Organocatálisis asimétrica mediante activación vía iminio en reacciones de adición conjugada

Resumen

En el trabajo de investigación que se recoge en la presente memoria se han estudiado una serie de estrategias que tienen como finalidad la síntesis asimétrica de compuestos de interés con elevado rendimiento y control estereoquímico. Éstas están enmarcadas en el uso de organocatalizadores a modo de elementos estereocontroladores donde el tipo de activación del sustrato de partida se basa en la formación de iones iminio quirales. En este sentido, se ha demostrado la viabilidad de esta activación organocatalítica tanto en reacciones aza-Michael como en ciclopropanaciones mediante un proceso en cascada Michael/a- alquilación. Así, en primer lugar se ha estudiado la reacción aza-Michael entre distintos heterociclos nitrogenados y aldehídos a,b-insaturados diferentemente sustituidos, comprobando que tanto el catalizador empleado, la temperatura de la transformación como la reducción in situ del aducto aza-Michael son aspectos claves para controlar la estereoquímica del proceso. La versatilidad sintética de los aductos obtenidos permitió llevar a cabo su posterior derivatización, pudiéndose destacar la síntesis de oxaziniminas, formamidinas, ureas e isoureas de alto valor añadido. Además, mediante un estudio mecanístico basado en datos computacionales y experimentales, se ha propuesto un modelo cualitativo que permite explicar la estereoquímica inusual obtenida en los productos aza-Michael. En cuanto a la reacción de ciclopropanación, se han estudiado dos rutas sintéticas diferentes, observando que mientras la cicloadición 1,3-dipolar entre diazoalcanos y aldehídos a,b-insaturados no resulta factible, el proceso en cascada Michael/a-alquilación de aldehídos ¿,ß-insaturados con bromomalonato de dietilo proporciona los aductos polisustituidos funcionalizados objetivo con resultados satisfactorios empleando agua como único disolvente y sin la necesidad de añadir ningún tipo de base externa, procedimiento habitual en transformaciones similares.