This dissertation is mainly concerned with the carbonylations of alkynes with nucleophiles to synthesize heterocycles and carbocycles. More specifically, transition metal-catalyzed cyclocarbonylation synthesis of carbocycles compounds, oxygen-containing heterocycles and nitrogen-containing heterocycles. The resulting heterocycles and carbocycles are an integral part of many biologically active molecules, and many currently marketed drugs. Regarding methodology developments, a highly efficient synthesis of flavones via Pd/C catalyzed cyclocarbonylation of 2-iodophenol with terminal acetylenes is presented. And then the methods of iridium-catalyzed cyclocarbonylation synthesis of chromenones, quinolin-2(1H)-ones and flavones from simple phenols or anilines with alkynes are developed. Furthermore, we get the maleimides in good yields by rhodium-catalyzed carbonylative annulation of alkynes and anilines. Finally, we synthesized silyl-substituted indenones by rhodium-catalyzed carbonylative annulation of alkynes and silanes. In all the above mentioned areas systematic catalyst optimization studies are performed and the scopes and limitations of the respective protocols are presented.
Die vorliegende Arbeit befasst sich hauptsächlich mit der Carbonylierung von Alkinen und Nukleophilen zur Synthese von Heterocyclen und Carbocyclen. Genauer mit der übergangsmetallkatalysierten cyclisierenden Carbonylierung zur Synthese von carbocyclischen Verbindungen, sauerstoffhaltigen Heterocyclen und stickstoffhaltigen Heterocyclen. Die entsehenden Heterocyclen und Carbocyclen sind Bestandteil vieler biologisch aktiver Moleküle und vieler aktuell vermarkteter Drogen. Bezüglich methodischer Entwicklungen wird zunächst eine hocheffiziente Synthese von Flavonen mittels Pd/C katalysierter cyclisierender Carbonylierung von 2-iodophenol mit terminalen Acetylenen vorgestellt. Desweiteren wurde eine Methode zur iridiumkatalysierten cyclisierenden Carbonylierung für die Synthese von Chromenonen, Quinolin-2(1H)-onen und Flavonen aus einfachen Phenolen oder Anilinen mit Alkinen über entwickelt. Außerdem konnten die Maleimide mittels rhodiumkatalysierter cyclisierender Carbonylierung von Alkinen und Anilinen in guten Ausbeuten synthetisiert werden. Abschließend konnten silylsubstituierte Indenone mittels rhodiumkatalysierter cyclisierender Carbonylierung von Alkenen und Silanen synthetisiert werden. In allen erwähnten Bereichen wurden systematische Katalysatoroptimierungsstudien durchgeführt und Geltungsbereich und Grenzen des entsprechenden Protokolls wurden präsentiert.