Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Einsatz von bifunktionellen Edukten in der Mulikomponentenchemie, die durch eine nachfolgende Postmodifikation die Darstellung von Heterocyclen ermöglichen. Ein aktueller Überblick über Hetereocyclensynthesen via Multikomponentenreaktionen wird gegeben. Anschließend wird das Konzept der Multikomponentenreaktion mit nachfolgender Ringschlussreaktion (MCR-RSR) eingeführt. Im Rahmen dieser Arbeit wird erstmalig der Einsatz von Diethylphosphonoessigsäuren als Carbonsäure-Komponente in der Isocyanid unterstützten Multikomponentenreaktion (IMCR) und deren Postmodifikationen untersucht. Durch Reaktion von alpha-Ketoaldehyden bzw. beta-Ketoaldehyden und alpha-substituerten-Diethylphosphonoessigsäuren in der Passerini-3-Komponentenreaktion bzw. Ugi-4-Komponentenreaktion und anschließender Horner-Wadsworth-Emmons-Reaktion konnte ein neuer Zugang zu Butenoliden, Pyrrolen bzw. Pyridinonen entwickelt werden. Die verschiedenen Varianten der MCR-HWE-Reaktionen wurden im 96-Plattenformat untersucht und somit die breite Variabilität der Substituenten gezeigt. Die unterschiedlichen Grundgerüste wurden analytisch klassifiziert und strukturell untersucht. Es gelang von mehreren Verbindungen der einzelnen Strukturklassen für die Einkristallröntgenstrukturanalyse geeignete Kristalle zu züchten und zu untersuchen. Im zweiten Teil der Arbeit wurde der Einsatz von bifunktionellen Edukten in der Multikomponentenchemie untersucht, die sowohl eine Funktion enthalten um in der MCR zu reagieren, als auch eine weitere Funktion, die in einer Ringschlussreaktion (RSR) umgesetzt werden kann. Hierzu wurde die allgemeine und breite Zugänglichkeit zu verschiedenen bifunktionellen Edukten mit neuen Synthesewegen erarbeitet. So gelang es zum Beispiel eine Reihe hoch substituierter Isocyanide und Carbonsäuren darzustellen. Anhand des Konzepts der MCR-RSR wurden die bifunktionellen Edukte in unterschiedlichen Multikomponentenreaktionen eingesetzt und anschließend cyclisiert. Auf diesem Wege sind hochkomplexe Macrocyclen mit unterschiedlichen Ringgrößen und Substituenten in wenigen Stufen zugänglich. Von einem in drei Stufen durch Umsetzung von Säureanhydriden mit Alkoholen zur bifunktionellen Säure-Komponente und Kombination der Passerini-3-Komponentenreaktion mit der Ringschlussmetathese (P-3CR-RCM) darstellbaren Macrocyclus konnten Einkristalle für die Röntgenstrukturanalyse erhalten werden. Im dritten Teil dieser Arbeit konnte eine neue Thiazol-Heterocyclensynthese zur Darstellung von Analoga der hochpotenten Naturstoffklasse der Tubulysine weiter entwickelt und optimiert werden. Hierzu wird eine Thiocarbonsäure, eine Aldehyd-Komponente und beta-Dimethylamino-alpha-isocyanoacrylat als bifunktionelles Isocyanid in der Passerini-Reaktion eingesetzt und in einem Schritt das hochsubstituierte Thiazol aufgebaut. Mit dem auf diesem Wege zugänglichen zentralen Teil der Tubulysine eröffnet sich ein kurzer und effektiver synthetischer Zugang zu Derivaten dieser Naturstoffgruppe, welche als potentielle Krebsmedikamente Einsatz finden könnten. Die Vollendendung der Totalsynthese dieser aktiven Verbindungen ist ein lohnender zukünftiger Forschungsschwerpunkt und eröffnet einen erfolgversprechenden Weg zu potenten Derivaten der Tubulysine.     «

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Einsatz von bifunktionellen Edukten in der Mulikomponentenchemie, die durch eine nachfolgende Postmodifikation die Darstellung von Heterocyclen ermöglichen. Ein aktueller Überblick über Hetereocyclensynthesen via Multikomponentenreaktionen wird gegeben. Anschließend wird das Konzept der Multikomponentenreaktion mit nachfolgender Ringschlussreaktion (MCR-RSR) eingeführt. Im Rahmen dieser Arbeit wird erstmalig der Einsatz von Diethylphosphonoessigsäu...     »

The work describes a new approach to the synthesis of novel heterocycles and macrocycles with multicomponent reaction (MCR) chemistry, followed by different postmodifications. Therefore, the use of bifunctional starting materials which have a potential for different postmodifications was tested. Especially three heterocyclic backbones, butenolides, pyrrolones and pyridinones could be prepared via the combination of MCR with Horner-Wadsworth-Emmons (HWE) reaction. In this case, alpha- or beta-keto aldehydes and alpha-substituted diethylphosphono carboxylic acids were used as bifunctional starting materials in the Passerini-3- (P-3CR) and Ugi-4-component reaction (U-4CR). The combination of these two MCRs with the HWE-reaction was optimized and a set of different structures could be synthesized and analysed. Several X-ray structures of this new backbone could be obtained. A protocol of this reaction for automated synthesis was developed and several diverse libraries could be produced. These were analysed with new methods of high throughput analysis (HTA) like HPLC coupled with chemiluminescence detection (CLND) or flow NMR techniques. In the second part of this work a short synthesis route towards new macrocyles is reported. Here, the concept of multicomponent reaction combined with ring closing metathesis (MCR-RCM) has been developed. Bifunctional reactants were used in a set of different multicomponent reactions, followed by a ring closing metathesis (RCM) as cyclisation method. With this strategy several macrocyles with different ring sizes could be generated. The third part of this thesis describes studies towards the total-synthesis of the potent tubulin binder, the Tubulysins. The structural backbone of this thiazole containing natural product could be accessed via a combination of two multicomponent reactions. Therefore, the alpha-amino alkylation was used and a new variant of a MCR leading to a Passerini thiazole type reaction was developed and optimized.     «

The work describes a new approach to the synthesis of novel heterocycles and macrocycles with multicomponent reaction (MCR) chemistry, followed by different postmodifications. Therefore, the use of bifunctional starting materials which have a potential for different postmodifications was tested. Especially three heterocyclic backbones, butenolides, pyrrolones and pyridinones could be prepared via the combination of MCR with Horner-Wadsworth-Emmons (HWE) reaction. In this case, alpha- or beta-ket...     »