Synthesis and application of optically pure ligands in the asymmetric seleno-Michael reaction

Michael's reaction is a method of obtaining new carbon-carbon bonds. It can be also called a coupled addition between a nucleophile called Michael's donor and an activated electrophilic olefin, called Michael acceptor. Its main advantages include mild driving conditions, a wide spectrum of possible functional groups present in substrates, as well as preserved atomic economy. In addition to the classical carbon-carbon bond formation, Michael's addition allows the creation of new bonds between carbon and other heteroatoms such as sulfur, nitrogen, oxygen or selenium. Michael's reaction also includes the reaction of Morita-Baylis-Hillman, whose one of the stages is Michael's addition. In the literature section, particular types of reactions are described in detail, as well as its mechanism. Also the possibility of using butylchalogens in the MBH reaction is presented. The next chapter focuses on the asymmetric reactions and the used chiral catalysts. The aim of this master's thesis was to carry out Michael's intramolecular reaction of the appropriate previously synthesized diketene and diester, using lithium selenolate generated in situ, selection of appropriate reaction conditions and then through the use of various chiral catalysts, striving to obtain excess of one of the enantiomers of the formed product. The reaction product was tested by HPLC equipped with chiral column. Despite many trials and various tested process conditions, used catalysts did not bring the desired effect and the enantiomeric excess wasn’t obtained.

Reakcja Michaela jest metodą tworzenia nowych wiązań węgiel-węgiel. Nazywana jest również sprzężoną addycją pomiędzy nukleofilem, zwanym donorem Michaela i aktywowaną elektrofilową olefiną, zwaną akceptorem Michaela. Do głównych jej zalet należą łagodne warunki prowadzenia, szerokie spektrum możliwych grup funkcyjnych obecnych w substratach, a także zachowana ekonomia atomowa. Oprócz klasycznego tworzenia wiązania węgiel–węgiel, addycja Michaela pozwala na utworzenie nowych wiązań pomiędzy węglem, a innym heteroatomem m. in. siarką, azotem, tlenem lub selenem. Do reakcji Michaela zalicza się również reakcję Mority-Baylisa-Hillmana, której jednym z etapów jest addycja Michaela. W części literaturowej dokładnie opisano poszczególne typy reakcji, a także jej mechanizm. Przedstawiono możliwość zastosowania butylochalkogenów w reakcji MBH. W kolejnym rozdziale skupiono się na asymetrycznych reakcjach Michaela i stosowanych chiralnych katalizatorach. Celem niniejszej pracy magisterskiej było przeprowadzenie wewnątrzcząsteczkowej reakcji Michaela odpowiedniego, wcześniej zsyntezowanego diketnou oraz diestru, przy użyciu generowanego in situ selenolanu litu, dobór odpowiednich warunków reakcyjnych, a następie poprzez zastosowaie różnych chiralnych katalizatorów, dążenie do otrzymania nadmiaru jednego z enancjomerów tworzącego się produktu. Produkt reakcji badano przy pomocy HPLC z użyciem chiralnej kolumny. Mimo wielu prób i różnych przetestowanych warunków procesu, zastosowane katalizatory nie przyniosły oczekiwanego skutku i w żadnym przypadku nie uzyskano nadmiaru enancjomerycznego.