Reacciones de Formación de Enlaces Carbono-Carbono y Carbono-Heteroátomo Catalizadas por Complejos de Metales de Transición

Resumen

La investigación en catálisis conduce al desarrollo de procesos con elevada eficacia, en términos de consumo de energía así como en producción de residuos. La utilización del sistema catalítico adecuado disminuye la energía de activación de los procesos implicados lo que permite reducir la temperatura y/o los tiempos para una determinada transformación. Los catalizadores, al modificar las barreras energéticas de las diferentes vías de reacción posibles, puede dar lugar a cambios en la selectividad de dichas transformaciones, al modificar las barreras energéticas de las diferentes vías de reacción posibles y por tanto pudiendo mejorar o incluso invertir la proporción de productos obtenida. La catálisis metálica y la utilización de complejos de metales de transición como catalizadores ocupan un lugar prioritario dentro de este campo. En concreto, el estudio de las reacciones de formación de enlaces carbonocarbono y carbono-heteroátomo aplicando esta metodología constituyen una pieza fundamental dentro de la síntesis orgánica. I. Reacciones de heterociclación y carbociclación en cascada catalizadas por complejos de oro. Introducción y objetivos La catálisis homogénea con ácidos de Lewis del grupo 11 constituye actualmente uno de los campos de investigación más activos en química orgánica. Desde hace aproximadamente una década se ha convertido en una metodología muy eficiente para la formación de enlaces C-C y C-heteroátomo. El excelente potencial que exhiben los complejos de estos metales en catálisis se debe a su comportamiento como ácidos "pi" propiedad esta que les confiere una notable capacidad para activar enlaces múltiples frente a la adición nucleofílica, especialmente al oro. Por otro lado, el desarrollo de nuevas metodologías catalíticas para la síntesis de compuestos policíclicos complejos resulta muy conveniente, ya que en muchos casos forman parte de moléculas biológicamente activas. En este sentido, las reacciones en cascada se han convertido en una herramienta importante para la síntesis directa de moléculas complejas, puesto que permiten la formación de varios enlaces de manera sucesiva a partir de precursores sencillos. Además, el desarrollo de estas metodologías también permite reducir los residuos asociados a procesos sintéticos de varias etapas. En los últimos años, los complejos de oro han demostrado ser activos para catalizar transformaciones diferentes. Basándose en esta versátil reactividad, se han publicado recientemente varias reacciones en cascada. De este modo, resulta interesante utilizar el notable potencial de los complejos de oro para catalizar diferentes transformaciones, enfocado a la síntesis de compuestos heterocíclicos. Por ello, como objetivo de esta memoria está la puesta a punto de reacciones de heterociclación y carbociclación en cascada que permitan el acceso a estructuras policíclicas fusionadas de interés. II. Reacciones de tipo Mukaiyama con aldehídos enolizables catalizadas por sales de hierro Introducción y objetivos Las reacciones de tipo Mukaiyama entre un aldehído y un enolato de cetona para dar lugar a productos de tipo condensación aldólica, han sido ampliamente exploradas dentro del área de las reacciones de formación de enlaces carbono-carbono. Sin embargo, en lo que respecta al componente electrofílico presentan serias limitaciones cuando se emplean aldehídos que posean hidrógenos enolizables en posición alfa al grupo carbonilo. En estos casos, las reacciones de tipo Mukaiyama tienen lugar con bajos rendimientos. Por tanto, el cambio del aldehído por un equivalente sintético como el correspondiente derivado acetal más elaborado estaría justificado, puesto que podría resolver este tipo de limitación. Por tanto, el objetivo en este apartado del proyecto de Tesis sería el desarrollar sistemas catalíticos óptimos para llevar a cabo reacciones de tipo Mukaiyama con derivados acetálicos de aldehídos altamente enolizables que podrían permitir dar a la reacción un valor añadido frente a la reacción de Mukaiyama clásica, en la que la adición se hace no sobre el acetal sino sobre el compuesto de tipo carbonílico. Entre los metales de transición a ensayar para la activación del acetal se pondrá especial atención en las sales de hierro ya que se configura como un metal de transición con un perfil adecuado en cuanto al cumplimiento de los criterios de sostenibilidad.