G4 Monografiaväitöskirja
2,5-diarylpyrrolidines and pyroglutamic-acid-derived 2-diarylmethyl-5-aryl-pyrrolidines : their synthesis and use in asymmetric synthesis (2020)

Kortet, S. (2020). 2,5-diarylpyrrolidines and pyroglutamic-acid-derived 2-diarylmethyl-5-aryl-pyrrolidines : their synthesis and use in asymmetric synthesis [Doctoral dissertation]. Jyväskylän yliopisto. JYU dissertations, 337. http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-8465-6

JYU-tekijät tai -toimittajat

Julkaisun tiedot

Julkaisun kaikki tekijät tai toimittajat: Kortet, Sami

eISBN: 978-951-39-8465-6

Lehti tai sarja: JYU dissertations

eISSN: 2489-9003

Julkaisuvuosi: 2020

Sarjan numero: 337

Kirjan kokonaissivumäärä: 1 verkkoaineisto (221 sivua)

Kustantaja: Jyväskylän yliopisto

Kustannuspaikka: Jyväskylä

Julkaisumaa: Suomi

Julkaisun kieli: englanti

Pysyvä verkko-osoite: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-8465-6

Julkaisun avoin saatavuus: Avoimesti saatavilla

Julkaisukanavan avoin saatavuus: Kokonaan avoin julkaisukanava

Tiivistelmä

Pyrrolidiini on typpeä sisältävä viisirenkainen yhdiste, joka esiintyy monissa luonnonaineissa. Tämä heterosyklinen rakenne löytyy myös kiraalisista organokatalyyteistä, joita käytetään useissa asymmetrisissä synteesimenetelmissä. Esimerkkejä edellä mainituista yhdisteistä ovat proliini, Hayashi–Jørgensen katalyytti, 2,5-diaryylipyrrolidiinit ja pyroglutamiinihappojohdetut 2-diaryylimetyyli-5-aryylipyrrolidiinit. Tässä väitöskirjassa keskitytään edellä mainituista esimerkeistä kahteen jälkimmäiseen yhdistetyyppiin, joiden kirjallisuudesta tunnetut synteesireitit ja –strategiat esitellään kappaleissa kaksi ja kolme. Reitit on jaoteltu 2,5-disubstituoidun pyrrolidiinirungon syntetisoinnin kannalta ratkaisevassa asemassa olevien retrosynteettisten katkaisujen perusteella. Kappaleiden lopuissa käydään läpi näiden pyrrolidiinien käyttö asymmetrisessä synteesissä. Kappaleessa neljä käydään läpi iminium-katalysoidun Mukaiyama–Michael reaktion menetelmäkehityksen vaiheita. Työn pääpaino oli reaktiossa käytetyn organokatalyytin rakenteen optimoinnissa. Optimoitaviksi katalyyttirungoiksi valittiin 2,5-diaryylipyrrolidiinin ja pyroglutamihappojohdetun 2-diaryylimetyyli-5-aryylipyrrolidiinin tyyppiset yhdisteet. Tutkitussa reaktiossa saavutettiin lopulta erinomainen enantioselektiivisyys käytettäessä 2,5-diaryylipyrrolidiinikatalyyttiä, jossa oli voimakkaasti elektronitiheyttä puoleensa vetävät ryhmät. Viidennessä kappaleessa edellä mainittua reaktiota hyödynnettiin erään aminohapon, (+)-lykoperdiinihapon, kokonaissynteesireitissä. Reitissä käytettiin myös toista enantioselektiivistä organokatalyyttistä reaktiota, enamiini-katalysoitua α-kloorausreaktiota. Näiden reaktioiden avulla voitiin täysin kontrolloida kohdemolekyylin stereokeskusten absoluuttisia konfiguraatioita. Luonnonaineen synteesireitin kokonaispituudeksi muodostui lopulta yhdeksän askelta kaupallisesti saatavilla olevasta yhdisteestä laskettuna. Viimeiseen kappaleeseen on koottu sekä 2,5-diaryylipyrrolidiinien synteesiin että tutkittuun Mukaiyama–Michael reaktioon liittyvien lisäkokeiden tuloksia. Kaupallisesti saatavilla olevilla ketoreduktaasientsyymeillä saatiin lupaavia tuloksia 1,4-bis(aryyli)butaani-1,4-dionien enantioselektiivisessä pelkistyksessä. Akroleiinin dietyyliasetaalin havaittiin olevan lupaava akroleiinin korvaava reagenssi tutkitussa Mukaiyama–Michael reaktiossa. Lisäksi väitöskirjatyön loppuvaiheilla löydettiin uudenlainen pyrrolidiinikatalyytti, jolla saavutettiin paras er edellä mainitussa reaktiossa.

YSO-asiasanat: orgaaniset yhdisteet; amiinit; aminohapot; luonnonaineet; kemiallinen synteesi; katalyysi; katalyytit

Vapaat asiasanat: Mukaiyama–Michael reaction; asymmetric natural product total synthesis; pyrrolidines; organocatalysis; lycoperdic acid

Liittyvät organisaatiot

OKM-raportointi: Kyllä

Raportointivuosi: 2020