Diseño, síntesis y evaluación de novedosos ligandos quirales derivados de TADDOL

Abstract

La preparación enantioselectiva de moléculas quirales se conoce como síntesis asimétrica. Las moléculas que no pueden superponerse se llaman enantiómeros y deben ser considerados como compuestos químicos diferentes, en particular para fines biológicos. Se conocen varios métodos para la preparación de un compuesto de forma enantioselectiva, entre los que se encuentra la síntesis asimétrica. Actualmente, la forma más sofisticada consiste en el uso de catalizadores quirales, formados por un metal de transición y un ligando quiral. El objetivo de esta tesis ha sido diseñar y preparar ligandos quirales derivados de fósforo análogos de TADDOL para su uso en la reacción de adición asimétrica conjugada de dietilcinc a sustratos alfa, beta-insaturados. Se conoce un sólo caso donde se utilizan derivados de fósforo de DIMPTH(OH)2 como ligandos quirales. Además, el comportamiento químico de DIMPTH(OH)2 es diferente de TADDOL, por lo que decidimos diseñar y preparar fosfitos, fosfonitos fosforamiditos y derivado de éste. Además, no se conocen los ligandos de fósforo derivados de la estructura rígida bis-DIMPTH(OH)2, por lo que decidimos preparar derivados de esta estructura. Los ligandos se evaluaron de la adición de dietilcinc a 2-ciclohexenona y 2 pentenona, obteniéndose bajos excesos enantioméricos, excepto con el ligando quiral derivado de mentol. Los ligandos fueron más reactivos y selectivos en la adición de dietilcinc a enonas acíclicas alfa, beta-insaturadas. Finalmente, los ligandos obtenidos fueron utilizados en la adición de dietilcinc a nitroalquenos. Los ligandos ofrecieron excesos enantioméricos de bajos a moderados y fueron muy reactivos en casi todos los casos.

Enantioselective preparation of chiral molecules is known as asymmetric synthesis. The molecules that can not overlap are called chiral enantiomers and should be considered as different chemical compounds, particularly for biological purposes. Several methods for preparing a compound in an enantioselective way are reported, among which we find asymmetric synthesis. Currently, the most sophisticated form is the use of chiral catalysts consisting of a transition metal and a chiral ligand. The goal of this thesis was to design and prepare chiral phosphorus ligands derived from TADDOL analogues for their use in the asymmetric conjugate addition reaction of diethylzinc to alpha,beta-unsaturated substrates. There is only one known case where phosphorus derivatives used DIMPTH(OH)2 as chiral ligands. In addition, the chemical behavior of DIMPTH(OH)2 is different from TADDOL, so we decided to design and prepare phosphites, phosphonites and phosphoramidites derived from it. Moreover, the phosphorus ligands derived from rigid structure bis- DIMPTH(OH)2 are not known, so we decided to prepare derivatives of this structure. Ligands were evaluated in the addition of diethylzinc to 2-ciclohexenone and 2-pentenone, where low enantiomeric excesses were achieved, except with the chiral ligand derived from menthol. Ligands were assessed in the addition of diethylzinc to alpha,beta -unsaturated acyclic enones being more reactive and selective than with cyclic enones. Finally, ligands obtained were used in the addition of diethylzinc to nitroalkenes. The ligands gave low to moderate enantiomeric excesses and were very reactive in almost all cases.