Unconventional reactivity patterns in asymmetric organocatalytic cycloaddition reactions

Zusammenfassung

La memoria recoge el estudio y desarrollo de diversas reacciones organocatalíticas enantioselectivas. Explorando, en primer lugar, la reactividad de iluros de nitrona como 1,3-dipolos en la cicloaddición [3+2] con aldehídos ¿-ß-insaturados activados mediante aminas secundarias quirales via ión iminio, que presenta regioselectividad poco convencional comparada con el comportamiento habitual de nitronas como 1,3-dipolos, conduciendo a la formación de N-hidroxipirrolidinas densamente funcionalizadas con altos rendimientos y estereoselectividad excelente.Adicionalmente, el concepto de enamina viníloga fue aplicado seleccionando como sustrato modelo dienales que presenten conjugación interrumpida para la generación catalítica de intermedios tipo trienamina, empleando para ello catalizadores de amina secundaria quirales, y su aplicación en química de cicloaddición tipo Diels-Alder con nitroolefinas, rindiendo ciclohexenos polisustituidos con altos rendimientos y de manera altamente diastereo- y enantioselectiva.Además, la capacidad que presentan los catalizadores NHC para invertir la polaridad (umpolung) de compuestos carbonílicos fue empleada para desarrollar la cicloadición enantioselectiva catalizadad por NHC quirales entre enolatos de azolio provenientes de formilciclopropanos y alquilideneoxindoles como aceptores de Michael, en una reacción que se corresponde con cicloaddiciones de Diels-Alder de demanda electrónica inversa. Los aductos se obtuvieron como únicos diastereoisomeros en moderado hasta alto rendimiento y enantioselectividad excelente.Finalmente, como parte de una estancia breve en los laboratorios dirigidos por el Prof. Phil S. Baran, haciendo uso de la tensión de anillo como fuerza impulsora y motivando el desarrollo de transformaciones sintéticas sin precedentes, se estudió una metodología que implica el uso de anillos bicíclicos tensionados, i.e. [1.1.1]propelano, 1-azabiciclo[1.1.0]butano y 1-(arilsulfonil)biciclo[1.1.0]butano, como sustratos propensos a experimentar adición de aminas como nucleófilos, como potente herramienta sintética para la funcionalización en etapa tardía de compuestos tipo amina, llevando a la formación de productos de elevado interés para la industria farmacéutica.