Katalytische asymmetrische Cycloadditionen durch Kooperation von harten Lewis-Säuren mit kationischen, basischen oder aciden Funktionen

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Synthetische maßgeschneiderte Katalysatoren, bei denen die Aktivierung der Substrate wie in biologischen Systemen durch mehrere kooperative Wechselwirkungen mit ≥ 2 Katalysator- Funktionalitäten erreicht wird, gewinnen in letzter Zeit stark an Bedeutung für die asymmetrische Synthese von komplexen Bausteinen und biologisch aktiven Produkten auf Grund erhöhter Aktivität und Stereoselektivität. In diesem Zusammenhang haben wir kürzlich ein Konzept vorgestellt, bei dem eine Lewis-Säure und ein organisches Ionenpaar miteinander kooperieren. Dabei sind die beiden katalytisch aktiven Zentren über ein chirales Ligandengerüst miteinander verknüpft, so dass hochgeordnete Übergangszustände durchlaufen werden, resultierend in hohen Stereoselektivitäten in der ersten trans-selektiven katalytisch-asymmetrischen β-Lactonsynthese ausgehend von aliphatischen Aldehyden. Im Rahmen dieses Antrags wird der Ausbau und die synthetische Nutzung dieses Konzepts zur Herstellung bioaktiver Verbindungen (z.B. Orlistat) und die Erweiterung auf andere Cycloadditionstypen, Varianten von formalen [4+2]- bzw. [3+2]-Cycloadditionen, vorgeschlagen. Weiterhin soll das modulare Katalysator-Design genutzt werden für Bimetall- und Lewis-Säure/Base Katalysatoren auf N-heterocyclischer Carben-Basis.