Vývoj katalytických systémů vhodných pro enantioselektivní přípravu heterocyklických sloučenin

Abstract

The development of novel methodologies and synthetic strategies for the preparation of complex 3D heterocyclic compounds with the well-defined spatial arrangement of functional groups represents one of the most studied research problems in current synthetic chemistry. Nowadays, organocatalysis (beside transition-metal catalysis and biocatalysis) became the most popular tool, because of usage small chiral organic compound for asymmetric induction and acceleration of reaction. In this thesis, the development of novel organocatalytic methodologies for the preparation of various heterocyclic compounds is described. The utility of novel methodologies is demonstrated by easy access to chiral building block molecules or products with valuable physical or biological properties. In the first part, a novel [4+2] cycloaddition reaction of sulfur-containing heterocyclic electron-deficient alkenes with allenic compounds catalyzed by chiral tertiary amine is described. Organocatalytic cycloaddition reaction of 3-benzylidene benzo[b]thiophenones with allenoates was investigated and optimized. Dihydro-2H-pyranes were obtained in high isolated yields (up to 92%) and optical purities (up to 99% ee). The robustness and synthetic utility of the developed methodology was demonstrated by a simple work-up of...

Vývoj metodiky k přípravě komplexních heterocyklických molekul s přesně definovanou orientací funkčních skupin v prostoru je jedna z nejintenzivněji studovaných oblastí syntetické chemie. V poslední dekádě je pro tyto enantioselektivní syntézy významněji využíváno organokatalýzy (vedle katalýzy přechodnými kovy a biokatalýzy), kde asymetrickou indukci zajišťují nízkomolekulární opticky čisté organické molekuly. V této práci je popsáno využití organokatalýzy pro enantioselektivní přípravu heterocyklických sloučenin s potenciální biologickou aktivitou, či zajímavými fyzikálně-chemickými vlastnostmi, ale také pro přípravu enantiomerně obohacených intermediátů vhodných pro přípravu přírodních látek. V první části práce je popsána [4+2] cykloadiční reakce sirných heterocyklických elektronově deficitních alkenů s allenickými sloučeninami. Byla nalezena a optimalizována reakce 3-benzyliden benzo[b]thiofenů s allenoáty katalyzována chirálním terciárním aminem. V optimalizovaných reakčních podmínkách poskytla tato reakce příslušné dihydro-2H-pyrany ve vysokých výtěžcích (až 92 %) a optických čistotách (až 99% ee). Syntetická využitelnost této metody byla demonstrována zjednodušením zpracování pomocí filtrace příslušných dihydro-2H-pyranů přímo z reakční směsi. Druhá část této práce je zaměřena na využití...