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dc.contributor.authorLipp, Benjamin
dc.date.accessioned2019-10-17T07:33:55Z
dc.date.available2019-10-17T09:33:55Z
dc.date.issued2019
dc.identifier.urihttps://openscience.ub.uni-mainz.de/handle/20.500.12030/2343-
dc.description.abstractZiel der vorliegenden Dissertation war die Entwicklung photoredoxkatalysierter Reaktionen und deren Anwendung zur Synthese und Modifikation von Natur- und Wirkstoffen. Durch Konzipierung substratbezogen redox-neutraler Umsetzungen sollte dabei auf die Verwendung stöchiometrischer Mengen an Oxidations- oder Reduktionsmitteln verzichtet werden, was dem Konzept der Grünen Chemie entspricht. Ein weiteres Bestreben war der Gebrauch metallfreier, strukturell einfacher, kommerziell verfügbarer und preiswerter organische Moleküle als Katalysatoren. Im Rahmen der Diplomarbeit wurde eine Methode zur Phenanthren-katalysierten ipso-Substitution (hetero)aromatischer Nitrile durch oxidativ aus Carbonsäuren generierte Alkylradikale entwickelt. Die Untersuchung ihres Substratspektrums erfolgte in dieser Promotion anhand von insgesamt 32 Beispielen. Dabei erwiesen sich besonders α-Aminosäuren, Peptide sowie Arylessigsäuren als gut geeignete Radikalquellen. Bezüglich der aromatischen Nitrile wurden die Stabilität sowie die Spindichte ihrer Radikalanionen (bzw. derer protonierten Formen, wässriges Lösungsmittel) als entscheidende Faktoren identifiziert. Aufbauend auf detaillierten Optimierungsstudien wurde eine analoge Methode unter Verwendung von Alkoholen als Radikalquelle entwickelt. Letztere wurden hierzu in die Caesiumsalze ihrer Oxalsäurehalbester überführt. Im Rahmen eines zweiten Projektes wurde ein neuer Reaktionsweg N-substituierter 1,2,3,4-Tetrahydroisochinoline in photoredoxkatalysierten Umsetzungen entwickelt. Durch Einfügen eines benzylischen Substituenten in 1-Position wird die homolytische C1–(CH2)-Bindungsspaltung nach Einelektronenoxidation gegenüber der üblichen C1–H-Aktivierung begünstigt. Bei Verwendung der so zugänglichen benzylischen Radikale zur ipso-Substitution (hetero)aromatischer Nitrile können die eliminierten Cyanidionen die aus den Tetrahydroisochinolinen generierten Iminiumionen nukleophil abfangen. Auf diese Weise wurde die erste (formale) lichtinduzierte C–C-σ-Bindungsmetathese realisiert. Ihr Substratspektrum und der zu Grunde liegende Mechanismus wurden untersucht. Ferner wurde eine photoredoxkatalysierte Dreikomponentenreaktion entwickelt, welche die Sulfonylierung und Arylierung von Styrolderivaten unter Bestrahlung mit sichtbarem Licht ermöglicht. In allen drei Komponenten werden signifikante Variationen gut toleriert (46 Bsp., bis zu quant. Ausbeute) und selbst komplexe Biomoleküle wie Peptide, Kohlenhydrate und Steroide sind geeignete Substrate. Der Mechanismus der Reaktion wurde detailliert untersucht. Gleiches gilt für den Mechanismus einer photoredoxkatalysierten Alkenylierung von Carbonsäuren (darunter Peptide) zur Synthese potenzieller Proteaseinhibitoren. Diese wurde im Rahmen der hier beschriebenen Promotion als Schlüsselschritt in der nach bestem Wissen bislang kürzesten, aber racemischen, Synthese des bekannten Cysteinproteaseinhibitors K11777 angewendet. Es wurden abschließend Versuche zur Verwendung der Phosphorsäureester axial-chiraler Biphenanthrole als bifunktionelle Photokatalysatoren und Brønsted-Säuren durchgeführt. Die Synthese zweier potenziell geeigneter Katalysatoren gelang in guter Ausbeute und beide wiesen eine gegenüber Phenanthren sogar etwas erhöhte photoredoxkatalytische Aktivität auf.de_DE
dc.language.isoger
dc.rightsInCopyrightde_DE
dc.rights.urihttps://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
dc.subject.ddc540 Chemiede_DE
dc.subject.ddc540 Chemistry and allied sciencesen_GB
dc.titleEntwicklung photoredoxkatalysierter Reaktionen und deren Anwendung zur Synthese und Modifikation von Natur- und Wirkstoffende_DE
dc.typeDissertationde_DE
dc.identifier.urnurn:nbn:de:hebis:77-diss-1000031212
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.25358/openscience-2341-
jgu.type.dinitypedoctoralThesis
jgu.type.versionOriginal worken_GB
jgu.type.resourceText
jgu.description.extentxxi, 445 Seiten
jgu.organisation.departmentFB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.-
jgu.organisation.year2019
jgu.organisation.number7950-
jgu.organisation.nameJohannes Gutenberg-Universität Mainz-
jgu.rights.accessrightsopenAccess-
jgu.organisation.placeMainz-
jgu.subject.ddccode540
opus.date.accessioned2019-10-17T07:33:55Z
opus.date.modified2019-10-21T07:10:24Z
opus.date.available2019-10-17T09:33:55
opus.subject.dfgcode00-000
opus.organisation.stringFB 09: Chemie, Pharmazie und Geowissenschaften: Institut für Organische Chemiede_DE
opus.identifier.opusid100003121
opus.institute.number0905
opus.metadataonlyfalse
opus.type.contenttypeDissertationde_DE
opus.type.contenttypeDissertationen_GB
jgu.organisation.rorhttps://ror.org/023b0x485
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