Substituoitujen aryylirenkaiden ohjattu orto-litiointi ja sen hyödyntäminen valterioni C:n kokonaissynteesissä

Abstract

Tämän Pro Gradu -tutkielman kirjallinen osa käsittelee ohjattua orto-litiointia ja sen sovel-luksia orgaanisessa synteesikemiassa. Lähtöaineiden kohdalla aihe on rajattu koskemaan substituoituja aryylirenkaita, kun taas emästen kohdalla keskitytään organolitiumyhdisteisiin. Tehtyjen rajausten pohjana toimi kokeellisessa osassa tehty tutkimus, jota kirjallisen osan aihevalinnan haluttiin tukevan parhaalla mahdollisella tavalla. Tutkielman tiedonhakuun käytettiin pääosin Reaxysiä sekä Google Scholaria.

Ohjattu orto-litiointi on pitkään tunnettu reaktio, joka on osoittautunut erittäin hyödylliseksi synteesikemian työkaluksi. Ohjattu orto-litiointi on kuitenkin todella riippuvainen käytetyistä reagensseista sekä reaktio-olosuhteita, ja näiden tekijöiden vaikutuksia reaktioon käsitelläänkin tutkielmassani perusteellisesti. Tämän lisäksi käydään läpi litiointia ohjaavia ryhmiä sekä vertaillaan näiden ryhmien heikkouksia ja vahvuuksia. Useista ohjattua orto-litiointia käsittelevistä tutkimuksista huolimatta tutkijat eivät ole päässeet yksimielisyyteen reaktion mekanismista, minkä vuoksi reaktiolle ehdotettuja mekanismeja tarkastellaankin niitä tukevien tutkimusten kanssa. Kirjallisen osan lopuksi käydään vielä läpi joitakin esimerkkejä ohjatun orto-litioinnin käytöstä osana luonnonaineiden kokonaissynteesiä tai lääkeainesynteesiä.

Tutkielmani kokeellisessa osassa keskitytään ohjatun orto-litioinnin soveltamiseen valterio-ni C:n kokonaissynteesiin tähtäävässä tutkimuksessa. Tämän 4-kinolonialkaloidin oksabisyk-lisen rungon synteesi on jo aikaisemmin toteutettu Mari-Ella Mäkisen opinnäytetyönä, ja näin saadut tulokset toimivat myös oman tutkimukseni lähtökohtana. Luonnonaineen vii-meistelemiseksi runkorakenteen aromaattiseen renkaaseen täytyisi saada liitettyä esteriryhmä, mitä päätettiin yrittää ohjatun orto-litioinnin avulla. Useista yrityksistä huolimatta tätä lähestymistapaa ei kuitenkaan saatu toimimaan, minkä vuoksi tutkimuksessa siirryttiin tarkastelemaan aromaattisen renkaan jodausta sekä palladiumkatalysoitua suoraa CAr–H-sidoksen aktivointia vaihtoehtoisina keinoina. Nämäkään tutkimukset eivät lopulta johtaneet haluttuun tuotteeseen, ja kokeellisen osan lopussa pohditaankin seuraavia mahdollisia lähes-tymistapoja orto-aseman funktionalisoimiseksi.