This thesis deals with homogeneously catalyzed amine transformations based on the borrowing hydrogen or hydrogen autotransfer methodology, which comprises dehydrogenation of an unactivated substrate followed by a chemical transformation and subsequent rehydrogenation as the key features. The main focus of the work was to develop efficient and selective protocols for hydrogen deuterium exchange (H/D-exchange) of functionalized amines, which serve a variety of purposes in academic as well as industrial research. The selective C–H activation pattern observed in borrowing hydrogen type alcohol and amine alkylations was successfully combined with an H/D-exchange step to achieve selective α, β-deuteration of a broad range of aliphatic amines. Utilization of microwave equipment and different deuterium sources allowed highly selective H/D-exchange of bioactive and drug-like compounds of significant pharmaceutical relevance.
Diese Dissertation behandelt homogenkatalysierte Amintransformationen basierend auf dem sogenannten borrowing hydrogen oder hydrogen autotransfer Prinzip, bei welchem die Dehydrierung eines nichtaktivierten Substrates, ein anschließender Reaktionsschritt und die Hydrierung des Intermediates miteinander verknüpft sind. Der Hauptschwerpunkt der Arbeit lag in der Entwicklung neuartiger Wasserstoff-Deuterium-Austauschreaktionen (H/D-Austausch) für funktionalisierte Amine, welche sowohl im Bereich der akademischen als auch der industriellen Forschung von großer Bedeutung sind. Durch die Kombination von katalytischer C–H-Aktivierung und H/D-Austausch gelang es eine Vielzahl aliphatischer Amine selektiv in α- und β-Position zum Amin-Stickstoff zu deuterieren. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass die Verwendung von Mikrowellen-Reaktoren und der Einsatz geeigneter Deuteriumquellen hochselektiven H/D-Austausch einer Reihe bioaktiver und pharmakologisch interessanter Wirkstoffe ermöglicht.