Reacciones de formación de enlaces C-C catalizadas por metales de transición y factores que les afectan

Resumen

La síntesis y funcionalización de compuestos carbonílicos ha atraído la atención de los químicos a lo largo del tiempo ya que el grupo carbonilo es una función muy versátil en química orgánica y está presente en numerosos compuestos con actividad biológica. Por su parte, las reacciones de acoplamiento cruzado de dos y tres componentes son metodologías que actualmente se aplican a nivel tanto académico como industrial debido a que requieren condiciones suaves de reacción, la extracción de los productos de la mezcla de reacción es fácil y los subproductos generados presentan una baja toxicidad. En este contexto, la aplicación de estas metodologías a la síntesis y funcionalización de compuestos carbonílicos resulta un tema de especial interés. En consideración con estas dos vertientes, esta Memoria recoge los resultados obtenidos en la ?-funcionalización y síntesis de compuestos carbonílicos por aplicación de reacciones de acoplamiento cruzado de dos y tres componentes de tipo Suzuki, reacciones de alcoxicarbonilación y de aminocarbonilación en éteres de oxima de ?-halometilcetonas. Así mismo, se han estudiado algunos aspectos relevantes del mecanismo con el que tienen lugar estas transformaciones. En el primer capítulo de la Memoria se describe la reacción de acoplamiento cruzado tipo Suzuki-Miyaura de éteres de oxima?de??-cloro- y bromometilcetonas catalizada por complejos de paladio (0). Esta metodología permite la ?-funcionalización de numerosos derivados carbonílicos tipo éter de oxima con una amplia variedad de ácidos borónicos con diferentes propiedades electrónicas y estéricas. Además, han podido desarrollarse reacciones altamente regioselectivas mediante la modificación del ligando en el catalizador sobre sustratos de partida difuncionalizados, sustratos que poseen dos enlaces carbono-halógeno de diferente hibridación. Para una mejor comprensión de la influencia de las características del sustrato en los resultados de la reaccion se ha estudiado el comportamiento del complejo de adición oxidante generado a partir de Pd(PPh3)4 y (Z)-2-bromo-1-feniletan-1-ona O-metil oxima. El segundo capítulo se dedica al estudio de la reacción de tres componentes tipo Suzuki en éteres de oxima de ?-cloro- y bromometilcetonas. A partir de tres componentes simples, monóxido de carbono a presión atmosférica, éteres de oxima de clorometilcetonas y ácidos borónicos, la aplicación de esta metodología permite acceder regioselectivamente a 1,3-oxiimino cetonas asimétricas. La reacción secundaria más importante es el acoplamiento cruzado directo, aunque la optimización del sistema catalítico permite eludirla y raramente excede el 5%. El mecanismo de esta reacción ha sido estudiado mediante experimentos de RMN. Finalmente, en el tercer capítulo de la Memoria se describe la alcoxicarbonilación y aminocarbonilación de éteres de oxima de ?-cloro- y bromometilcetonas catalizada por paladio (0). Estas reacciones transcurren con alto regiocontrol en presencia de monóxido de carbono a presión atmosférica. Los alcoholes alifáticos y aromáticos reaccionan con éteres de oxima derivados tanto de cetonas alifáticas como aromáticas dando lugar a ?-oxiimino ésteres. Sin embargo, cuando se usan aminas debe distinguirse entre el comportamiento de las aromáticas y las alifáticas. Mientras que, las ?-oxiimino amidas derivadas de anilinas pueden obtenerse con altos rendimientos por aminocarbonilación, las derivadas de aminas alifáticas deben prepararse mediante un procedimiento one-pot de dos etapas alcoxicarbonilación/ aminólisis del éster. Esto se debe a que los éteres de oxima de ?-cloro- y bromometilcetonas reaccionan con aminas alifáticas por sustitución directa del halógeno, no dando lugar a la reacción de tres componentes.