Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Optimization of reaction conditions of 1,1'-diformylferrocene with allylamine

Marcin Marek Tomczyk

Abstract

The topic of the thesis: Optimization of reaction conditions of 1,1΄-diformylferrocene with allylamine. Many molecules that show biological activity also exhibit chiral structure. This caused the need to find methods of asymmetric synthesis that lead to obtaining one out of two enantiomers. This is a matter of great importance especially during drug synthesis, when one of isomers does not exhibit biological activity or is toxic. In this type of syntheses catalysts with chiral structure are often used. Catalysts containing coordination complexes of transition metals have been subject to extensive research for the last few decades. One of groups of ligands in such complexes are ferrocene derivatives such as Ugi’s amine. The aim of the thesis was the optimization of reaction conditions of 1,1΄-diformylferrocene with allylamine and the reduction of the created compound 4 to secondary amine 5. Ring-closing metathesis of compound 5 might lead to compound exhibiting axial chirality. In the first stage of the operations, the synthesis of 1,1΄-diformylferrocene from ferrocene was performed. Basing on the results of earlier research, the optimization was conducted for the compound of less complex structure – formylferrocene (compound 2). At first, the reaction between compound 2 and allylamine was performed. The synthesised imine 3 was used in the following experiments, with changed solvent, temperature and reduction agent. The experiments revealed the optimal conditions to be the temperature of 0°C, dichloromethane as a solvent, and NaBH(OAc)3 as a reducer. The results of conducted experiments indicate that the reaction of 1,1΄-diformylferrocene with allylamine performed in room temperature proceeds quantitatively. The created compound 4 was reduced in the conditions optimized for compound 3, which resulted in obtaining main product 5 and by-product 5a. NMR spectroscopy allowed to identify 5a as a tertiary amine. Further optimization and finding a method for separating products 5 and 5a are needed.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Marcin Marek Tomczyk (FC) Marcin Marek Tomczyk,, Faculty of Chemistry (FC)
Title in Polish
Optymalizacja warunków reakcji 1,1'-diformyloferrocenu z alliloaminą
Supervisor
Włodzimierz Buchowicz (FC/DOC) Włodzimierz Buchowicz,, Department Of Organic Chemistry (FC/DOC)Faculty of Chemistry (FC)
Certifying unit
Faculty of Chemistry (FC)
Affiliation unit
Department Of Organic Chemistry (FC/DOC)
Study subject / specialization
, Technologia Chemiczna
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
31-01-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Sergiusz Luliński (FC/DPC) Sergiusz Luliński,, Department Of Physical Chemistry (FC/DPC)Faculty of Chemistry (FC) Włodzimierz Buchowicz (FC/DOC) Włodzimierz Buchowicz,, Department Of Organic Chemistry (FC/DOC)Faculty of Chemistry (FC)
Keywords in Polish
ferrocen, alliloamina, aminowanie redukcyjne, spektroskopia NMR
Keywords in English
ferrocene, allylamine, reductive amination, NMR spectroscopy
Abstract in Polish
Temat pracy: Optymalizacja warunków reakcji 1,1΄-diformyloferrocenu z alliloaminą. Wiele związków wykazujących aktywność biologiczną wykazuje również chiralność budowy cząsteczki. Z tego względu powstała potrzeba opracowania metod syntezy asymetrycznej prowadzących do otrzymania jednego z dwóch enancjomerów. Jest to szczególnie ważne w syntezach leków, kiedy drugi izomer może nie wykazywać aktywności biologicznej lub być toksyczny. Często w takich syntezach wykorzystuje się katalizatory również cechujące się chiralnością. Od kilkudziesięciu lat intensywnie badane są katalizatory zawierające ligandy zbudowane ze związków kompleksowych metali przejściowych. Wśród nich można wyróżnić ligandy będące pochodnymi ferrocenu np. amina Ugi. Celem pracy była optymalizacja warunków reakcji 1,1΄-diformyloferrocenu z alliloaminą i redukcji powstałego związku 4 do drugorzędowej aminy 5. Metateza z zamknięciem pierścienia związku 5 prowadziłaby prawdopodobnie do powstania związku wykazującego chiralność aksjalną. W pierwszym etapie pracy przeprowadzono syntezę 1,1΄-diformyloferrocenu z ferrocenu. Korzystając z wyników wcześniejszych badań optymalizację warunków reakcji wykonano dla związku o prostszej budowie – formyloferrocenu (związek 2). W pierwszej kolejności przeprowadzono reakcję związku 2 z alliloaminą. Powstałą iminę 3 użyto w następnych eksperymentach – zmieniając rozpuszczalnik, temperaturę oraz reduktor. Ustalono, że najlepsze warunki redukcji to: temperatura 0°C, dichlorometan jako rozpuszczalnik i NaBH(OAc)3 jako reduktor. Z przeprowadzonych eksperymentów wynika, że reakcja 1,1΄-diformyloferrocenu z alliloaminą prowadzona w temperaturze pokojowej przebiega ilościowo. Przeprowadzono redukcję powstałego związku 4 w warunkach zoptymalizowanych dla związku 3, otrzymując produkt 5 oraz produkt uboczny 5a. Na podstawie spektroskopii NMR wstępnie zidentyfikowano produkt uboczny 5a jako trzeciorzędową aminę. Reakcja wymaga dalszej optymalizacji i opracowania metody rozdziału produktów 5 i 5a.
File
  • File: 1
    praca_inż-Tomczyk_Marcin-278500.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 29734

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT514ea6cdd3604b9485c2b7fb610aaa9f/
URN
urn:pw-repo:WUT514ea6cdd3604b9485c2b7fb610aaa9f

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page