Biocatalytic and chemoenzymatic synthesis of O-heterocycles from allenols

Julkaisun otsikon käännös: Biokatalyyttiset ja kemoentsymaattiset O-heterosyklien synteesit allenoleista

Janne Naapuri

Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

Abstrakti

Luontoystävällisten synteettisten keinojen kehityksestä on tullut tärkein tavoite orgaanisessa kemiassa viimeisten kolmen vuosikymmenen aikana Vihreän Kemian Kahdentoista Periaatteen julkistuksen seurauksena. Luonnon entsyymit tarjoavat suunnattoman potentiaalin näiden kestävien synteettisten menetelmien kehitykselle erittäin tehokkaina, selektiivisinä ja uusiutuvina biokatalyytteinä, jotka toimivat miedoissa reaktio-olosuhteissa. Happi-heterosyklit ovat tärkeitä rakenteita monissa arvokkaissa synteettisissä kohdemolekyyleissä, kuten vaikuttavissa lääkeaineissa. Alleenit, joihin on liittyneenä nukleofiilisiä funktionaalisia ryhmiä, ovat hiljattain nousseet esiin näiden O-heterosyklien monipuolisina rakennuspalikoina.Tässä väitöskirjassa esitellyn tutkimuksen tavoite oli kehittää uusia, vihreitä, biokatalyyttisiä allenolien syklisointi-reaktioita synteettisesti hyödyllisten furaani- ja pyraani-rakenteiden muodostamiseksi. Lisäksi, pyrimme yhdistämään kehitettyjä biokatalyyttisiä keinoja taloudellisesti ja ekologisesti kannattavissa kemoentsymaattisissa yhden astian prosesseissa. Selvitimme, että sekä hemi- että vanadiumhaloperoksidaasi-entsyymit toimivat tehokkaina biokatalyytteinä allenolien halosyklisoinneille, tuottaen laajan valikoiman bromattuja O-heterosyklejä alfa-, beta- ja gamma-allenoleista. Näissä haloalkoksyloinneissa muodostuneet bromivinyylirakenteet ovat ilmiselviä kohteita jatkoreaktioille, mikä johti niiden yhdistämiseen yhden astian prosesseissa hyvin tunnettujen Pd kytkentäreaktioiden kanssa tuottaen aryloituja dihydrofuraaneja prosessivaiheet minimoiden. Laajennuksena heterogeeniseen katalyysiin, hiljattain innovoituja entsyymejä ja metalli-nanopartikkeleita yhdistäviä biohybridimateriaaleja käytettiin kaksoisaktiivisina katalyytteinä kehitetyssä yhden astian halosyklisointi-ristikytkentäprosessissa. Biohybridejä pystyttiin kaksoistoimintansa ansiosta käyttämään katalyytteinä prosessin molemmissa reaktiovaiheissa. Vielä merkittävämpää oli lipaasit ja hopea-nanopartikkelit yhdistävien biohybridien käyttö ainoina, hyvin selektiivisinä, katalyytteinä yhtäaikaisessa alleenisen asetaatin kineettisen resoluution hydrolyysin ja siinä tuotetun allenolin sykloisomeroinnin yhdistävässä prosessissa, jossa tuotetaan enantiopuhtaita dihydrofuraaneja.
Julkaisun otsikon käännösBiokatalyyttiset ja kemoentsymaattiset O-heterosyklien synteesit allenoleista
AlkuperäiskieliEnglanti
PätevyysTohtorintutkinto
Myöntävä instituutio
  • Aalto-yliopisto
Valvoja/neuvonantaja
  • Deska, Jan, Vastuuprofessori
  • Deska, Jan, Ohjaaja
Kustantaja
Painoksen ISBN978-952-64-0996-2
Sähköinen ISBN978-952-64-0997-9
TilaJulkaistu - 2022
OKM-julkaisutyyppiG5 Artikkeliväitöskirja

Tutkimusalat

  • biokatalyysi
  • kemoentsymaattinen
  • haloperoksidaasi
  • allenoli
  • alleeni
  • heterosyklit
  • nanopartikkelit
  • synteesi

Sormenjälki

Sukella tutkimusaiheisiin 'Biokatalyyttiset ja kemoentsymaattiset O-heterosyklien synteesit allenoleista'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

Siteeraa tätä