Imino esters as precursors of azomethine ylides in 1,3-dipolar cycloaddition and Mannich reactions

Resumen

Dentro de la disciplina de la química orgánica, la síntesis asimétrica es una de las áreas de investigación más relevantes, dado que permite la obtención de compuestos con alta pureza óptica a través de reacciones diastereoselectivas o enantioselectivas. Uno de los tipos de reacción que permite obtener un mayor número de centros estereogénicos, cuatro, en un solo paso son las reacciones de cicloadición. De entre las reacciones englobadas en las cicloadiciones destaca las reacciones 1,3-dipolares, donde intervienen alquenos deficientes en electrones actuando como dipolarófilos e iluros de azometino actuando como dipolos. Con el objetivo de poder obtener la mayor enantioselectividad posible se han diseñado diferentes organocatalizadores, bases y complejos metálicos, los cuales se emplean en cantidades subestequiométricas, y que con lo anteriormente descrito son frecuentemente utilizadas para sintetizar pirrolidinas sustituidas. Modificando los diferentes parámetros que intervienen en estas reacciones, como el complejo catalítico, disolvente, base y sustituyentes, donde se pretende inducir un alto grado de asimetría en el compuesto final obteniendo un solo esteroisómero, es posible controlar tanto la diastereoselectividad (aproximación exo o endo) como la enantioselectividad. Por otro lado, la importancia y posible aplicabilidad de los heterociclos nitrogenados obtenidos en este tipo de reacciones, tanto como organocatalizadores como en su aplicación biológica, es alta. La metodología empleada en la investigación consistirá primero en optimizar las condiciones de la reacción, para posteriormente por un lado tratar de recuperar el complejo catalítico quiral, y por otro lado aislar pirrolidinas enantioméricamente enriquecidas que serán analizadas en un HPLC empleando columnas quirales. Se procederá a la síntesis de imino ésteres, como precursores de iluros de azometino, que se harán reaccionar con dipolarófilos de diferente naturaleza obteniendo las correspondientes pirrolidinas, donde el complejo catalítico formado por ligandos tipo P y catión plata es el encargado de aportar la información quiral. El plan establecido sería: • Durante el primer año: Realizar un estudio completo de la reacción tipo Mannich entre iminoésteres e iminas Nsustituidas empleando complejos quirales de plata y oro. Y estudiar las reacciones multicomponente racémicas entre aldehídos funcionalizados, iminoésteres y alquenos deficientes en electrones. • Durante el segundo año: Estudio de reacciones 1,3-dipolares de iluros de azometino enantioselectivas catalizadas por complejos chirales de plata. Y el estudio de reacciones 1,3-dipolares de iluros de azometino enantioselectivas cooperativas empleando una doble activación (dipolo y dipolarófilo a la vez). • Durante el tercer año: Continuar el estudio de reacciones 1,3-dipolares de iluros de azometino enantioselectivas catalizadas por complejos chirales de plata, y continuar el estudio de reacciones 1,3-dipolares de iluros de azometino enantioselectivas cooperativas empleando una doble activación (dipolo y dipolarófilo a la vez). Conclusión: Se han conseguido completar todos los trabajos planteados inicialmente. Se consiguió optimizar tanto las reacciones multicomponentes como las reacciones enantioselectivas en términos de rendimiento, diastereoselectividad y enantioselectividad, eligiendo la mejor combinación de catalizadores, ligandos, disolvente y temperatura. Además se han sintetizado diferentes compuestos, en cada trabajo, creando diferentes bibliotecas de productos.