Mid Sweden University

This thesis presented novel methodologies for enantioselectivesynthesis of highly functionalized lactam and sugar derivatives.Asymmetric organocatalysis, cooperative dual catalysis and one-pot multicomponent reaction strategies were applied for the construction of continuous and quaternary stereogenic center.In Chapter I, an unique strategy for enantioselective synthesis of bicyclic lactam N,S-acetals scaffolds was developed. The reaction intiates from an aminocatalyzed transformation. Next, the addition of thiol amine leads to the construction of bicyclic lactams via aimine/N,S-acetal formation/lactamization cascade sequence.Chapter II focuses on a stereodivergent synthesis of fluorinated lactams bearing two vicinal stereogenic centers by multicomponent reaction. The reaction proceeds via enantioselective Michael addition/imine formation/lactamization cascade process. The reaction solventused in the lactamizarion step gives switchable diastereoselectivity to the fluorinated quaternary stereocenter. DFT calculation revealed a mechanistic insight into the unexpected diastereoselectivity. The usefulness of fluorinated lactams was demonstrated in fluorinated drug analogue synthesis.Chapter III illustrates a new enantioselective allylic alkylation of acetonide protected trioses and furanosides by merging enamine catalysis with transition metal catalysis. An intrinsic sugar-assistedkinetic resolution mechanism between aldehyde and aminocatalystwas proposed and monitored in NMR studies.Chapter IV is about a new chiral amine-catalyzed C4’ α-aminomethylaction of furanoside and nucleoside derived C5’ aldehydes. The C4’ aminomethyl functionalized furanoside precursors have potentials fornew nucleoside analogue synthesis.

Denna avhandling presenterar nya metoder för enantioselektiv syntes av högfunktionaliserade laktam- och sockerderivat. Asymmetrisk organokatalys, kooperativ dubbel katalys och flerkomponentreaktionsstrategier i en behållare användes för konstruktion av kontinuerliga och kvartära stereogena centra.I kapitel I utvecklades en unik strategi för enantioselektiv syntes av bicykliska laktam N,S-acetaler ställningar. Reaktionen initieras från en aminokatalyserad transformation. Därefter leder tillsatsen av tiolamin till konstruktionen av bicykliska laktamer via en imin/N,S-acetalbildning/laktamiseringskaskadsekvens. Kapitel II fokuserar på en stereodivergent syntes av fluorerade laktamer som bär två vicinala stereogena centra genom multi-komponentreaktion. Reaktionen fortskrider via enantioselektiv Michael-addition/iminbildning/laktamiseringskaskadprocess. Lösningsmedlet som används i laktamiseringssteget ger omkopplingsbar diastereoselektivitet till det fluorerade kvartära stereocentret. DFT-beräkningar gav en förklaring för den oväntade diastereoselektiviteten. Användbarheten av fluorerade laktamer demonstrerades med syntes av fluorerade läkemedelsanaloger. Kapitel III illustrerar en ny enantioselektiv allylisk alkylering av acetonidskyddade trioser och furanosider genom att kombinera enaminkatalys med övergångsmetallkatalys. En inneboende sockerassisterad kinetisk resolvering mellan aldehyd och aminokatalysator föreslogs och undersöktes i NMR-studier. Kapitel IV handlar om en ny kiral amin-katalyserad C4' α-aminometylering av furanosid och nukleosid härledda C5' aldehyder. De C4'-aminometylfunktionaliserade furanosidprekursorerna har potential för ny nukleosidanalogsyntes.