Aldehidek boránkatalizált reakciói
Munkámat az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat Természettudományi Kutatóközpontjában végeztem az Organokatalízis kutatócsoportban.
TDK munkám során két önmagában is újszerű borán katalizált aldehid átalakításon dolgoztam.
Ezek közül az első egy szelektív redukció, ami a mai modern organokatalízis egy fontos kutatási területe. Ebben a reakcióban telítetlen aldehideket redukáltam Hantzsch-észterrel boránkatalizátor jelenlétében, és ezzel szelektíven telített aldehideket állítottam elő.
Ezzel a reakciótípussal a már a XX. században számos cikk foglakozott, de ezek a reakciók egytől egyig fémkatalizátor mellett működtek [1-3]. Áttörő eredményt értek el a témában Benjamin List és társai [4], mivel neki sikerült fémkatalizátor nélkül aldehideket szelektíven redukálni. Azonban ez a módszer korlátozott funkciós csoport tolerancia mellett működött, és középmagas katalizátor mennyiség mellett, ellenben a mi módszerünkkel, ami 0,3% katalizátor mennyiség mellett széleskörben működik szelektíven.
Munkám során elsősorban a reakció körülményeinek optimalizálásával, a kiterjeszthetőség elkészítésével és a kiindulási aldehidek előállításával foglalkoztam. Optimalizáltam többek között a katalizátort mind mennyiségileg, mind minőségileg, az oldószert, az időt, a hőmérsékletet, a koncentrációt, a redukálószer mennyiségét és minőségét.
A kiterjeszthetőség vizsgálata során összesen 25 terméket állítottam elő, ezek közül az irodalomban korábban nem ismert termékeket izoláltam FLASH kromatográfia segítségével. A kiindulási telítetlen aldehideket összesen négy módszer segítségével állítottam elő, Wittig reakcióval [5], benzaldehid és acetaldehid aldol reakciójával [8], nitrálással és Vielsmeier- Haack formilezéssel [6,7].
A második reakció a tavalyi TDK munkámban már tárgyalt aldol kondenzáció, ahol alifás aldehideket alakítottam át alfa,béta-telítetlen észterekké. Munkám felépítése itt is hasonló volt, első lépésként optimalizáltam a reakció körülményeket, és elkészítettem a kiterjeszthetőséget.
A két reakció egymás utáni lejátszódását is vizsgáltam egy üst reakcióként.
A munkám során kiértékeléshez, 300 MHz NMR készüléket, gázkromatográfiát, és vékonyréteg kromatográfiát használtam, míg feldolgozáshoz FLASH oszlop kromatográfiát.
[1] Y. Gao, J. Wang, A. Han, S. Jaenicke, G. K. Chuah, Catal. Sci. Technol. 2016, 6, 3806–3813.
[2] Y. Himeda, N. Onozawa-Komatsuzaki, S. Miyazawa, H. Sugihara, T. Hirose, K. Kasuga, Chem. - A Eur. J. 2008, 14, 11076–11081.
[3] T. Song, Y. Duan, Y. Yang, Catal. Commun. 2019, 120, 80–85.
[4] J. W. Yang, M. T. Hechavarria Fonseca, B. List, Angew. Chemie - Int. Ed. 2004, 43, 6660–6662.
[5] X. Fang, K. Jiang, C. Xing, L. Hao, Y. R. Chi, Angew. Chemie - Int. Ed. 2011, 50, 1910–1913.
[6] F. Dallacker, K. ‐W Glombitza, M. Lipp, Justus Liebigs Ann. Chem. 1961, 643, 67–82.
[7] B. C. J. Schmidle, P. G. Barnett, A. Derivatives, B. A. A. Larsen, C. Moore, J. Sprague, J. Moss, 1956, 2, 77–78.
[8] Y. Hayashi, D. Sakamoto, D. Okamura, Org. Lett. 2016, 18, 4–7.
szerző
-
Győrfi Sára
Vegyészmérnöki alapképzési szak, nappali BSC
alapképzés (BA/BSc)
konzulensek
-
Dr. Soós Tibor
csoportvezető, MTA TTK SZKI (külső) -
Forman Ferenc Sándor
Tudományos segédmunkatárs, Eötvös Lóránd Kutatóhálózat TTK (külső) -
Dr. Bölcskei Hedvig
c. egy. docens, Szerves Kémia és Technológia Tanszék
