Siirry päänavigointiin Siirry hakuun Siirry pääsisältöön

Organocatalysis and Continuous Flow Reactors as Enabling Tools in Organic Synthesis

Julkaisun otsikon käännös: Organokatalyysi ja jatkuvatoimiset virtausreaktorit mahdollistavina työkaluina orgaanisessa synteesissä
  • Antti Kataja

    Tutkimustuotos: Doctoral ThesisMonograph

    Abstrakti

    Mahdollistavat synteesiteknologiat ovat kokoelma uudenaikaisia työkaluja, joiden tavoitteena on auttaa orgaanisia kemistejä monimutkaisten reaktiotuotteiden nopeassa ja tehokkaassa synteesissä ja analysoimisessa. Näihin tekniikoihin kuuluvat mm. mikroaaltoreaktorit, immobilisoidut katalyytit sekä jatkuvatoimiset virtausreaktorit. Mahdollistavien synteesiteknologioiden soveltaminen tunnettuihin orgaanisiin synteesimenetelmiin kuten organokatalyysiin on ensiarvoisen tärkeää sopeuduttaessa muuttuvaan maailmaan, missä luonnonvarojen helppo saatavuus ei ole itsestäänselvyys. Tämän väitöskirjan ensimmäisessä osassa on tutkittu kinkona-alkaloidien tioureajohdannaisia sekä niiden reaktiomekanismeja. N-Trityylisubstituoidun tioureakatalyytin aktiivisuutta tutkittiin Meldrumin hapon ja muiden pehmeiden hiilinukleofiilien asymmetrisessä Michael-additiossa nitroalkeeneihin. Katalyytin huomattiin olevan tehoton malonaattidiesterien suhteen, ja jatkotutkimukset osoittivat, ettei katalyytti pysty tehokkaasti aktivoimaan ei-enolimuotoisia nukleofiilejä, estäen siten katalyyttisen syklin. Tämän väitöskirjan toisessa osakokonaisuudessa on tutkittu ketonin asymmetrisen organokatalyyttisen aldoliaddition käyttöä meriperäisen alkaloidin (–)-hennoksatsoli A:n kokonaissynteesissä. Kahta eri reittiä tutkittiin läntisen pyraanifragmentin synteesiä varten. Parhaaksi katalyytiksi osoittautui proliinin amidijohdannainen. Asetonin additio bisoksatsolialdehydiin optimoitiin ensin panosolosuhteissa ja sitä tutkittiin sen jälkeen virtausreaktorissa. Aldoliadditiotuotteen O-metyloinnille tutkittiin myös eri olosuhteita. Tämän väitöskirjan viimeisessä osassa on tutkittu jatkuvatoimisten virtausreaktorien käyttöä teollisesti merkittävässä aromaattisessa nitrausreaktiossa. Vanilliinin nitrausta tutkittiin mallireaktiona. Virtauskanavien tukkeutuminen tuotteen saostumisen vuoksi osoittautui vakavaksi ongelmaksi, ja lähtöaineiden varastoliuosten konsentraatiota sekä reaktiolämpötilaa säädettiin tämän perusteella. Reaktion selektiivisyys ei olennaisesti eronnut panosolosuhteista huolimatta huomattavan erilaisista olosuhteista, mutta tuotteen eristäminen oli haasteellisempaa. Vanilliinin metoksiryhmän O-demetyloituminen ja sitä seurannut nitrautuminen tunnistettiin tärkeimmäksi sivureaktioksi deformyloivan ipso-nitrautumisen ohella. Nitrausmetodia sovellettiin myös muihin lähtöaineisiin ja sen todettiin toimivan parhaiten suhteellisen elektronirikkaiden aromaattisten yhdisteiden kohdalla.
    Julkaisun otsikon käännösOrganokatalyysi ja jatkuvatoimiset virtausreaktorit mahdollistavina työkaluina orgaanisessa synteesissä
    AlkuperäiskieliEnglanti
    PätevyysTohtorintutkinto
    Myöntävä instituutio
    • Aalto-yliopisto
    Ohjaaja
    • Koskinen, Ari, Vastuuprofessori
    Kustantaja
    Painoksen ISBN978-952-60-5061-4
    Sähköinen ISBN978-952-60-5062-1
    TilaJulkaistu - 2013
    OKM-julkaisutyyppiG4 Monografiaväitöskirja

    Tutkimusalat

    • organokatalyysi
    • jatkuvatoimiset virtausreaktorit
    • bifunktionaaliset tioureakatalyytit
    • vetysidokset
    • proliini
    • enamiinikatalyysi
    • aldolireaktio
    • Michael-additio
    • aromaattinen nitraus

    Sormenjälki

    Sukella tutkimusaiheisiin 'Organokatalyysi ja jatkuvatoimiset virtausreaktorit mahdollistavina työkaluina orgaanisessa synteesissä'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

    Siteeraa tätä