Ruthenium- und Palladium-katalysierte allylische Alkylierungen chelatisierter Glycin- und Peptidenolate

Abstract

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit Ruthenium- und Palladium-katalysierten Allylischen Alkylierungen von chelatisierten Glycinester- und Peptidenolaten. Der Focus lag auf der regio- und stereoselektiven Umsetzung von monosubstituierten, terminalen Allylsystemen. Unter Ru-kata-lysierten Bedingungen wurde in der Reaktion von linearen und verzweigten Allylsubstraten mit Zn-chelatisierten Glycinesterenolaten eine starke Regioretention beobachtet. Zudem führten lineare Z-konfigurierte Substrate unter Erhalt der Olefingeometrie zu den entsprechenden ungesättigten Aminosäurederivaten. Mit optisch aktiven, verzweigten Substraten erfolgte ein vollständiger Chiralitätstransfer auf die Substitutionsprodukte, was eine enantiospezifische Reaktionsführung ermöglichte. Ferner wurde das Substratspektrum der Ru-katalysierten Allylischen Alkylierung mit chelatisierten Enolaten auf cyclische Carbonate als Allylsubstrate ausgedehnt, wodurch ein stereoselektiver Zugang zu ringsubstituierten Homoserinlactonderivaten erhalten wurde. Desweiteren ließen sich die Ru-katalysierten Allylischen Alkylierungen auch auf C-terminale Dipeptidesterenolate als Nucleophile übertragen. Zur Erweiterung der Bandbreite an möglichen Nucleophilen für die Allylische Alkylierung wurden zudem interne Tripeptidamidenolate evaluiert. Unter Pd- oder Ru-katalysierten Bedingungen gelang auf diese Weise die hochdiastereoselektive Einführung allylischer Seitenketten an der zentralen Position von verschiedenen Tripeptiden.

In the course of the present thesis Ruthenium- and Palladium-catalyzed allylic alkylations of chelated glycine ester and peptide enolates were realized. Thereby, especially the regio- and stereoselectivity with monosubstituted, terminal allylic substrates was examined. Under Ru-catalyzed conditions a strong regioretention was observed in the reaction of linear and branched allylic substrates with Zn-chelated glycine ester enolates. Besides, linear Z-configured substrates delivered the corresponding unsaturated amino acid derivatives under retention of the olefin geometry. The alkylations of optically active, branched substrates proceeded with a complete chirality transfer, which enabled the reaction to be performed in a fully enantiospecific manner. Furthermore, the substrate scope of the Ru-catalyzed allylic alkylation was extended to cyclic carbonates as allylic substrates, which provided a stereoselective access to ring-substituted homoserine lactone derivatives. Additionally, C-terminal dipeptide ester enolates were successfully applied as nucleophiles in Ru-catalyzed allylic alkylations. To further extend the range of possible nucleophiles internal tripeptide amide enolates were evaluated in Pd- and Ru-catalyzed allylic alkylations. This approach allowed the highly diastereoselective introduction of allylic sidechains at the central position of various tripeptides.