Alkenil Epoksitlerin Organoboronlar ile Tepkimelerinin Mekanistik ve Stereokimyasal Çalışmaları ve Ürün Uygulamaları

Abstract

Allilik bileşiklerin uygun ayrılan gruplarla 1,3-substitüsyon reaksiyonları, aril gibi fonksiyonel gruplara sahip alkenil reaktiflerin sentezi açısından organik kimyada temel bir öneme sahiptir. Bu reaksiyonlar genellikle metal katalizörler gerektirir ve farklı substratlar üzerinde regio- ve stereoselektiflik elde etmek önemli bir zorlu süreç olmaya devam etmektedir. Alkenil epoksitler de, allilik elektrofilller olarak, 1,3-substitüsyon tepkimeleri vererek da fonksiyonel allilik alkoller üretebilmektedir.Alkenil epoksitlerin kullanımının önemli bir avantajı, substitüsyon sırasında epoksit halkasının açılmasıyla hidroksil gruplarının oluşması ve allilik alkollerin üretilmesidir. Bu allilik alkoller, organik sentezde önemli ara ürünlerdir. Organoboronlar, aril gruplarının eklenmesi veya alkenilasyon reaksiyonları için birçok çapraz bağlama yönteminde yaygın olarak kullanılmakta olup, çeşitli allilik reaktiflerle çapraz bağlama reaksiyonlarında da kullanılmaktadır. Mevcut çalışmalar organoboronların terminal alkenil epoksitlerle olan reaksiyonlarını incelemiş olurken, literatürde iç alkenil epoksitler için seçimli ve başarılı metodolojilerin eksikliği göze çarpmaktadır.Laboratuvarımız, organoboronlarla iç alkenil epoksitlerin paladyum katalizli reaksiyonlarının, alkenil epoksitin C1 pozisyonunda bir hidroksil grubu içermesi durumunda regio- ve stereoselektif bir şekilde ilerleyerek aril-substitüe alilik alkoller elde edilebileceğini yakın zamanda göstermiştir. Bu yöntem, Pd⁰-AsPh₃ kombinasyonunu kullanmakta ve hafif koşullar altında uygulanmaktadır.Bununla birlikte, önceki çalışmalarda ayrıntılı deneysel veriler veya mekanistik öngörüler rapor edilmemiştir. Bu nedenle, bu tezin temel amacı, ürünlerin bağıl stereomerik yapısını aydınlatmak ve daha kapsamlı deneysel veriler sağlamaktır. Ayrıca, bu metodolojinin doğal olarak oluşan bileşiklerin sentezindeki potansiyel uygulamaları da tartışılmaktadır.

The 1,3-substitution reactions of allylic compounds with suitable leaving groups are fundamental in organic chemistry for synthesizing alkenyl reagents with functional groups, such as aryl. These reactions generally require metal catalysts and achieving regio- and stereoselectivity across various substrates remains a significant challenge. Alkenyl epoxides, as allylic electrophiles, can also undergo 1,3-substitution reactions to yield functionalized allylic alcohols.A key advantage of using alkenyl epoxides lies in the ring-opening of the epoxide during substitution, resulting in the formation of hydroxyl groups and producing allylic alcohols, which are valuable intermediates in organic synthesis. Organoborons, widely employed in numerous coupling methods to introduce aryl groups or for alkenylation reactions, have also been utilized in coupling reactions with various allylic reagents. While existing studies explore the reactions of organoborons with terminal alkenyl epoxides, selective and successful methodologies for internal alkenyl epoxides are notably absent in the literature.Our laboratory recently demonstrated that palladium-catalyzed coupling reactions of internal alkenyl epoxides with organoborons can proceed regio- and stereoselectively to yield aryl-substituted allyl alcohols, provided the alkenyl epoxide contains a hydroxyl group at the C1 position. This method, which utilizes a Pdo-AsPh₃ combination, operates under mild conditions. However, no detailed experimental data or mechanistic insights have been reported in previous studies. Thus, the primary aim of this thesis is to elucidate the relative stereomeric structure of the products and provide more extensive experimental data. Additionally, the potential applications of this methodology in the synthesis of naturally occurring compounds are discussed.