Organische Chemie - Martens

­Chemie von heterocyclischen Iminen

Ziel der Arbeiten ist die Synthese neuer heterocyclischer Imine mit einem oder zwei Heteroatomen im Ring sowie deren Derivatisierung. Erstmals gelang die Synthese eines sterisch einheitlichen chiralen 3-Thiazolins mittels modifizierter Asinger-Reaktion. Bei der Herstellung von Derivaten der 3-Oxazoline, 3-Thiazoline und entsprechender Sechsringverbindungen gilt ein besonderes Augenmerk der Gewinnung neuartiger Phosphorverbindungen, die strukturelle Ähnlichkeiten mit Phosphonoaminosäuren aufweisen. Weiterhin wird die diastereoselektive und enantioselektive Addition verschiedener Reagenzien an die reaktive C=N-Doppelbindung untersucht. Dabei kommen auch Methoden der enantioselektiven homogenen Katalyse zum Einsatz.

Ein Schwerpunkt der Arbeiten ist die Herstellung von PNA-Monomeren, die praktische Bedeutung bei der Synthese von hydrolysestabilen DNA-Analoga erlangen können. Diese DNA-Analoga sind gegenwärtig in der Wirkstoffentwicklung für Pharmaka und Diagnostika hochaktuell.

Außerdem werden effiziente Verfahren zur Synthese von racemischen alpha- und beta-Aminosäuren und deren Enantiomerentrennung entwickelt.

 

Kooperationen

Prof. Dr. Hiroaki Sasai / Osaka University / Japan

Prof. Dr. Masakatsu Shibasaki, University of Tokyo / Japan

apl. Prof. Dr. Sabine Köpper / Universität Oldenburg

 

Ausgewählte Veröffentlichungen und Patente

W. Maison, I. Schlemminger, O. Westerhoff, J. Martens: Modified PNAs: A simple method for the synthesis of monomeric building blocks, Biorg. & Med. Chem. Lett. 1999, 9, 581-584. (DOI:10.1016/S0960-894X(99)00024-4)

W. Maison, M. Kosten, A. Charpy, J. Kintscher-Langenhagen, I. Schlemminger, A. Lützen, O. Westerhoff, J. Martens: The Synthesis of Novel Cyclic β-Amino Acids as Intermediates for the Preparation of Bicyclic β-Lactams, Eur. J. Org. Chem. 1999, 2433-2441. (DOI:10.1002/(SICI)1099-0690(199909)1999:9<2433::AID-EJOC2433>3.0.CO;2-X)

O. Westerhoff, J. Martens, C. Thöne: Organometallic Selenolates. 11.– Nucleophilic Substitutions of N-Acyl-4-Chloro-3-Thiazolidines with the Organometallic Selenolates LiSeMcp(CO)3, M = Mo, W. Crystal Structure of (RS)-3-Acetyl-4-[η5-cyclopentadienyl)­(tricarbonyl)selenolato-tungsten/II)]-2,2,5,5-tetramethyl-3-thiazolidine, Z. anorg. Allg. Chem. 1999, 625, 1823-1827. (DOI:10.1002/(SICI)1521-3749(199911)625:11<1823::AID-ZAAC1823>3.0.CO;2-A)

W. Maison, A. Lützen, M. Kosten, I. Schlemminger, O. Westerhoff, J. Martens: Synthesis of novel pipecolic acid derivatives: a multicomponent approach from 3,4,5,6-tetrahydropyridines, J. Chem. Soc. Perkin I 1999, 3515-3526. (DOI:10.1039/a905119h)

W. Maison. A. Lützen, M. Kosten, I. Schlemminger, O. Westerhoff, W. Saak, J. Martens: Multicomponent synthesis of tripeptides containing pipecolic acid derivatives: selective induction of cis- and trans-imide bonds into the peptide backbone, J. Chem. Soc. Perkin I 2000, 1867-1871. (DOI:10.1039/b002258f)

I. Schlemminger, Y. Saida, H. Gröger, W. Maison, N. Durot, H. Sasai, M. Shibasaki, J. Martens: Concept of Rigidity: How to Make Enantioselective Hydrophosphonylation of Cyclic Imines Catalyzed by Chiral Heterobimetallic Lanthanoid Complexes almost Perfect, J. Org. Chem. 2000, 65, 4818-4825. (DOI:10.1021/jo991882r)

I. Schlemminger, A. Lützen, A. Willecke, W. Maison, R. Koch, W. Saak, J. Martens: Highly Diastereoselective Hydrophosphonylation of Cyclic Imines using BINOL as Source of Chirality, Tetrahedron Lett. 2000, 41, 7285-7288. (DOI:10.1016/S0040-4039(00)01265-X)

I. Schlemminger, H.-H. Janknecht, W. Maison, W. Saak, J. Martens: Synthesis of the First Enantiomeric Pure 3-Thiazolines via Asinger Reaction, Tetrahedron Lett. 2000, 41, 7289-7292. (DOI:10.1016/S0040-4039(00)01266-1

W. Maison, I. Schlemminger, O. Westerhoff, J. Martens: Multicomponent Synthesis of Novel Amino Acid Nucleobase Chimeras: a versatile Approach to PNA-Monomers, Biorg. & Med. Chem. 2000, 8, 1343-1360. (DOI:10.1016/S0968-0896(00)00066-3)

N. Graf von Keyserlingk, J. Martens, D. Ostendorf, W. Saak, M. Weidenbruch: Utilization of industrial waste materials. Part 20. Stereoselective cycloaddition of silylenes and disililene to an enantiomerically pure cyclic ketimine derived from an industrial waste material, J. Chem. Soc. Perkin I 2001, 706-710. (DOI:10.1039/b008708o)

I. Schlemminger, A. Willecke, W. Maison, R. Koch, A. Lützen, J. Martens: Diastereoselective Lewis Acid Mediated Hydrophosphonylation of Heterocyclic Imines: a Stereoselective Approach towards α-Aminophosphonates, J. Chem. Soc. Perkin I 2001, 2804-2816. (DOI:10.1039/b101501j)

N. Graf von Keyserlingk, J. Martens: Synthesis of optically active functionalised cyclic ketimines and their application in enantioselective catalysis, Tetrahedron: Asymmetry 2001, 12, 2213-2222. (DOI:10.1016/S0957-4166(01)00379-2)

N. Graf von Keyserlingk, J. Martens: Highly diastereoselective addition of N-Boc-pyrrolidin-2-yllithium to optically active ketimines: Synthesis of enantiomerically pure 1,3-imidazolidin-2-ones and diamines, Eur. J. Org. Chem. 2002, 301-308. (DOI:10.1002/1099-0690(20021)2002:2<301::AID-EJOC301>3.0.CO;2-Q)

K. Johannes, J. Jakob, M. Hatam, J. Martens: Synthesis of β-Oxabutyrolactams starting from 2,5-Dihydrooxazoles, Synthesis 2009, 3279-3284. (DOI:10.1055/s-0029-1216959)

K. Johannes, J. Martens: Synthesis of different types of valerolactames starting from 2,5-Dihydrooxazoles, Tetrahedron 2010, 66, 242-250. (DOI:10.1016/j.tet.2009.10.107)

K. Schulz, L. Ratjen: Homo- and heterogeneous: enantioselective Mannich addition of ketons to endocyclic carbon-nitrogen double bonds, Tetrahedron 2011, 67, 546-553. (DOI:10.1016/j.tet.2010.10.079)