Aplicacions sintètiques d'alcohols propargílics simètrics

Abstract

En aquesta Tesi Doctoral s'han obtingut diols simètrics de forma estereoselectiva (Capítol 1) mitjançant una addició d'1-alquin-3-ols acilats sobre aldehids ramificats en alfa emprant triflat de zinc i una N-metilefedrina enantiomèricament pura.<br/>Les primeres addicions es van fer sobre isobutiraldehid, fent servir tant la - com la + N-metilefedrina, a t.a. o bé a 60 ºC amb excel·lents rendiments. Les diastereoselectivitats observades van ser sempre bones sobretot en portar a terme la reacció a t.a. A més a més, quan l'estereoquímica relativa del diol obtingut fou sin resultaren millors (cas matched) que quan el diol obtingut era l'anti (cas "mismatched"). <br/>També es van fer proves amb altres aldehids ramificats en alfa, obtenint-se de nou, excel·lents diastereoselectivitats a t.a.<br/>D'altra banda, s'ha iniciat l'estudi de la resolució cinètica d'1,4-diols propagílics simètrics en presència de Novozym 435(R), obtenint-se els diols diacilats amb bons excessos enantiomèrics encara que en rendiments moderats.<br/>Cal dir, que també s'han obtingut aquests compostos com a mescla d'estereoisòmers o bé de forma diastereoselectiva emprant i/o adaptant mètodes ja coneguts en el nostre grup de treball.<br/><br/>Una vegada disposàvem de metodologies eficaces per a l'obtenció dels diols propargílics de partida es van emprar en diferents estudis:<br/><br/>a) L'obtenció d'àcids paracònics (Capítol 2), un conjunt de &#61543;-butirolactones aïllades de diversos tipus de molses, líquens i fongs. La major part d'elles presenten activitat biològica. En concret, hem sintetitzat el (&#61485;)-àcid faseolínic i els seus tres diastereòmers. Els punts clau d'aquesta síntesis han estat l'obtenció estereoselectiva del diol al·lílic per metàtesis de tancament d'anell (RCM) i la transposició d'Ireland-Claisen de dipropionat. En aquesta part del treball s'ha pogut verificar que l'estereoquímica absoluta del producte natural levogir era (S,S,S).<br/><br/>b) L'obtenció de diferents beta-hidroxi alfa-aminoàcids (Capítol 3), els quals poden trobar-se als éssers vius, lliures o be formant part de proteïnes, oligonucleòtids o pèptids cíclics. En concret, en aquest treball s'ha estudiat la transformació dels diols propargílics obtinguts en 1,3-oxazolidin-2-ones mitjançant una ciclació estereoselectiva catalitzada per Pd(0). A més a més, s'ha desenvolupat un protocol per a la transformació d'aquestes oxazolidinones en beta-hidroxi alfa-aminoàcids protegits en forma de carbamat. Aquests resultats s'han aplicat a l'obtenció de la (2S,3S)-beta-hidroxileucina.<br/><br/>c) L'obtenció de beta-hidroxi alfa-aminoàcids quaternaris ha despertat un gran interès en els últims anys. Un cas especial el formen els aminoàcids alfa, alfa-disubstituïts que a més a més contenen un grup hidroxil en beta, és a dir, estructures que podrien considerar-se serines alfa,beta-disubstituïdes. Alguns productes farmacològicament actius presenten aquesta subestructura, com per exemple, la Esfingofungina E. L'objectiu d'aquesta part del treball (Capítol 4) ha estat l'obtenció d'oxazolidinones amb un C quaternari en C4. Per a la seva obtenció s'han desimetritzat els diols propargílics en els corresponents 2-fenil-2-alquen-1,4-diols, els dicarbamats d'aquests diols al·lílics han estat els substrats sobre els quals s'ha dut a terme una ciclació intramolecular amb diferents catalitzadors metàl·lics. S'ha trobat en aquest treball, que els més selectius per a la formació d'oxazolidinones amb centre quaternari són els complexos de Ni(0), generats in situ, i els de Pd(II). Una vegada preparades aquestes oxazolidinones quaternàries s'han transformat en precursors d'alfa-fenil beta-hidroxi alfa-aminoàcids i alfa-hidroximetil beta-hidroxi alfa-aminoàcids.

<I>In this Thesis we have demonstrated the usefulness of symmetrical 1,4-propargylic diols as chiral synthons. For this aim, we have used these compounds in several synthetic routes. These symmetrical diols have been synthesized in an enantioenriched way, through the addition on a zinc acetilyde to an aldehyde in the presence of N-methylephedrine. Furthermore, this method allows us the preparation of unsymmetrical propargylic diols with an independent control of the configurations.<br/>On the other hand, we have started the study of a kinetic resolution of these diols with the commercially available lipase Novozym 435 (Chapter one).<br/><br/>Having these starting materials in hand, we have applied them to the synthesis of paraconic acids (Chapter two). Thus, we have developed a new stereoselective route to (&#61485;)-phaseolinic acid and their three diastereomers. The key steps of this approach are the preparation of the diol by ring closing metathesis (RCM) and the Ireland-Claisen rearrangement of the corresponding dipropionate. In this work, we have verified the absolute stereochemistry of the levogir natural product is (S,S,S).<br/><br/>In the third chapter, we have transformed these 1,4-propargylic diols in 1,3-oxazolidin-2-ones by means of the stereoselective cyclization catalysed by palladium(0). In addition, we have developed a protocol for convert these oxazolidinones into beta-hydroxy alpha-amino acids protected as a cyclic carbamate. We have applied these results to afford the (2S,3S)-beta-hydroxyleucine.<br/><br/>Finally, in the fourth chapter we have initiated the studies towards the synthesis of quaternary beta-hydroxy alpha-amino acids. The desymmetrization of these diols afforded the corresponding 2-phenyl-2-alkene-1,4-diols. The dicarbamates of these diols have been used as the substrates for the cyclization in the presence of several metals as catalysts. We have found that the most selective catalysts to prepare the desired oxazolidinones with quaternary carbon were the Ni(0) complexes generated in situ, and some palladium(II) species. To finish this chapter, these oxazolidinones were converted into precursors of alpha-phenyl beta-hydroxy alpha-amino acids and alpha-hydroxymethyl beta-hydroxy alpha-amino acids. </i>