Dissertation Martin Krause.pdf - KLUEDO - Universität Kaiserslautern

2.2 Synthese von Bis(kronenether) 6 und Voruntersuchungen zur Kationenbindung
Die Synthese von Verbindung 6 ist über mehrere Wege realisierbar. Im Rahmen meiner Diplomarbeit
stellte sich heraus, dass die Überführung von 4‘-Brombenzo-15-krone-5 mittels Metall-Halogen-
Austausch in 4‘-Lithiumbenzo-15-krone-5 und anschließende Umsetzung mit Isophthalaldehyd die
erfolgversprechendste Strategie darstellt (Schema 2.1). 87 Unter den dort verwendeten
Reaktionsbedingungen und Reinigungsprozessen konnte allerdings nur eine Ausbeute von 5 %
erreicht werden.
Aus diesem Grund sollten zunächst die Reaktionsbedingungen dieser Synthese optimiert
werden, um eine effizientere Zugänglichkeit von 6 zu gewährleisten. Hierzu wurden das
Lithiierungsreagenz, die Reaktionszeiten und die Reaktionstemperaturen variiert. Die entscheidende
Verbesserung brachte die Verwendung von sek-Butyllithium als Lithiierungsreagenz. Damit konnte
der Metall-Halogen Austausch anstatt bei einer Temperatur von -50 °C in 1 h, bereits in nur 20 min
bei -90 °C erreicht werden. Die kürzere Reaktionszeit bei niedrigerer Temperatur vermindert
wahrscheinlich die Möglichkeit, dass die hochreaktive Zwischenstufe 4‘-Lithiumbenzo-15-krone-5
vor der Zugabe von Isophthalaldehyd Nebenreaktionen eingehen kann.
Bei Reaktion des lithiierten Kronenetherderivats mit Isophthalaldehyd wurde die Bildung des
gewünschten Produkts beobachtet. Allerdings wurde als Nebenprodukt auch das Hydroxyketon 8
identifiziert. Es zeigte sich, dass sich 8 im besonderen Ausmaß bei einer zu schnellen Zugabe von
Isophthalaldehyd bildet. Der genaue Mechanismus, der zur Entstehung von 8 führt, ist ungeklärt.
Allerdings sind baseninduzierte Oxidationen von sekundären Alkoholen zu den entsprechenden
Ketonen bekannt. 88,89 Nebenprodukt 8 kann jedoch ohne großen Aufwand durch Behandlung des
Reaktionsgemisches mit Natriumborhydrid in 6 überführt werden. Mit diesen Verbesserungen wurde
die Ausbeute dieser Reaktionssequenz auf ausreichende 50 % gesteigert.
Br
HO
HO
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i.
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ii., iii.
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6 8
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22
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iv.
6
Diasteromerengemisch
Schema 2.1: Optimierte Synthese von 6: i. sek-BuLi, THF, -90 °C, 20 min; ii. Isophthalaldehyd, THF, -90 °C →
25 °C, 12 h; iii. H2O; iv. NaBH4, EtOH, 70 °C, 30 min; Ausbeute über 3 Stufen: 50 %.