DNA-Based asymmetric catalysis as a synthetic tool

Abstract

De helische structuur van DNA heeft altijd al aantrekkingskracht gehad op chemici. In onze groep hebben we DNA gebruikt om een enantioselectieve katalysator te ontwikkelen. Dit concept is gebaseerd op een achiraal metaal complex dat kan binden aan DNA. Hierdoor wordt het beïnvloed door de chirale omgeving die door het DNA gevormd wordt en die kan worden overgedragen op verschillende asymmetrisch gekatalyseerde reacties zoals de Diels-Alder reactie, Michael additie, Friedel-Crafts alkylering en meer recent de syn-hydratie reactie. In dit proefschrift wordt een vervolgstudie beschreven waarin het gebruik van DNA-gebaseerde katalyse verder uit gewerkt wordt voor het gebruik in synthetisch interessante reacties. Het onderzoek was gericht op twee gebieden, namelijk, 1) optimalisatie van de reactiecondities met betrekking tot de reactieschaal en het recyclen van de DNA-koper katalysator, 2) de ontwikkeling van nieuwe reacties die hiervoor onbekend of moeilijk uit te voeren waren. The helical structure of DNA has always attracted special attention from chemist. In our group a concept was developed in which DNA is used in order to obtain enantioselective catalysis. This concept is based on an achiral metal complex which can bind non-covalently to the DNA. The helicity of the DNA is hereby transferred to the metal complex, which can be subsequently transferred onto a variety of asymmetrically catalyzed reactions, like the Diels-Alder reaction, the Michael addition, the Friedel-Crafts alkylation and more recently the syn-hydration reaction. In this thesis, a follow-up investigation on the use of this concept in synthetically interesting reactions will be discussed. The research was focused in two directions. First the optimization of the reaction conditions in order to improve the scale of the reactions and the recycling of the catalyst after use. Secondly, the development of new reactions which were unknown or hard to perform, prior to this research.