Lithiosilane und (Lithiomethyl)silane mit stereogenen Silicium-Zentren: Synthesen und stereochemische Reaktionsverläufe

Lithiosilanes and (Lithiomethyl)silanes with Stereogenic Silicon Centres: Syntheses and Stereochemical Reaction Pathways

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:20-opus-8451
  • Die Arbeit liefert einen Beitrag zum Themengebiet der Silyllithium- und Alkyllithium-Verbindungen – im Speziellen der Benzyllithium-Verbindungen. Im Mittelpunkt der Betrachtungen standen hierbei die Untersuchung der Reaktivität, die Bestimmung von Selektivitäten und die Untersuchung des stereochemischen Verlaufs der Transformationen dieser Verbindungen. Zur Unterstützung der experimentellen Studien wurden quantenchemische Berechnungen (DFT) mit einbezogen. Es konnte dabei zunächst eine geeignete Darstellungsmethode für Silyllithium-VerbindungenDie Arbeit liefert einen Beitrag zum Themengebiet der Silyllithium- und Alkyllithium-Verbindungen – im Speziellen der Benzyllithium-Verbindungen. Im Mittelpunkt der Betrachtungen standen hierbei die Untersuchung der Reaktivität, die Bestimmung von Selektivitäten und die Untersuchung des stereochemischen Verlaufs der Transformationen dieser Verbindungen. Zur Unterstützung der experimentellen Studien wurden quantenchemische Berechnungen (DFT) mit einbezogen. Es konnte dabei zunächst eine geeignete Darstellungsmethode für Silyllithium-Verbindungen über den Weg der Si–C-Bindungsspaltung mit elementarem Lithium entwickelt werden, die einen alternativen Zugang zu aryl-substituierten und (aminomethyl)-funktionalisierten Silyllithium-Verbindungen durch Abspaltung von Lithiodiphenylmethan ermöglicht. Im Mittelpunkt der Arbeit standen Studien zum stereochemischen Reaktionsverlauf von hoch enantiomerenangereichertem Lithiomethylphenyl(piperidinomethyl)silan, das durch Si–Si-Bindungsspaltung von (S)-1,2-Dimethyl-1,2,2-triphenyl-1-(piperidinomethyl)disilan zugänglich ist. Ein besonders interessantes Phänomen zeigt die enantiodivergente Umsetzung mit Benzylhalogeniden. Unter der Annahme, dass die Si–Si-Bindung von (S)-1,2-Dimethyl-1,2,2-triphenyl-1-(piperidinomethyl)disilan unter Retention der Konfiguration gespalten wird, verläuft die Umsetzung von Lithiomethylphenyl(piperidinomethyl)silan mit Benzylchlorid unter Retention zu (S)-Benzylmethylphenyl(piperidinomethyl)silan. Die analoge Umsetzung mit Benzylbromid ergibt hingegen unter Inversion das Benzylsilan (R)-Benzylmethylphenyl(piperidinomethyl)silan. Die erhaltenen Enantiomerenverhältnisse von 6:94 im Falle von Benzylchlorid bzw. von 95:5 im Falle von Benzylbromid konnten mittels 1H-NMR-Spektroskopie nach Versetzen der Proben mit (S)-Mandelsäure bestimmt werden. Ausgehend von rac-Benzylmethylphenyl(piperidinomethyl)silan wurden Lithiierungsreaktionen mit tert-Butyllithium und anschließende Metathesereaktionen mit Chlortributylstannan und Chlortrimethylsilan durchgeführt.show moreshow less
  • This work contributes to the understanding of silyllithium and alkyllithium – especially benzyllithium – compounds. Examination of the reactivity, determination of selectivities and clarification of the stereochemical courses of the reactions of these compounds were carried out. Quantum-chemical studies were also performed on these systems. A synthesis of silyllithium compounds by means of Si–C bond cleavage with lithium metal was developed, which allows an alternative route to aryl-substituted and (aminomethyl)-functionalised silyllithiumThis work contributes to the understanding of silyllithium and alkyllithium – especially benzyllithium – compounds. Examination of the reactivity, determination of selectivities and clarification of the stereochemical courses of the reactions of these compounds were carried out. Quantum-chemical studies were also performed on these systems. A synthesis of silyllithium compounds by means of Si–C bond cleavage with lithium metal was developed, which allows an alternative route to aryl-substituted and (aminomethyl)-functionalised silyllithium compounds via elimination of lithiodiphenylmethane. The focus of interest of this work was the reaction stereochemistry of the highly enantiomerically enriched silyllithium compound lithiomethylphenyl(piperidinomethyl)silane, which is accessible through Si–Si bond cleavage of the relevant enantiomer of disilane (S)-1,2-dimethyl-1,2,2-triphenyl-1-(piperidinomethyl)disilane. A striking example is the enantiodivergent reaction with benzyl halides. Assuming that the cleavage of (S)-1,2-dimethyl-1,2,2-triphenyl-1-(piperidinomethyl)disilane takes place with retention of configuration, the subsequent reaction with benzyl chloride, yielding the benzylsilane (S)-benzylmethylphenyl(piperidinomethyl)silane, also proceeds in retention, but the analogous reaction with benzyl bromide [giving (R)-benzylmethylphenyl(piperidinomethyl)silane] proceeds with inversion. The resulting enantiomeric ratios, of 6:94 in the case of benzyl chloride and 95:5 with benzyl bromide, were determined by 1H NMR spectroscopy after reaction of the probes with (S)-mandelic acid. Reactions with t-butyllithium and metathesis reactions with chlorotributylstannane and chlorotrimethylsilane of rac-benzylmethylphenyl(piperidinomethyl)silane were carried out to determine regioselectivity and stereoselectivity.show moreshow less

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Metadaten
Author: Jan Hörnig
URN:urn:nbn:de:bvb:20-opus-8451
Document Type:Doctoral Thesis
Granting Institution:Universität Würzburg, Fakultät für Chemie und Pharmazie
Faculties:Fakultät für Chemie und Pharmazie / Institut für Anorganische Chemie
Date of final exam:2004/03/26
Language:German
Year of Completion:2004
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 54 Chemie / 540 Chemie und zugeordnete Wissenschaften
Tag:carbanion; lithium; silicium; silyllithium; stereogen
carbanion; lithium; silicon; silyllithium; stereogenic
Release Date:2004/04/16
Advisor:Dr., Priv.-Doz. Carsten Strohmann