Srovnávací studie aktivity neimobilizovaných a imobilizovaných analogů DMAP v modelových reakcích

Bc. Jakub Jurášek

Master's thesis

Comparative study of activity on unsupported and supported DMAP analogues in model reactions

Abstract:

My diploma thesis is discussing three problems, which are related to the search for the suitable analogues of DMAP as organocatalysts, ways of their solid support and their applications in model reactions. In order to achieve this aim, I chose the molecule of 1-(pyrid-4-yl)piperazine as a suitable organocatalyst. For its preparation I performed synhesis based on Ullmann coupling reaction between 4-chlorpyridine and piperazine catalysed by Cu(I) supported on weakly acidic ionex Noromit D113 and cheaper alternative synthesis based on nucleophilic substitution of cyanogroup in molecule of 4-cyano-1-benzylpyridinium chloride. Further, suchly prepared catalyst was supported on weakly acidic ionex. Having the catalyst supported, I performed comparative studies in order to assess catalytic activity of supported and unsupported form of DMAP. The chosen reactions were C-acylation of indole and dimedone, C-carbmethoxylation of camphora, N-carbmethoxylation of indole, pyrrole, diphenylamine and 4-nitroaniline, O-carbmethoxylation of phenol and 1-metylcyclohexan-1-ol, O-benzoylation of dimedone, O-acylation of 2-phenylethanol, C-tosylation of indole and silylation of 4-aminofenol.

Abstract:

Diplomová práce se zaobírá třema problémy, které souvisí s hledáním vhodných analogú DMAP jako organokatalyzátorů, spůsobu jejich imobilizace a aplikace v modelových reakcích. Pro tenhle účel byl jako analóg zvolený 1-(pyrid-4-yl)piperazín (PyPi). Pro jeho syntézu byla navrhnuta cesta vycházející z Ullmannovy kopulační reakce mezi 4-chlórpyridínem a piperazinem katalyzovaná Cu(I) imobilizovaným na slabo kyselém katexe Noromit D113 a dále levnejší syntéza vycházející z nukleofilní substituce kyanskupiny v molekule 4-kyano-1-benzylpyridínium chloridu. Následně byla uskutečnená imobilizace PyPi na slabo kyselém makroporéznym ionexu. S připraveným imobilizovaným katalyzátorem byla uskutečnená série modelových reakcí, v kterých byla porovnávaná katalytická aktivita imobilizovaného a neimobilizovaného připraveného analogu DMAP. Vybranými reakcemi byli C-acylacie indolu a dimedonu, C-karbmethoxylacie kafru, N-karbmethoxylacie indolu, pyrolu, difenylaminu a 4-nitroanilinu, O-karbmethoxylacie fenolu, O-benzoylacie dimedonu, O-acylace 2-fenylethanolu a 1-metylcyklohexan-1-olu, C-tosylace indolu a silylace 4-aminofenolu.

Keywords

DMAP, solid-support katalýza, ionexové živice, organokatalýza, organická syntéza, solid-support catalysis, ionex resins, organocatalysis, organic synthesis

Language used: Slovak

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 5. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 28. 5. 2015
• Supervisor: doc. RNDr. Pavel Pazdera, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Chemistry / Organic Chemistry