Projektbeschreibung
Hartnäckige Bindungen brechen und neuartige biologisch aktive Verbindungen erzeugen
Isolierte Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen (C-H) sind überaus stabil. Sie zu aktivieren gilt ein wenig als der Heilige Gral der synthetischen Chemie. Funktionalisierung wird zu einem immer leistungsfähigeren Werkzeug für die verschiedensten Anwendungen – sei es im Pflanzenschutz oder auch in der Wirkstoffforschung. Ungeachtet großer Fortschritte stellt die C-H-Aktivierung jedoch immer noch eine echte Herausforderung dar und es werden neuartige Katalysatoren benötigt. PHOTO-WALK entwickelt eine innovative Strategie zur Remote-Funktionalisierung von C-H-Bindungen in einer Vielzahl von natürlich vorkommenden und biologisch aktiven Verbindungen, die für die pharmazeutische Industrie besonders wichtig sind. Das Verfahren wird den Zugriff auf C-H-Bindungsstellen ermöglichen, die mit den derzeitigen Methoden nicht erreichbar sind. Es könnte die Tür zu völlig neuartigen Verbindungen öffnen und Auswirkungen auf eine Vielzahl von Krankheiten haben.
Ziel
Activation of traditionally inert bonds has attracted great attention in the last decades and impressive advancements have been achieved in the catalytic functionalization of CH bonds.
Although the great number of catalytic methodologies for the transformation at sp2 CH sites, manipulation of the corresponding sp3 CH bonds remains largely confined to activated allylic and benzylic positions or to sites within reach of an existing directing group. Transition metal-catalyzed olefin isomerization has provided an outstanding tool for remote functionalization of sp3 CH bonds but it requires the use of prefunctionalized molecules, bearing a component or an alkyl bromide. On the other hand, photocatalysis has emerged as a novel strategy for sp3 CH activation but it is limited to the functionalization at the or positions with respect to a heteroatom. PHOTO-WALK will merge the photocatalytic activation of sp3 CH bonds with a Ni-catalyzed chain-walking process, disclosing a completely novel triggering event for the remote functionalization of unactivated aliphatic amines and amides. The approach will overcome the limitations of current strategies for remote functionalization, allowing transformations at sp3 CH sites unreachable by current photocatalytic methods and employing hydrocarbon feedstocks (aliphatic amines and amides) lacking of C=C or C-halide handles. Three functionalizations have been envisioned to increase molecular complexity by forging new C(sp2)–C(sp3) and C(sp3)–C(sp3) bonds: i) remote carboxylation, ii) remote arylation and iii) remote alkylation. PHOTO-WALK has the potential to be applied to the late-stage derivatization of pharmaceuticals, enabling the exploration of uncharted chemical spaces and offering the opportunity for structural diversification in drug discovery.
Wissenschaftliches Gebiet
- medical and health sciencesbasic medicinepharmacology and pharmacydrug discovery
- natural scienceschemical sciencescatalysisphotocatalysis
- medical and health sciencesbasic medicinepharmacology and pharmacypharmaceutical drugs
- natural scienceschemical sciencesorganic chemistryhydrocarbons
- natural scienceschemical sciencesorganic chemistryamines
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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43007 Tarragona
Spanien