Chemoselective nucleophilic α-amination of amides

Miran Lemmerer

doi:10.25365/thesis.52890

Title (eng)

Parallel title (deu)

Chemoselektive Nukleophile α-Aminierung von Amiden

Author

Miran Lemmerer

Advisor

Nuno Maulide

Assessor

Nuno Maulide

Abstract (deu)

Carbonsäureamide sind in lebenden Organismen omnipräsent. Die Amidbindung spielt eine zentrale Rolle in Proteinenstrukturen, um nur ein Beispiel zu nennen. Wegen ihrer geringen Reaktivität ist die chemoselektive Funktionalisierung von Amiden, sowohl am Carbonylkohlenstoff, als auch in alpha-Position üblicherweise eine herausfordernde Aufgabe. In dieser Arbeit wird ein kürzlich entwickelter Ansatz, in dem Amide umgepolt werden, in Richtung dieses Ziels ausgeweitet. Wir untersuchten verschiedene Stickstoffverbindungen und Alkohole auf ihre Kompatibilität mit dieser Transformation. Unter den Stickstoffnukleophilen gaben Sulfonamidsalze besonders hohe Ausbeuten. Der Effekt der Substituenten wurde umfassend, sowohl am Amid, als auch am nukleophilen Partner erforscht. Zusätzlich wurden einige der synthetisierten alpha-aminierten Amide, mit Hilfe einer atomökonomischen Smiles-Umlagerung zu alpha-Amin-alpha-aryl-amiden transformiert. Diese hochfunktionalisierten Aminosäurederivate sind nun in zwei Schritten, ausgehend von einfachen Amiden, verfügbar.

Abstract (eng)

Carboxamides are omnipresent in living organisms. The amide bond, with its central role in protein structure, is just one example. Due to its low reactivity, chemoselective functionalization of amides at either the carbonyl or the alpha-position is generally a challenging task. In this thesis, a recently developed approach via Umpolung of amides was extended towards that goal. We have investigated a range of nitrogen compounds as well as alcohols for their suitability in this transformation. Among the nitrogen nucleophiles, sulfonamide salts gave particularly high yields. The effect of the substituents on both the amide and the nucleophilic partner was studied in detail. Additionally, several of the synthesised alpha-aminated amides were further derivatised via an atom-economical Smiles rearrangement to yield alpha-amino-alpha-aryl-amides. These densely functionalized amino acid derivatives are thus available in two steps starting from simple amides.

Keywords (eng)

chemoselective Umpolungamides

Keywords (deu)

Chemoselektive UmpolungAmide

Subject (deu)

Präparative Organische Chemie

Subject (deu)

Organische Reaktionen, Stereochemie

Type (deu)

Masterarbeit

Persistent identifier

https://phaidra.univie.ac.at/o:1345221

DOI

10.25365/thesis.52890

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-24563.36394.343379-7

URI

https://utheses.univie.ac.at/detail/46725

Extent (deu)

61 Seiten : Illustrationen, Diagramme

Number of pages

61

Study plan

Masterstudium Chemie

[UA]

[066]

[862]

Association (deu)

Fakultät für Chemie

Title (eng)

Chemoselective nucleophilic α-amination of amides

Parallel title (deu)

Chemoselektive Nukleophile α-Aminierung von Amiden

Author

Miran Lemmerer

Abstract (deu)

Carbonsäureamide sind in lebenden Organismen omnipräsent. Die Amidbindung spielt eine zentrale Rolle in Proteinenstrukturen, um nur ein Beispiel zu nennen. Wegen ihrer geringen Reaktivität ist die chemoselektive Funktionalisierung von Amiden, sowohl am Carbonylkohlenstoff, als auch in alpha-Position üblicherweise eine herausfordernde Aufgabe. In dieser Arbeit wird ein kürzlich entwickelter Ansatz, in dem Amide umgepolt werden, in Richtung dieses Ziels ausgeweitet. Wir untersuchten verschiedene Stickstoffverbindungen und Alkohole auf ihre Kompatibilität mit dieser Transformation. Unter den Stickstoffnukleophilen gaben Sulfonamidsalze besonders hohe Ausbeuten. Der Effekt der Substituenten wurde umfassend, sowohl am Amid, als auch am nukleophilen Partner erforscht. Zusätzlich wurden einige der synthetisierten alpha-aminierten Amide, mit Hilfe einer atomökonomischen Smiles-Umlagerung zu alpha-Amin-alpha-aryl-amiden transformiert. Diese hochfunktionalisierten Aminosäurederivate sind nun in zwei Schritten, ausgehend von einfachen Amiden, verfügbar.

Abstract (eng)

Carboxamides are omnipresent in living organisms. The amide bond, with its central role in protein structure, is just one example. Due to its low reactivity, chemoselective functionalization of amides at either the carbonyl or the alpha-position is generally a challenging task. In this thesis, a recently developed approach via Umpolung of amides was extended towards that goal. We have investigated a range of nitrogen compounds as well as alcohols for their suitability in this transformation. Among the nitrogen nucleophiles, sulfonamide salts gave particularly high yields. The effect of the substituents on both the amide and the nucleophilic partner was studied in detail. Additionally, several of the synthesised alpha-aminated amides were further derivatised via an atom-economical Smiles rearrangement to yield alpha-amino-alpha-aryl-amides. These densely functionalized amino acid derivatives are thus available in two steps starting from simple amides.

Keywords (eng)

chemoselective Umpolungamides

Keywords (deu)

Chemoselektive UmpolungAmide

Subject (deu)

Präparative Organische Chemie

Subject (deu)

Organische Reaktionen, Stereochemie

Type (deu)

Masterarbeit

Persistent identifier

https://phaidra.univie.ac.at/o:1345222