Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
MCII-Seminar
Referenten: Friedrich Baumgärtel und Max JoostBetreuender Assistent: R. Döpp
WS 2008/2009
Chemie der
Inamide und
Inamine
Übersicht
1. Einleitung1.1. Struktur1.2. Beispiele1.3. Geschichte1.4. Reaktivität1.5. Eigenschaften
2. Inamine 2.1. Synthese2.2. Reaktionen
3. Inamide3.1. Synthese3.2. Reaktionen
4. Fazit
5. Literatur
2
Einleitung
1.1. Struktur
3
Methylamin DMF
Einleitung
1.2. Beispiele
4
Einleitung
5
1.3. Geschichte
Syntheseversuch 1892 durch Bode [1]
erste Erfolge 1958 durch Zaugg [2]
praktikable Synthese durch Viehe 1963 [3]
[1] Bode, J. Ann. 1892, 267, 268.[2] Zaugg, H. E. J. Org. Chem. 1958, 23, 1389.[3] Viehe, H. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1963, 2, 477.
Einleitung
6
1.4. Reaktivität
X = NR²
oder OR
Einleitung
7
1.4.1. Addition
Nukleophile
Einleitung
8
1.4.3. Cycloadditionen
Einleitung
9
1.5. Eigenschaften
sehr reaktiv
hydrolyseanfällig
empfindlich gegenüber Sauerstoff
häufig unerwünschte Nebenprodukte
mäßige Ausbeuten
Inamide sind aufgrund der elektronenziehenden Gruppe(n) am
Stickstoff deutlich stabiler und besitzen somit ein breiteres
Anwendungsspektrum.
Inamine
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2. Inamine
2.1. Synthesen
2.1.1. Eliminierung
2.1.2. Substitution
2.1.3. aus Alkyliodoniumsalzen
2.2. Reaktionen
2.2.1. Funktionalisierungen
2.2.2. Additionen
2.2.3. Cycloadditionen
Inamine
2.1.1. Synthese der Inamine:Zugang zum Beispiel über die Eliminierung...
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Inamine
2.1.1. Synthese der Inamine:Zugang zum Beispiel über die Eliminierung...
Beispiel für ein "push-pull"-Inamin
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Inamine
2.1.2. Synthese der Inamine:... durch Substitution
Beispiel für die Synthese eines chiralen Inamins
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Inamine
2.1.3. Synthese der Inamine:... oder aus Alkyliodoniumsalzen
14
Inamine
2.1.3. Synthese der Inamine:... oder aus Alkyliodoniumsalzen [4]
15[4] Zhadankin, V. V. Tetrahedron 1998, 54, 10927.
Inamine
2.2. Reaktionen der Inamine
2.2.1. Funktionalisierungen
2.2.2. Additionen
2.2.3. "Cycloadditionen"
Gemeinsamkeiten: Durch die hohe Reaktivität der
Inamine werden die meisten Reaktionen bei tiefen
Temperaturen (i.d.R. kleiner -50 C) durchgeführt.
16
Inamine
2.2.1. Funktionalisierungen
17
Inamine
2.2.2. Additionsreaktionen
18
Inamine
2.2.2 Additionsreaktionen
Keine C-C-Bindungsspaltung wie bei der Ozonolyse an Alkenen. [5]
19[5] Schank, K. Synthesis 1998, 1718.
Inamine
2.2.3. "Cycloadditionen"
In der Regel laufen diese Reaktionen schrittweise ab,
daher ist der Begriff Cycloaddition hier streng genommen nicht
korrekt.
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Inamine
2.2.3.1. [2+1]-Cycloadditionen
Hier: Bildung eines Rhodium-Carbenoids
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Inamine
2.2.3.2. [2+2]-Cycloadditionen
22
Inamine
2.2.3.3. [2+4]-Cycloadditionen
Bleomycin A [6], [7]
Cytostatikum,
Anwendung in der Chemotherapie
(verursacht in der DNA Doppelstrangbrüche)
In der Totalsynthese (Boger, 1994) entsteht
der Pyrimidinkern des Moleküls durch eine
[2+4]-Cycloaddition.
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[6] Boger, D. L. J. Am. Chem. Soc., 1994,116, 5619-5630.[7] http://en.wikipedia.org/wiki/Bleomycin (Stand 19.10.08)
Inamine
2.2.3.3. [2+4]-Cycloadditionen
24
Inamine
2.2.3.4. [2+2+1]-CycloadditionenPauson-Khand-Reaktion [8]
25[8] http://www.organic-chemistry.org (Stand 19.10.2008)
Inamide
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3. Inamide
3.1. Synthesen
3.1.1. Eliminierung
3.1.2. Substitution
3.2. Reaktionen
3.2.1. Additionen
3.2.2. [2+2]-Cycloadditionen
3.2.3. [2+2+2]-Cycloadditionen
Inamide
3.1. Synthese
27[9] Janousek, Z. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1972, 11, 917.
Inamide
28
3.1. Synthese nach Zaugg (1958), Katritzky (1985) und Hsung (1999)
Inamide
29
3.2.1. Additionsreaktionen
Inamide
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3.2.2. [2+2]-Cycloadditionen
Inamide
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3.2.3. Metallvermittelte-[2+2+2]-Cycloadditionen [10]
R1 R2 Kat. [mol%] Ausbeute m : o
CH2OH CH3 A 5% 70 9:1
(CH2)2OH CH3 A 10% 54 9:1
CH2OH Ph A 10% 60 9.5:1
C3H7 CH3 B 5% 54 1:10
CH2OH CH3 B 5% 67 1:20
(CH2)2OH CH3 B 5% 66 1:3
CH2OH Ph B 5% 70 1:1
[10] Witulski, B. Chem. Commun. 2000, 1965.
Inamide
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3.2.3. Metallvermittelte-[2+2+2]-Cycloaddition
Fazit
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Vorteile
neuartige Synthesemöglichkeiten, vor allem im Bereich der Heterozyklen
komplizierte Strukturen aus dem Naturstoffbereich werden synthetisch zugänglich (Tuberin, Aspergillamid...) [11]
Nachteile
schwierige Handhabung, aufgrund der hohen Reaktivität mit der Reaktivität einhergehend: geringe Selektivität deshalb oft geringe Ausbeuten und damit für technische
Synthesen ungeeignet
Das Potential der Inamide, die den Balanceakt zwischen Reaktivität und Stabilität vollführen, ist aber sicherlich bei weitem noch nicht ausgeschöpft.[11] Witulski, B. Tetrahedron 2000, 65, 8473.
Literatur
Review: G.Zificsak, C. A. Tetrahedron, 2001, 57, 7575-7606.
[1] Bode, J. Ann. 1892, 267, 268.[2] Zaugg, H. E. J. Org. Chem. 1958, 23, 1389.[3] Viehe, H. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1963, 2, 477. [4] Zhadankin, V. V. Tetrahedron 1998, 54, 10927.[5] Schank, K. Synthesis 1998, 1718.[6] Boger, D. L. J. Am. Chem. Soc., 1994,116, 5619-5630.[7] http://en.wikipedia.org/wiki/Bleomycin (Stand 19.10.08)[8] http://www.organic-chemistry.org (Stand 19.10.2008)[9] Janousek, Z. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1972, 11, 917.[10] Witulski, B. Chem. Commun. 2000, 1965.[11] Witulski, B. Tetrahedron 2000, 65, 8473.
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