TY - THES T1 - Mehrstufensynthesen unter Einsatz von Oxidoreduktasen A1 - Burda,Edyta Y1 - 2010/04/27 N2 - Ziel dieser Arbeit war es, neue, effiziente Syntheserouten zu entwickeln, die die Kombination von chemo-enzymatischen oder bi-enzymatischen Reaktionsschritten bieten. Zu diesem Zweck sollte der Einfluss von Metall- und Organokatalyse auf die Enzymaktivität untersucht werden und optimale Verfahrensmöglichkeit vorgeschlagen werden. Dies wird in drei folgenden Abschnitten der Arbeit aufgeteilt: - Palladium-Katalyse in Kombination mit Biotransformation - Organokatalytische C-C-Bindungsbildungen in Kombination mit Biotransformation - Kombination von enzymatischen Oxidationsreaktionen Palladium-Katalyse in Kombination mit Biotransformation Es wurde ein neuer innovativer Syntheseweg zur Herstellung von chiralen aromatischen Alkoholen und Dialkoholen etabliert. Die vorgestellte Methode basiert auf einer Metall-katalysierten Kreuzkupplung und einer Biotransformation in einer sequenziellen Reaktion. Solche Eintopfverfahren zeigten, dass Metall- und Biokatalyse zu einer Eintopfsynthese kombiniert werden können. Die hergestellten chiralen Produkte sind enantiomerenrein, die Enantioselektivität wird durch die Wahl des Enzyms ((S)- oder (R)-ADH) bestimmt. Als Erweiterung dieses Verfahrens wurde die Kombination von Sonogashira-Reaktion und Biotransformation untersucht. Die Durchführung der Eintopfsynthese erfolgt in zwei möglichen Reaktionssequenzen. In der ersten Sequenz findet zunächst die Sonogashira-Reaktion statt, gefolgt von der enzymatichen Reduktion (Methode 1). Die Durchführung der zweiten Eintopfreaktion (Methode 2) erfolgt in umgekehrter Reihenfolge der Teilschritte. Organo-katalytische C-C-Bindungsknüpfungen in Kombination mit Biotransformation Es wurde die Synthese von einem aliphatischen 1,3-Diol unter Kombination einer Aldol-Reaktion und einer Biotransformation untersucht. Das Aldol-Reaktionsprodukt konnte jedoch nicht enzymatisch reduziert werden. Der Einfluss der Organokatalysatoren auf die Aktivität der Enzyme wurde ebenfalls untersucht. Dabei konnte ein erfolgreich geringer Verlust der Aktivität der Enzyme in Anwesenheit der Organokatalysatoren feststellen werden. Als weiteres Beispiel der Kombination von Organo-katalytischer C-C-Bindungsbildung und Biotransformation wurde eine Syntheseroute zum Roche-Ester entwickelt. Diese Methode basiert auf einer DABCO-katalytischen Morita-Baylis-Hillman-Reaktion und anschließender Reduktion des β Hydroxyacrylsäureethylesters mittels einer Enoat-Reduktase. Die in dieser Arbeit durchgeführten Untersuchungen zeigten, dass insbesondere die Enzyme At5β-StR aus A. thaliana und GOx-8 aus G. oxydans als Biokatalysatoren für die Reduktion eine Reihe von Enonen sowie der Vorstufe für den Roche-Ester geeignet sind. Kombination von enzymatischen Oxidationsreaktionen Das Ziel dieses Abschnittes der Arbeit lag in der Entwicklung eines hocheffizienten und breit anwendbaren Oxidationsverfahrens unter Einsatz von Oxidoreduktasen. Diese neue Methode bietet eine Synthese von industriell wichtigen Produkten (cyclischen Ketonen) in einer Eintopfsynthese bei milden Reaktionsbedingungen ohne Verwendung problematischer Oxidationsmittel. Das Verfahren besteht aus zwei Schritten. Der erste ist eine Monooxygenase-katalysierte Hydroxylierungsreaktion, der zweite beinhaltet die ADH-katalysierte Oxidation des Alkohols zum entsprechenden Keton. Dieses Verfahren wurde erfolgreich für die Synthese von Cyclooctanon und Cyclodecanon angewendet. KW - Enzymkatalyse KW - Suzuki-Reaktion KW - Sonogashira-Reaktion KW - Aldolreaktion KW - Homogene Katalyse KW - Asymmetrische Synthese KW - Reduktion CY - Erlangen PB - Universitätsbibliothek der Universität Erlangen-Nürnberg AD - Universitätsstraße. 4, 91054 Erlangen L2 - http://www.opus.ub.uni-erlangen.de/opus/volltexte/2010/1754 ER -