This dissertation is mainly focused on the development of palladium-catalyzed carbonylation of aryl chlorides and the development of new nucleophiles in palladium-catalyzed carbonylation of aryl halides. Due to the importance of the corresponding carbonyl products both for organic synthesis and chemical industries, new and practical synthetic methods are presented. Specifically, an efficient synthesis of pyrido-fused quinazolinones and dibenzoxazepinones by palladium-catalyzed carbonylation/nucleophilic aromatic substitution reaction from 1-chloro-2-fluorobenzenes and 2-aminopyridines or 2-aminophenols is presented. Then, the synthesis of 1,1-dicarbonyl sulfoxonium ylides by palladium-catalyzed carbonylation of aryl halides or triflates with α-carbonyl sulfoxonium ylides has been developed for the first time. Next, we described a general procedure of synthesizing aroyltrimethylgermanes by palladium-catalyzed carbonylation of aryl iodides and explored some novel chemical transformations of aroyltrimethylgermanes. Subsequently, we turned our attention to the development of multi-component borocarbonylation of C-C unsaturated bonds enabled by cooperative Pd/Cu catalysis. A variety of synthetically useful β‐boryl ketones and β‐boryl vinyl esters were synthesized in good to high yields by cooperative Pd/Cu-catalyzed borocarbonylative reaction between vinylarenes, aryl halides/triflates, B2Pin2, and carbon monoxide. Last, we reported a Cu/Pd-catalyzed borocarbonylative trifunctionalization of alkynes. This reaction promises to be a useful method for the synthesis of functionalized 1,1-bisborylalkanes with broad functional group tolerance.
Diese Dissertation befasst sich vorwiegend mit der Entwicklung einer Pd-katalysierten Carbonylierung von Arylchloriden und neuer Nucleophile bei der Pd-katalysierten Carbonylierung von Arylhalogeniden. Aufgrund der Bedeutung der entsprechenden Carbonylprodukte, sowohl für die organische Synthese als auch für die chemische Industrie, werden neue und praktische Synthesemethoden vorgestellt. Insbesondere wird eine effiziente Synthese von pyridokondensierten Chinazolinonen und Dibenzoxazepinonen durch Pd-katalysierte Carbonylierung/nukleophile aromatische Substitutionsreaktion aus 1-Chlor-2-fluorbenzolen und 2-Aminopyridinen oder 2-Aminophenolen vorgestellt. Anschließend wird erstmals die Synthese von 1,1-Dicarbonylsulfoxoniumyliden durch Pd-katalysierte Carbonylierung von Arylhalogeniden oder Triflaten mit α-Carbonylsulfoxoniumyliden beschrieben. Hierauf wird ein allgemeines Verfahren zur Synthese von Aroyltrimethylgermanen durch Pd-katalysierte Carbonylierung von Aryliodiden gezeigt und einige neuartige chemische Transformationen von Aroyltrimethylgermanen untersucht. Desweiteren wird die Entwicklung der Mehrkomponentenborocarbonylierung von ungesättigten C-C-Bindungen, die durch kooperative Pd/Cu-Katalyse ermöglicht wird, beschrieben. Eine Vielzahl von synthetisch nützlichen β-Borylketonen und β-Borylvinylestern konnte in guten bis sehr guten Ausbeuten durch kooperative Pd/Cu-katalysierte Borocarbonylierungsreaktion zwischen Vinylarenen, Arylhalogeniden/triflaten, B2Pin2 und CO synthetisiert werden. Zuletzt wird eine Cu/Pd-katalysierte borocarbonylative Trifunktionalisierung von Alkinen gezeigt. Diese Reaktion verspricht eine nützliche Methode für die Synthese von funktionalisierten 1,1-Bisborylalkanen mit breiter Toleranz gegenüber funktionellen Gruppen zu sein.