2,2-Diarylnitroethany jako chirální stavební blok v asymetrické syntéze

Bc. Tomáš Hlavatý

Diplomová práce

2,2-Diaryl nitroethane as a chiral building block in asymmetric synthesis

Anotace:

Tato diplomová práce se zaměřila na rozšíření syntetických aplikací palladiem katalyzované Hayashiho-Miyaurovy reakce prostřednictvím přípravy nových derivátů 2,2-diaryl-1-nitroethanů, které dosud nebyly zkoumány v kontextu asymetrické syntézy. Konkrétně byly syntetizovány tři sloučeniny: 1,3-dimethoxy-5-(2-nitro-1-(o-tolyl)ethyl)benzen, 2-(2-nitro-1-fenylethyl) fenol a 4-(2-nitro-1-fenylethyl)fenol. Tyto cílové látky byly vybrány kvůli unikátní výzvě spojené s ortho-substitucí a přítomnosti volných hydroxyskupin. V rámci syntézy byl použit katalytický systém (S)-iPr-IsoQuinox/Pd(TFA)2, a bylo experimentováno s šesti různými kombinacemi nitrostyrenů a boronových kyselin. Výzkum potvrdil, že ortho-substituce boronové kyseliny negativně ovlivňuje reaktivitu, zatímco ortho-substituce na nitrostryrenu je dobře tolerována. Studium dále odhalilo, že reakce je tolerantní vůči volným hydroxyskupinám. Nejúspěšnější kombinace substrátů byly testovány s imobilizovaným katalyzátorem, což přineslo srovnatelné výsledky s homogenním katalytickým systémem, s mírným poklesem reaktivity a enantioselektivity. Tato práce tak přispívá k rozšíření znalostí o možnostech využití Hayashiho-Miyaurovy reakce v asymetrické syntéze a podporuje další vývoj v oblasti udržitelné chemie.

Abstract:

This dissertation aimed to expand the synthetic applications of palladium-catalyzed Hayashi- Miyauro reaction through the preparation of new derivatives of 2,2-diaryl-1-nitroethanes, which have not been explored in the context of asymmetric synthesis. Specifically, three compounds were synthesized: 1,3-dimethoxy-5-(2-nitro-1-(o-tolyl)ethyl)benzene, 2-(2-nitro-1- phenylethyl)phenol, and 4-(2-nitro-1-phenylethyl)phenol. These target compounds were chosen due to the unique challenge associated with ortho-substitution and the presence of free hydroxyl groups. The catalytic system (S)-iPr-IsoQuinox/Pd(TFA)2 was employed for the synthesis, and six different combinations of nitrostyrenes and boronic acids were explored. The research confirmed that ortho-substitution of the boronic acid negatively affects reactivity, while ortho-substitution on the nitrostyrene is well-tolerated. Furthermore, the study revealed that the reaction is tolerant to free hydroxyl groups. The most successful substrate combinations were tested with an immobilized catalyst, yielding comparable results to the homogeneous catalytic system, with a slight decrease in reactivity and enantioselectivity. This work thus contributes to expanding the knowledge of the potential applications of the Hayashi-Miyauro reaction in asymmetric synthesis and supports further development in the field of sustainable chemistry.

Klíčová slova

2, 2-diarylnitroethany, organická syntéza, Hayashi-Miyaurova reakce, asymetrická adice, homogenní katalýza, heterogenní katalýza

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 10. 5. 2024

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Jan Bartáček, Ph.D.

Univerzita Pardubice

Fakulta chemicko-technologická

Magisterský studijní program / obor:
Organická chemie a technologie / Organická chemie