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...

11

Inamine

2.1.1. Synthese der Inamine:Zugang zum Beispiel über die Eliminierung...

Beispiel für ein "push-pull"-Inamin

12

Inamine

2.1.2. Synthese der Inamine:... durch Substitution

Beispiel für die Synthese eines chiralen Inamins

13

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

21

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.

23

[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

26

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

30

3.2.2. [2+2]-Cycloadditionen

Inamide

31

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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