Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Organische Katalyseforschung

Fachgebiet: Organokatalyse

Betreuer: PD Dr. Thomas Werner



M. Sc. Lars Longwitz
(e-mail: lars.longwitz@uni-rostock.de )

Entwicklung von neuen Methoden in der Phosphorredoxkatalyse

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Überführung von Phosphan vermittelten Reaktionen in neue Methoden, welche Phosphorredoxkatalyse anwenden. Im besonderen Fokus stand neben der Entwicklung von effizienteren Katalysatoren der Einsatz von nachhaltigeren Reagenzien und erneuerbaren Lösungsmitteln. Das Repertoire der katalytischen Varianten basierend auf dem P(III)/P(V) Redoxpaars wurde auf die Appel-Reaktion durch den Einsatz eines nukleophilen Alkylphosphans als Katalysator erweitert. Ebenso wurde unter Verwendung eines Phosphetan basierten Katalysators eine Methode zur Umsetzung der katalytischen Wittig-Reaktion bei Raumtemperatur entwickelt. Das Konzept der Phosphorredoxkatalyse wurde außerdem für die Synthese von biologisch relevanten Benzoxepinonderivaten in einer intramolekularen Variante der Basen freien katalytischen Wittig-Reaktion angewendet. Ebenfalls wurden die verschieden substituierten Phosphetanoxide als Katalysatoren in einer neuen Methode zur organokatalytischen Reduktion von aktivierten Alkenen unter der Verwendung von Wasser als Wasserstoffquelle verwendet.

The present thesis deals with the transformation of phosphane mediated reactions in new methodologies, which employ phosphorus redox catalysis. A special emphasis was placed on the development of more efficient catalysts as well as the use of sustainable reagents and renewable solvents. The repertoire of catalytic variants of phosphane mediated reactions was extended to the Appel-reaction by employment of a strongly nucleophilic alkylphosphane as the catalyst. Furthermore, a phosphetane based catalyst was used in the catalytic Wittig-reaction and allowed for the efficient synthesis of various alkenes at room temperature. The concept of phosphorus redox cycling was used to synthesize biologically relevant benzoxepinones with an intramolecular variant of the base-free catalytic Wittig-reaction. Furthermore, differently substituted phosphetane oxides were used in an organocatalytic reduction of activated alkenes using water as the hydrogen source.