Diseño de ligandos quirales con estructura de imino- y aminopiridina. Aplicación a la reacción de Henry Enantioselectiva

Resumen

La síntesis de nuevas moléculas que puedan actuar como ligandos quirales en reacciones enantioselectivas catalizadas por metales constituye en la actualidad una área de gran interés. Estos ligandos deben ser susceptibles de coordinarse con el ión metálico, generando alrededor del mismo un entorno altamente asimétrico, de forma que el complejo formado sea capaz de promover la reacción con buenos rendimientos y elevada enantioselectividad. También es importante que los ligandos sean fáciles de preparar a partir de materiales de partida asequibles y que puedan ser preparados en ambas formas enantioméricas. De acuerdo con estas consideraciones como primer objetivo de la presente tesis se han diseñado y sintetizado nuevos ligandos de tipo N,N para catálisis asimétrica con estructura de imino- y aminopiridina, basados en el diseño de la figura. Por otro lado, las reacciones de formación de enlaces C-C son de gran importancia en síntesis orgánica puesto que permiten incrementar la complejidad estructural de las moléculas. Entre las reacciones de este tipo, la reacción nitroaldólica o de Henry constituye una de las más útiles metodologías para la formación de enlaces C-C. Debido a la versatilidad química de los grupos hidroxilo y nitro, los ß-hidroxinitroalcanos resultantes, son intermedios valiosos para la síntesis de una gran variedad de moléculas funcionalizadas y compuestos biológicamente activos. Durante la reacción se genera además al menos un centro estereogénico. Consecuentemente, en los últimos años se ha dedicado un considerable esfuerzo hacia el desarrollo de versiones catalíticas y asimétricas de esta reacción. Sin embargo, a pesar de los recientes avances producidos, todavía persisten algunos inconvenientes y limitaciones. Muchos de los métodos descritos están limitados o no han sido estudiados con otros nitroalcanos diferentes a nitrometano. Algunos sistemas catalíticos requieren una carga elevada del catalizador, sólo son aplicables a aldehídos alifáticos o aromáticos o conducen a los productos correspondientes con baja enantioselectividad. Además, en algunos casos los ligandos empleados presentan masas moleculares muy elevadas, o son preparados en secuencias sintéticas muy largas, implican resoluciones racémicas o utilizan productos de partida costosos o difícilmente accesibles. El segundo objetivo de la tesis ha sido la aplicación de los ligandos preparados en reacciones de adición de nitroalcanos a diversos sustratos carbonílicos catalizadas por iones metálicos. Los resultados obtenidos muestran que los complejos de los ligandos de tipo imino- y aminopiridina junto a Cu(II) se han mostrado como catalizadores muy eficaces en una gran variedad de reacciones enantioselectivas de Henry obteniendo altas selectividades y además se han desarrollado también nuevo tipos de reacciones de Henry no descritas hasta el momento.