Arany-karbén-komplexek előállítása és alkalmazása aszimmetrikus szintézisben

Abstract

A nukleofil heterociklusos karbénekkel csupán a múlt évszázad vége óta foglalkoznak és mára egy széleskörű kutatási területté vált, köszönhetően a változatos átmenetifém karbén-komplexszeiknek. A Servier Kutatóintézetben számos diák foglalkozott, illetve foglalkozik a mai napig ezen kutatási terület feltérképezésével, keresve a választ arra, hogy hogyan lehet hatékony és szelektív katalizátorként alkalmazni az átmenetifém-karbén komplexeket. Az NHC-komplexekkel 2017-ben ismerkedtem meg először, utolsó éves MSc hallgatóként, melynek során lehetőségem nyílt ezüst-karbén-komplexek katalitikus tulajdonságait vizsgálatára. Az ezüst-NHC-komplexekről köztudott, hogy önmagukban is alkalmazzák őket különféle szintetikus átalakításokban. Azonban legtöbbször transzmetallálásra használják őket, más fémcentrum beépítésére. Így ezen kutatási terület további lehetőségeinek felfedezését tűztük ki célul. Olyan átmenetifém-komplexek előállítsát terveztük, melyek a már meglévő ezüst-komplexekből egy egyszerű lépésen keresztül könnyedén szintetizálhatók. Napjainkban az aranykatalizált átalakítások egyre nagyobb népszerűségnek örvendenek, ezért olyan arany-karbén-komplexszel katalizálható reakciót kerestünk, melyhez már tartozott irodalmi háttér, azonban még közel sem volt kiforrott. Figyelmünket egy enantioszelektív ciklopropanálási reakció vizsgálatára összpontosítottuk, melyhez sztérikusan zsúfolt arany-karbén-komplexekre volt szükségünk. A következőkben az irodalmi összefoglalás után bemutatásra kerül, hogyan sikerült a karbénprekurzorok szintetikus eljárását kidolgozni, majd azok sztereocentrumainak meghatározása többféle mérési és számolási módszerrel. Az utóbbi eredményeket a Debreceni Egyetem kutatócsoportjainak köszönhetjük. A szintézisút tökéletesítése után pedig bemutatjuk, hogyan sikerült a katalitikus eljárás optimalizálásával jó enantioszelektivitással különböző ciklopropil-származékokat előállítani. A dolgozatban olvashatunk majd néhány érdekes jelenségről is a fémkomplexeket tekintve, mely nem mindennapi eredményekre NMR-es vizsgálatokkal adunk magyarázatot. Ezen eredmények önmagukban is rendkívül sok hozzáadott értéket tartalmaznak, hiszen egy publikáció is született belőle.