Elektroorganische Synthese an der festen Phase mit Polymerkügelchen als Trägermaterial

Abstract

Professor Manfred T. Reetz zum 60. Geburtstag gewidmet Die organische Festphasensynthese (SPOS) hat sich zu einem wichtigen Werkzeug bei der Synthese großer Substanzbibliotheken entwickelt. Seit den bahnbrechenden Arbeiten von Merrifield ist es gelungen, fast alle in Lösung bekannten Reaktionen auf die feste Phase zu übertragen.[1] Eine Ausnahme sind die in der organischen Synthese wichtigen elektroorganischen Synthesen, die sogar im industriellen Maßstab durchgeführt werden.[2] Obwohl erst kürzlich über die Parallelisierung elektrochemischer Reaktionen in der Flüssigphase berichtet wurde [3] und elektroorganische Reaktionen bereits mit auf entsprechend modifizierten Elektroden fixierten Substraten [4] Bedenkt man, dass bei den meisten der in der SPOS eingesetzten Harze mehr als 95 % der Substratmoleküle im Innern der Polymerkügelchen verborgen sind, [1a] so wird klar, dass ein direkter Elektronentransfer zwischen Elektrode und Substratmolekül nicht möglich ist. Verwendet man jedoch einen Redoxkatalysator (1 und 2) als Mediator, lassen sich der Elektronentransferschritt an der Elektrode und die Redoxreaktion mit dem Substrat voneinander trennen (Abbildung 1). Das Prinzip der "indirekten Elektrolyse" wurde schon vielfältig in der elektroorganischen Synthese in Lösung genutzt, wobei sich deutliche experimentelle Vorteile gegenüber dem direkten Elektrodenkontakt gezeigt haben, z. B. reduzierte Überspannungen oder höhere Selektivitäten. [5] Als Modellreaktion wählten wir die 2,5-Dimethoxylierung von Furanen.[6] Dieser durch Br À -Ionen vermittelte Elektrolyseprozess hat sich in der organischen Synthese bewährt und wird auch im industriellen Maßstab durchgeführt.[7] Die dabei erhaltenen Produkte sind vielseitige Ausgangsverbindungen für nachfolgende Modifikationen. [8] Da die erwarteten Reaktionsprodukte säurelabil sind, wähl-ten wir den carboxyfunktionalisierten Linker 3, um die synthetisierten Verbindungen unter basischen Bedingungen vom Harz abzuspalten.[9] Zunächst knüpften wir 3-(2-Furyl)-propanol (7 a) nach einem bekannten Veresterungsprotokoll (DIC) an das Tentagel-Harz 3 a (Schema 1). Das harzgebundene Substrat 4 a wurde unter den Elektrolysebedingungen für die analoge Reaktion in Lösung zu 5 a umgesetzt. Verseifung von 5 a führte zum 2,5-Dimethoxydihydrofuran 6 a als cis/trans-Gemisch in > 95 % Reinheit (bestimmt durch 1 H-NMR-Spektroskopie und GC-Massenspektrometrie).Da aus Kostengründen und wegen der höheren Beladung vernetzte Polystyrolharze (PS) noch immer die am häufigsten

Electrons as a Reagent in Solid‐Phase Organic Synthesis

“…[39] It is based on the prin-ciple of "indirect electrolysis", [40] which has already found widespread application in solution-phase electroorganic synthesis, where it offers significant experimental advantages over a direct electrode contact, such as reduced overpotential or higher selectivity. Here, the electron-transfer step at the electrode and the redox reaction with the substrate are separated and a redox catalyst (29 and 30) serves as a mediator (Scheme 8).…”

Polystyrene Sulfonyl Chloride: A Highly Orthogonal Linker Resin for the Synthesis of Nitrogen‐Containing Heterocycles

“…[6,7] Whilst it is stable against most acidic, basic, and oxidative reaction conditions and also common reducing agents, it can be cleaved under electron-transfer conditions, such as Na/NH 3 , [8] radical anions, [9] SmI 2 , [10] or electrolysis, [11] in a mild fashion. Our interest in the implementation of electron-transfer conditions in SPOS [12] has motivated us to take advantage of these opportunities to establish a reductively cleavable linker system. [13] Starting from inexpensive polystyrene sulfonyl chloride (1; loading 1.5 mmol g À1 , 1 % DVB, 100-200 mesh), olefinic secondary amines 2 were immobilized on the solid support.…”

An Electrolytic System That Uses Solid‐Supported Bases for In Situ Generation of a Supporting Electrolyte from Acetic Acid Solvent

“…[7] Therefore, it can be expected that solid-supported bases should act as bases in bulk solutions and at the same time be electrochemically inactive reagents at an electrode surface. In the presence of solidsupported bases such as amines, protic organic solvents such as acetic acid should dissociate into anions and protons to some extent [Eqs.…”