Isonitrile in Palladium-katalysierten Kupplungsreaktionen

Abstract

In der vorgelegten Dissertation wurde die Insertion von Isonitrilen in Palladium-katalysierten Kupplungsreaktionen untersucht und optimiert. Dabei ermöglicht der Einsatz der zu Kohlenstoffmonoxid isolobalen Isonitrile diverse Ketimine, die sonst nur schwierig zu synthetisieren sind, darzustellen und eine N-Funktionalität direkt einzuführen. Es wurde festgestellt, dass sich dazu insbesondere Higher-order-Cyanocuprate als Transmetallierungsreagenzien für imidoylierende Kupplungsreaktionen eignen. Zur Verbesserung der Selektivität und Ausbeute wurden verschiedene Reaktionsbedingungen, Additive und Katalysatoren getestet. Die besten Kupplungsergebnisse konnten beim Einsatz von TMEDA und dem Katalysator PEPPSI-IPr in absoluten THF unter inerten Bedingungen bei 50 °C erzielt werden. Die generelle Anwendungsbreite dieser Reaktion wurde durch Variation der eingesetzten Isocyanidspezies sowie der übrigen Substrate getestet. Dabei zeigte sich, dass sowohl symmetrische als auch unsymmetrische Ketimine in guter Ausbeute zugänglich sind (bis zu 88 % Ausbeute). Lediglich sterisch stark anspruchsvolle Substrate mit zum Beispiel zwei ortho-Substituenten ließen sich nur schwer umsetzen. Insgesamt war es möglich, neunzehn literaturunbekannte Verbindungen eindeutig zu identifizieren und zu charakterisieren. Schließlich wurde die weitere Umsetzung der hergestellten Ketimine zu Aminen sowie die Hydrolyse exemplarisch untersucht.

In the presented dissertation the insertion of isonitriles in palladium-catalyzed coupling reactions was investigated and optimized. The use of the isonitriles which are isolobal with carbon monoxide allows various ketimines, which are otherwise difficult to synthesize, and to introduce an N-functionality directly. It has been found that higher-order cyanocuprates are suitable as transmetalation reagents for imidoylation coupling reactions. Various reaction conditions, additives and catalysts were tested to improve the selectivity and yield. The best coupling results were obtained with the use of TMEDA and the catalyst PEPPSI-IPr in absolute THF under inert conditions at 50 °C. The general range of application of this reaction was tested by varying the isocyanide species used as well as the other substrates. It was found that both symmetric and unsymmetrical ketimines are accessible in good yield (up to 88 %). Only sterically highly demanding substrates with for example two ortho-substituents are difficult to react.In all, it was possible to identify and characterize nineteen literally unrecognized compounds.Finally, the further reaction of the prepared ketimines to give amines as well as the hydrolysis were investigated by way of example.