This thesis presents the study and development of novel catalytic systems for the reduction of carboxylic acid derivatives to synthesize functionalized alcohols and amines. More specifically, chemoselective reduction of amides, imides and esters were done using bio-relevant metal catalyzed hydrosilylation. While tertiary and secondary amides were reduced to the corresponding amines, for primary amides instead of amines only nitriles obtained. Moreover, catalytic mono-reduction of phthalimides to the corresponding isoindolinone derivatives was also achieved by simply applying TBAF. On the other hand by combining TBAF and iron catalysts complete reduction of phthalimides was obtained. Due to the excellent chemoselectivity of the above methodologies, synthesis of natural products is possible without using protecting and deprotecting steps and thereby making organic synthesis more efficient. Mechanistic investigations led to the characterization of some of the molecular-defined active catalytic species in the above reactions.
Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung und dem Studiun neuer katalytischer Systeme für die Reduktion von Carbonsäurederivaten zu funktionalisierten Alkoholen und Aminen. Mithilfe bio-relevanter metallkatalysierter Hydrosilylierung wurden Amide, Imide und Ester chemoselektiv reduziert. Während sekundäre und tertiäre Amide zu den entsprechenden Aminen reduziert wurden, konnten mit primären Amiden lediglich Nitrile statt Amine erhalten werden. Zudem war durch Zugabe von Tetrabutylammoniumfluorid die katalytische Monoreduktion von Phthalimiden zu den entsprechenden Isoindolderivaten zugänglich. Auf der anderen Seite konnte durch gleichzeitigen Einsatz von Tetrabutylammoniumfluorid und Eisenkatalysatoren eine vollständige Reduktion der Phthalimide erreicht werden. Aufgrund der ausgezeichneten Chemoselektivität der oben erwähnten katalytischen Methoden ist die Synthese von Naturstoffen ohne aufwendige Schützungs- und Entschützungsmethoden möglich, wodurch organische Synthesen effizienter durchgeführt werden können. Zusätzlich konnten mithilfe mechanistischer Untersuchungen in den oben genannten Reaktionen katalytisch aktive molekular-definierte Spezies charakterisiert werden.