Abstract
Udviklingen af overgangsmetalkatalyserede reaktioner har haft en enorm betydning for vores moderne samfund, tydeligt fra deres anvendelse i vigtige industrielle processer, farmaceutisk udvikling og akademisk forskning. Denne afhandling omhandler udviklingen af nye metoder indenfor isotopmærkning, værdiforhøjelse af lignin og biokonjugation, hvori overgangsmetalpromovering spiller en nøglerolle.
På grund af letheden, hvormed isotopmærket kulilte kan opnås, repræsenterer denne C1-byggesten et uundværligt værktøj til kulstofisotopmærkningsstudier indenfor farmaceutisk udvikling og andre områder. I denne afhandling er udviklingen af to nikkelmedierede karbonylative synteser af alifatiske ketoner og karboxamider præsenteret. Arbejdet viste eksempler på 13C- og 14C-isotopmærkning af farmaceutisk relevante små molekyler eller biologiske stoffer. Derudover viste arbejdet lovende betingelser for brug i 11C-mærkning ligeså.
Relevant, for at opnå målet om en grøn omstilling, er værdiforhøjelsen af lignin for at udskifte fossilbaserede platformkemikalier og produkter med biobaserede alternativer. Nikkelkatalyserede omdannelser, af de udbredte æterbindinger i lignin, har været studeret i detalje, og i denne afhandling vil forsøg på at optimere nikkelkatalyserede karbonylerings- og cyaneringsreaktioner med lignin modelstoffer blive beskrevet. Dog oplevede arbejdet signifikante udfordringer, som fortsat er uløste. Ydermere er en reaktion af flere trin, fra lignocellulose til en delvist biobaseret methoxypolyethylentereftalat polymer, præsenteret, som er afhængig af katalytiske transformationer med ruthenium, palladium, kobolt og magnesium. Afgørende for dette arbejde var opdagelsen af betingelser med høje udbytter for fluorosulfonylerings- og cyaneringsreaktioner.
Sulfoximiner, som i lang tid var ”en forsømt mulighed i medicinalkemi” har på det seneste opnået forhøjet interesse som en nøgledel af farmaceutiske stoffers strukturer. Udviklingen, af effektive metoder til syntesen af sulfoximiner og deres derivater, er derfor ønskværdig, og denne afhandling vil diskutere nye strategier for deres implementering i peptider. Mere specifikt blev en sulfoximidering, med højt udbytte, udviklet, som tillod N-derivatering med kobber- eller palladiumpromoverede reaktioner.
At udvide værktøjskassen for biokonjugation ydere faciliterer syntesen af biologiske lægemidler, medicinske stoffer til visualisering og kan forbedre biologisk forståelse. På grund af den ortogonale reaktivitet af overgangsmetaller i forhold til organiske reagenser, er deres brug til at promovere biokonjugation ideel, og denne afhandling vil afslutningsvis diskutere en tilfældig opdagelse af en kobberpromoveret argininselektiv modifikation. Reaktionen blev demonstreret nyttefuld for modifikationen af adskillige protein og peptid udgangsmaterialer.
På grund af letheden, hvormed isotopmærket kulilte kan opnås, repræsenterer denne C1-byggesten et uundværligt værktøj til kulstofisotopmærkningsstudier indenfor farmaceutisk udvikling og andre områder. I denne afhandling er udviklingen af to nikkelmedierede karbonylative synteser af alifatiske ketoner og karboxamider præsenteret. Arbejdet viste eksempler på 13C- og 14C-isotopmærkning af farmaceutisk relevante små molekyler eller biologiske stoffer. Derudover viste arbejdet lovende betingelser for brug i 11C-mærkning ligeså.
Relevant, for at opnå målet om en grøn omstilling, er værdiforhøjelsen af lignin for at udskifte fossilbaserede platformkemikalier og produkter med biobaserede alternativer. Nikkelkatalyserede omdannelser, af de udbredte æterbindinger i lignin, har været studeret i detalje, og i denne afhandling vil forsøg på at optimere nikkelkatalyserede karbonylerings- og cyaneringsreaktioner med lignin modelstoffer blive beskrevet. Dog oplevede arbejdet signifikante udfordringer, som fortsat er uløste. Ydermere er en reaktion af flere trin, fra lignocellulose til en delvist biobaseret methoxypolyethylentereftalat polymer, præsenteret, som er afhængig af katalytiske transformationer med ruthenium, palladium, kobolt og magnesium. Afgørende for dette arbejde var opdagelsen af betingelser med høje udbytter for fluorosulfonylerings- og cyaneringsreaktioner.
Sulfoximiner, som i lang tid var ”en forsømt mulighed i medicinalkemi” har på det seneste opnået forhøjet interesse som en nøgledel af farmaceutiske stoffers strukturer. Udviklingen, af effektive metoder til syntesen af sulfoximiner og deres derivater, er derfor ønskværdig, og denne afhandling vil diskutere nye strategier for deres implementering i peptider. Mere specifikt blev en sulfoximidering, med højt udbytte, udviklet, som tillod N-derivatering med kobber- eller palladiumpromoverede reaktioner.
At udvide værktøjskassen for biokonjugation ydere faciliterer syntesen af biologiske lægemidler, medicinske stoffer til visualisering og kan forbedre biologisk forståelse. På grund af den ortogonale reaktivitet af overgangsmetaller i forhold til organiske reagenser, er deres brug til at promovere biokonjugation ideel, og denne afhandling vil afslutningsvis diskutere en tilfældig opdagelse af en kobberpromoveret argininselektiv modifikation. Reaktionen blev demonstreret nyttefuld for modifikationen af adskillige protein og peptid udgangsmaterialer.
| Translated title of the contribution | Overgangsmetalpromoverede Reaktioner til Isotopmærkning, Lignin Værdiforhøjelse, og biokonjugation |
|---|---|
| Original language | English |
| Publisher | Århus Universitet |
|---|---|
| Number of pages | 307 |
| Publication status | Published - Jan 2023 |