Photoinduced Enantioselective Functionalization of C(sp3)–H Bonds
Konstruktionen af enantioberigede kirale molekyler er afgørende inden for forskellige emner, såsom lægemidler, agrokemikalier og funktionelle materialer. Den direkte enantioselektive funktionalisering af C(sp3)−H bindinger er uden tvivl en ideel tilgang til at opnå dette mål med henblik på at begrænse antallet af syntesetrin og maksimere tilgængeligheden af udgangsstoffer. Ydermere er enantioselektiv C−H funktionalisering af avancerede farmaceutiske kandidater og komplekse bioaktive molekyler yderst fordelagtigt for lægemiddeludvikling. Forskning inden for enantioselektiv C(sp3)−H funktionalisering er således af vital betydning for den farmaceutiske industri i særdeleshed og samfundet generelt. Som et alternativ til overgangsmetalkatalyseret C−H-aktivering og metallonitren-/metallocarben-indsættelse fokuserer vi på en strategi, der kombinerer enantioselektiv overgangsmetalkatalyse og et reagens til hydrogenatomoverførsel. Dette reagens konverterer C(sp3)−H bindinger til kulstofcentrerede radikale intermediater, som kan fanges direkte af kirale overgangsmetalkatalysatorer.
Fotokatalyse er et kraftfuldt og forholdsvist nyt værktøj inden for organisk syntese, og det muliggør en unik og let adgang til kulstofcentrerede radikal intermediater fra C−H-substrater gennem forskellige aktiveringsprocesser under milde reaktionsbetingelser. For nylig er kombinationen af fotokatalytisk C−H-afledt radikaldannelse og funktionalisering af disse reaktive radikalspecier med overgangsmetalkatalyse blevet demonstreret som en transformativ platform for den enantioselektive konstruktion af udfordrende kemiske bindinger.
Denne afhandling præsenterer vores forskning indenfor udvikling af nye metoder, der kan muliggøre enantioselektiv omdannelse af C(sp3)−H-bindinger til forskellige funktionaliteter ved hjælp af fotokatalyse og overgangsmetalkatalyse. Hovedfokus er på C(sp3)−H aminering og oxidation via henholdsvis enantioselektiv C−N og C−O bindingsdannelse.
Principal Supervisor:
Associate Professor Søren Kramer, DTU Chemistry
Co-supervisor:
Vice Dean of Education Jens Ø. Duus, DTU
Examiners:
Associate Professor Katrine Qvortrup, DTU Chemistry
Associate Professor Mariola Tortosa, Autonomous University of Madrid, Spain
Associate Professor Christian Marcus Pedersen, University of Copenhagen
Chairperson:
Associate Professor Sebastian Meier, DTU Chemistry