Authors:	Wesenberg, Lars Julian
Title:	Studien zur elektrochemischen Synthese von C–N Funktionalitäten
Online publication date:	6-Nov-2020
Year of first publication:	2020
Language:	german
Abstract:	Die effiziente Produktion vieler medizinisch oder synthetisch relevanter Ausgangsmaterialien leidet unter verschwenderischen oder toxischen Vorläufern für die Synthese. Insbesondere die Kohlenstoff-Stickstoff-Funktionalität stellt eine vielseitige synthetische Vorstufe dar, aber ihre Synthese erfordert typischerweise toxische Oxidationsmittel und Übergangsmetallkatalysatoren. Die Aufgabe dieser Arbeit war es nachhaltige elektrochemische Synthesen von medizinisch-relevanten C–N Funktionalitäten aufzubauen. Initial lag der Fokus auf der methodischen Ausarbeitung einer elektrochemischen Synthese von 1,4-Benzoxazin-3-onen. Der zugrundeliegende Heterozyklus hat in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit, bedingt durch eine potentielle pharmakologische Wirkung, erfahren und ist grundlegender Baustein in diversen medizinischen Anwendungsfeldern. Die elektrochemische Synthese von C–N-Funktionalitäten basiert auf der von Yoshida ausgearbeiteten elektrochemischen C–H-Aminierungsmethode. In einem weiteren Projekt wurde eine zweifache elektrochemische C–H-Aminierung von Methoxy-substituierten Phenoxyessigsäuremethylestern angestrebt. Mithilfe von elektroanalytischen Methoden und mechanistischen Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass dieser elektronenreiche Strukturtyp für die zweifache elektrochemische C–H Aminierung geeignet ist. Durch anschließende Umsetzung zum Sulfonsäureamid wurde diese Verbindungsklasse als potentieller Inhibitor der Zellviabilität auf der Prostatakrebs-Zelllinie LnCAP untersucht. Elektrochemisch generierte Pyridinium-Salze wurden in einem weiteren Projekt als C(sp2)–N-Funktionalitäten für die Analyse von Metoprolol-Metaboliten verwendet. Mithilfe von EC-LC-MS gekoppelten Methoden war es möglich elektrochemisch oxidierte Metoprolol-Intermediate mittels Pyridin abzufangen, anzureichern und zu detektieren. The efficient production of many medicinally or synthetically relevant starting materials suffers from wasteful or toxic precursors for the synthesis. In particular, the carbon-nitrogen functionality represents a versatile synthetic precursor, but its synthesis typically requires toxic oxidizing agents and transition metal catalysts. The focus was to establish sustainable electrochemical synthesis of medicinally relevant C-N functionalities. Initially, the aim was to develop a protocol of an electrochemical synthesis of benzoxazinones. This scaffold has gained attention in recent years due to its potential pharmacological effects and is a fundamental building block in various medical applications. The electrochemical synthesis of C-N functionalities is based on the electrochemical C-H amination method developed by Yoshida. In a further project, a twofold electrochemical C-H amination of methoxy-substituted phenoxyacetic acid methyl esters was aimed at. By means of electroanalytical methods it could be shown that this electron-rich structure type is suitable for the twofold electrochemical C-H amination. By subsequent conversion to sulfonic acid amide this compound class was investigated as a potential pharmaceutical against prostate cancer. Electrochemically generated pyridinium salts were used as C(sp2)-N functionalities for the analysis of metoprolol metabolites. Using EC-LC-MS methods, it was possible to trap, accumulate and detect electrochemically oxidized intermediates using pyridine.
DDC:	500 Naturwissenschaften 500 Natural sciences and mathematics 540 Chemie 540 Chemistry and allied sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-5207
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-openscience-5aaf63c1-a4e6-4067-899c-3dae3bc313ba9
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent:	XI, 37,140 Seiten
Appears in collections:	JGU-Publikationen