Asymmetric epoxidation of unfunctionalised alkenes catalysed by d-fructose derivatives

Abstract

Esta tesis se centra en la síntesis de epóxidos enantiopuros utilizando derivados de la D-fructosa como catalizadores. Por ello se ha desarrollado una síntesis eficiente del diéster de Shi (4,5-Di-O-acetil-1,2-O-isopropilideno--D-eritro-2,3-hexadiulo-2,6-piranosa) en la que se han tenido en cuenta aspectos como la selectividad, eficiencia, coste y sostenibilidad de los reactivos usados. Un cambio en el método de purificación permitió aislar el dihidrato derivado del diéster de Shi (no descrito anteriormente). Se optimizaron las condiciones de epoxidación usando ambos catalizadores, y éstos fueron posteriormente ensayados en la epoxidación asimétrica de un conjunto de alquenos no funcionalizados obteniendo altas actividades catalíticas y enantioselectividades. Finalmente, estudios de marcaje isotópico permitieron identificar y entender los mecanismos de estereoinducción implicados.

In this thesis we focus on the synthesis of enantiopure epoxides using D-fructose derivatives as catalysts. A practical synthesis of the previously reported Shi’s diester catalyst (4,5-Di-O-acetyl-1,2-O-isopropylidene-D-erythro--2,3-hexadiulo-2,6-pyrano-se) was developed. Synthetic aspects such as selectivity, efficiency, cost and environmental issues of the reagents were taken into account. Optimisation of the work-up allowed for the isolation of its dihydrate derivative (no described previously). The epoxidation conditions using both D-fructose derivatives (diester and its hydrate) were optimised. Both catalysts were subsequently assayed in the asymmetric epoxidation of an array of unfunctionalised alkenes obtaining high activities and enantioselectivities. Finally, labelling experiments provided a sound understanding of the stereoinduction processes.