Ανάπτυξη οργανοκαταλυτικών μεθοδολογιών για τη σύνθεση βιοδραστικών ενώσεων

Abstract

Organocatalysis constitutes a new, fast moving and expanding field in Organic Chemistry. In recent years, more efforts are made towards the use of mild and environmentally safe oxidants. The Organic Chemistry Laboratory of the National and Kapodistrian University of Athens has introduced an organocatalytic oxidation method, employing 2,2,2-trifluoromethyl acetophenone as the organocatalyst and hydrogen peroxide as the green oxidant. This thesis presents the expansion of this method in the introduction of one-pot reactions for the synthesis of high molecular complexity and useful compounds in Organic Synthesis. More specifically, we present: An one-pot synthesis of O-allylhydroxylamines through the organocatalytic oxidation of tertiary allylic amines followed by a [2,3]- Meisenheimer rearrangement The optimization ofthe reaction conditions for the selective oxidation of aniline to azoxybenzene or nitrobenzene. The synthesis of indolines, pyrrolidines, tetrahydrofurans, 2-oxazines and dihydro-oxazoles by epoxidation of olefins followed by ring closingreactions. The green dihydroxylation of olefins. The optimization of the reaction conditions for the synthesis of protected and non-protected α-hydroxy substituted ketones via the oxidation of silylenol ethers. Furthermore, a general procedure for the synthesis of 2-oxoamides has beendeveloped, aiming at the design and synthesis of new potential inhibitors of enzymes.

Η Οργανοκατάλυση αποτελεί ένα σύγχρονο και ταχέως αναπτυσσόμενο τομέα κατάλυσης. Τα τελευταία χρόνια γίνονται όλο και περισσότερες προσπάθειες στον επιστημονικό κλάδο για χρήση ήπιων και οικολογικών οξειδωτικών μέσων, με σκοπό την ανάδειξη της Πράσινης Χημείας. ΤοΕργαστήριο Οργανικής Χημείας του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών, ύστερα από μια σειρά μελετών, έχει καθιερώσει ένα νέο γενικό οργανοκαταλυτικό πρωτόκολλο οξείδωσης, χρησιμοποιώντας την 2,2,2-τριφθορομέθυλο ακετοφαινόνη ως καταλύτη και το υπεροξείδιο τουυδρογόνου ως οξειδωτικό. Στην παρούσα διατριβή παρουσιάζεται η χρήση της συγκεκριμένης μεθόδου για την ανάπτυξη one-pot αντιδράσεων με σκοπό τον σχηματισμό χρήσιμων ενώσεων στην Οργανική Σύνθεση. Πιο συγκεκριμένα επετεύχθη: H σύνθεση Ο-άλλυλο υδροξυλαμινών μέσω οξείδωσης τριτοταγών αλλυλικών αμινών ακολουθούμενη από σιγματροπική μετάθεση. H βελτιστοποίηση συνθηκών της εκλεκτικής οξείδωσης της ανιλίνης σε αζοξυβενζόλιο ή νιτροβενζόλιο. H σύνθεση ινδολινών, πυρρολιδινών, τετραϋδροφουρανίων, 2-οξαζινών και διυδρο-οξαζολίων μέσω εποξείδωσης διπλών δεσμών. H διυδροξυλίωση ολεφινών. H εύρεση βέλτιστων συνθηκών σύνθεσης α-υδρόξυ σίλυλο προστατευμένης ή ελεύθερης ακετοφαινόνης μέσω οξείδωσης σιλυλοενολοαιθέρων. Επιπλέον, αναπτύχθηκε μία γενική μέθοδος σύνθεσης 2-οξοαμιδίων που φέρουν αμινοπροστατευμένο αμινοτελικό άκρο, με απώτερο τη σύνθεση αναστολέων ενζύμων.