Priprava asimetričnih α-acilamido fosfonata katalizirana kiralnim Brønstedovim kiselinama

diplomski rad

• Naslov (engleski): Chiral Brønsted acid-catalyzed asymmetric synthesis of α-acylamido phosphonate
• Autor: Petra Ros
• Mentor: Dragana Vuk (mentor)
• Član povjerenstva: Dragana Vuk (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Lidija Furač (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Matija Gredičak (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije; Zagreb
• Datum i država obrane: 2017-10-31, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Kemija; Organska kemija

Sažetak

Priprava asimetričnih α-acilamido fosfonata katalizirana kiralnim Brønstedovim kiselinama Cilj ovog rada bio je razvoj metodologije za enantioselektivnu pripravu kiralnih α–acilamido fosfonata. α–Acilamido fosfonati su derivati prirodnih aminokiselina sa širokim spektrom biološkog djelovanja, kao što su antibakterijsko djelovanje te sposobnost inhibicije enzima (serinske proteaze, fosfataze) i HIV–1 virusa. Dobivanje α–acilamido fosfonata se u jednom sintetskom koraku ostvarilo asimetričnom adicijom fosfita na tercijarne alkohole. Supstrat za provođenje transformacije dizajniran je na način da uslijed organokatalitičkog procesa generira reaktivan N-acil iminijev ion in situ, koji zatim odmah reagira u asimetričnoj adiciji fosfita. Proces nastajanja N-acil iminijevog iona odvija se u kiselim uvjetima, upotrebom kiralnih Brønstedovih kiselina kao katalizatora (fosforne kiseline binolne strukture). U nepolarnim uvjetima, katalizator stvara čvrsti ionski par s N-acil iminijevim ionom, što (zbog kiralne informacije u katalizatoru) usmjerava enantioselektivnu adiciju fosfita. Sposobnost kiralnih fosfornih kiselina za stvaranje vodikovih veza omogućuje i veznu točku katalizatora s fosfitom, što dodatno doprinosi željenom asimetričnom ishodu reakcije. Prvo su pripremljene racemične smjese uz p-toluensulfonsku kiselinu kao katalizator te je dobiveno 72 % spoja 3 i 34 % spoja 5, uz fenilfosfinsku kiselinu kao katalizator dobiveno je 82 % spoja 4, 40 % spoja 6, 79 % spoja 7, 44 % spoja 8, a potom su korišteni kiralni katalizatori: CPA1, kojim je dobiveno 30 % spoja 3 u enantiomernom omjeru 51:49 i 32 % spoja 9 u enantiomernom omjeru 80:20 te , CPA2, kojim je dobiveno 60 % spoja 3 u enantiomernom omjeru 58:42.

Sažetak (engleski)

The aim of this paper was to develop a methodology for the enantioselective preparation of chiral α-acylamido phosphonates. α-acylamido phosphonates are natural amino acid derivatives with a wide spectrum of biological activity, such as antibacterial activity and ability to inhibitory enzymes (serine protease, phosphatase) and HIV-1 viruses. The preparation of α-acylamido phosphonate was accomplished in one synthetic step by using masked ketimines. Transformation substrates are designed in such way as to generate reactive N-acyl imine ion in situ by the organocatalytic process, which then reacts immediately in the asymmetric addition of phosphite. The process of formation of the N-acyl imine ion is carried out under acidic conditions, using chiral Brønsted acids as catalyst (phosphoric acid binary structure). Under non-polar conditions, the catalyst creates a strong ionic pair with the N-acyl imine ion, which (due to chiral information in the catalyst) directs the enantioselective phosphite addition. The ability of chiral phosphoric acids to form hydrogen bonds also allows the bonding point of the phosphite catalyst to further contribute to the desired asymmetric reaction outcome. The first racemic mixtures were prepared with p-toulenesulfonic acid as catalyst, yielding 72 % of compound 3 and 34 % compound 5, with phenylphosphinic acid as the catalyst, 82 % of compound 4, 40 % of compound 6, 79 % of compound 7, 44 % of compound 8 followed by chiral catalysts: CPA1, wich provided 30 % of compound 3 in enantiomeric ratio 51:49 and 32 % of compound 9 in enantiomeric ratio 80:20 and CPA2, yielding 60 % of compound 3 in enantiomeric ratio 58:42.

• Ključne riječi: α-acilamido fosfonati; kiralne Brønstedove kiseline; asimetrična sinteza; organokataliza
• Ključne riječi (engleski): α-acylamido phosphonates; chiral Brønsted acids; asymetric synthesis; organocatalysis
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:149:371844
• Studijski program: Naziv: Primijenjena kemija; smjerovi: Kemija u zaštiti okoliša i izvori energije, Specifični materijali i napredne tehnologije, Primijenjena organska kemija; Smjer: Kemija u zaštiti okoliša i izvori energije; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra primijenjene kemije (mag. appl. chem.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2020-05-07 10:16:22