Direct catalytic asymmetric synthesis of polysubstituted cyclobutanes from achiral aromatic compounds

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Der Aufbau kleiner Ringe ist ein allgegenwärtiges Thema in der organischen Synthese seit Chemiker deren Potential und interessante Eigenschaften erkannt haben, welche in Verbindung mit deren Ringspannung stehen. Zudem werden immer mehr Naturstoffe isoliert, welche einen Cyclopropan- oder Cyclobutanring in ihrem Grundgerüst enthalten. Dennoch mangelt es an universellen Methoden zur Synthese von optisch aktiven funktionalisierten Cyclobutanderivaten. Im Rahmen dieses Antrags schlagen wir eine neue Strategie für die direkte, einstufige Synthese (zwei Arbeitsschritte) von enantiomerenangereicherten funktionalisierten Cyclobutanen ausgehend von kommerziell erhältlichen achiralen Edukten vor. Die geplante Reaktionssequenz verknüpft eine elegante photochemische Umlagerung mit einer außerordentlich effektiven metallkatalysierten Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungsknüpfung und stellt eines der wenigen Beispiele für die Anwendung des Konzepts der dynamischen kinetischen asymmetrischen Transformation (DYKAT) dar. Weiterhin eröffnet unsere Strategie einen effizienten und atomökonomischen Zugang zu chiralen Cyclobutanen. Der Einsatz dieser Strategie in einer kurzen Totalsynthese von Fomannosin, welche auch für die Synthese von Fomannosin-Analoga geeignet ist, wird ebenfalls beschrieben.