Butyl • meist als Nebenprodukt entsprechendes Keton • Problem: schwierige Aufreinigung! K.Fujita, Organic Letters, 2005, Vol.7, No.18 849–854

15.  -Alkylierung von sekundären mit primären Alkoholen • Arbeitsgruppe Yus • als Katalysator: RuCl2(DMSO)4 • bessere Ausbeuten bei heteroaromatischen als aliphatischen primären Alkoholen • bei sekundären aromatischen Derivaten gute Ergebnisse M.Yus, Tetrahedron , 2006, 62, 8982–8987,

16. Alkylierung von Methyl-N-Heteroaromaten mit Alkoholen

17. Alkylierung von Methyl-N-Heteroaromaten mit Alkoholen • bei Aminierung mit P,N-stabilisierten Iridium-Katalysatoren als Nebenreaktion C-Alkylierung der Methylgruppe • Katalysator: [IrCl(cod)]2 Ligand Py2NP(i-Pr)2 R.Kempe, J. AM. CHEM. SOC., 2010, 132, 924–925

18. Alkylierung von Methyl-N-Heteroaromaten mit Alkoholen • Alkohole: besonders gut bei elektronen-schiebenden Substituenten in o & p Position • R1 = H, Bn R2 = 2-CF3-C6H4 oder 3-Me-C6H4 R.Kempe, J. AM. CHEM. SOC., 2010, 132, 924–925

19. Alkylierung von Methyl-N-Heteroaromaten mit Alkoholen • Verschiedene Heteroaromaten: R.Kempe, J. AM. CHEM. SOC., 2010, 132, 924–925

20. Zusammenfassung und Vergleich

21. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!