The studies on stereochemistry of aldol-like reactions involving chiral titanium(IV) enolates and chiral acetals

Aldol-like reactions are the organic reactions composed of two stages: the enolization of a carbonyl compound and the addition of the resulting enolate to an acetal activated by a Lewis acid. The products are the β-alkoxycarbonyl compounds. The aim of this study was to perform the reactions involving the substrates, which so far have not been used in the aldol-like reactions described in the literature, as well as to examine the stereochemistry of the process, which has not been fully understood yet. The first stage of the study included the synthesis of the substrates, e.g. benzaldehyde diethyl acetal. In the second stage the aldol-like reactions were performed between the enolizable carbonyl compounds (ethyl acetate, ethyl bromoacetate, ethyl pyruvate, 2 bromopropionyl piperidide) and the acetals (2,2-dimethoxypropane, benzaldehyde diethyl acetal). The three different Lewis acids: TiCl4, SnCl4 and BF3∙OEt2 were used to activate the acetal. The research showed that the reactions of 2,2-dimethoxypropane resulted in a mixture of products, among which the expected product could not be found. On the other hand benzaldehyde diethyl acetal proved to be non-reactive despite many attempts with different Lewis acids and modifying the procedure and only the substrates could be identified in the reaction mixtures.

Reakcje aldol-like są reakcjami złożonymi z dwóch etapów: enolizacji związku karbonylowego i addycji otrzymanego enolanu do aktywowanego przez kwas Lewisa acetalu. Produktami tych reakcji są związki β-alkoksykarbonylowe. Celem pracy była próba wykonania reakcji z udziałem substratów, których do tej pory nie wykorzystywano w reakcjach aldol-like opisanych w literaturze, a także przebadanie stereochemii tego procesu, która nie jest jeszcze dobrze poznana. Pierwszy etap pracy obejmował syntezę substratów do reakcji aldol-like, m.in. acetalu dietylowego benzaldehydu. W kolejnym etapie przeprowadzono reakcje aldol-like pomiędzy enolizowanymi związkami karbonylowymi (octanem etylu, bromooctanem etylu, pirogronianem etylu i zsyntetyzowanym piperydydem 2-bromopropionyl) a acetalami (2,2-dimetoksypropanem i acetalem dietylowym benzaldehydu). Do aktywacji acetali wykorzystano trzy różne kwasy Lewisa: TiCl4, SnCl4 i BF3∙OEt2. Badania wykazały, że ze względu na zbyt dużą reaktywność substratu w reakcjach z 2,2-dimetoksypropanem powstaje mieszanina produktów, wśród których nie udało się znaleźć produktu oczekiwanego. Acetal dietylowy benzaldehydu okazał się natomiast być niereaktywny pomimo prób aktywacji przy pomocy różnych kwasów Lewisa oraz zmian procedury i w mieszaninach po reakcjach znajdowały się jedynie same substraty.