Estudi de nous agents de solvatació quiral: a,a'-bis(trifluorometil)-9,10-antracendimetanol i altres

Abstract

El present treball es basa en la síntesi de nous agents de solvatació quiral els quals són més eficients i versàtils que els ja existents en el mercat. Per tal d'assolir aquest objectiu s'han realitzat diverses modificacions a l'estructura dels CSA més habituals, tal i com els comercials alcohol de Pirkle i la 1-(1-naftil)etilamina. Posteriorment s'ha avaluat l'efecte d'aquestes modificacions en front del comportament d'aquests nous agents de solvatació quiral. A partir d'aquest treball s'han pogut establir diversos fets i conclusions. L'alcohol 2,2-dimetil-1-(1-naftil)propanol s'ha sintetitzat i els seus enantiomers s'han resolt però la seva capacitat com a agent de solvatació quiral sembla presentar una capacitat no tan bona com la proporcionada per l'alcohol de Pirkle. El compost a,a'-bis(trifluorometil)-9,10-antracendimetanol ha estat sintetitzat i els seus diastereoisòmers s'han separat eficientment. S'ha demostrat el bon comportament com a CSA en front de diversos soluts racèmics. Aquest alcohol presenta una gran capacitat per induir enantiodiferenciació amb mescles racèmiques, la qual cosa h a permès demostrar un millor comportament si es compara amb els resultats obtinguts a partir de l'alcohol de Pirkle. S'ha determinat l'estequiometria dels complexos d'associació formats, la qual cosa ha permès determinar que en tots els casos estudiats la relació és 1 a 1; encara que l'alcohol presenta a la seva estructura dos grups funcionals. S'ha dut a terme l'estudi de les constants d'equilibri (K). S'ha observat que les constants (K) augmenten en disminuir la temperatura.<br/>A més, s'ha estudiat la síntesi per tal d'obtenir l'alcohol (R,R)-a,a'-bis(trifluorometil)-9,10-antracendimetanol de forma enantiopura de forma molt exitosa.<br/>Aquest alcohol s'ha utilitzat a com a auxiliar quiral en una reacció de Diels-Alder. S'ha sintetitzat el mono-acrilat d'aquest alcohol i s'ha fet reaccionar amb ciclopentadiè per formar els respectius adductes diastereoisomèrics. El e.d. obtingut és del 70%. És el mateix resultat que quan s'utilitza l'acrilat de l'alcohol de Pirkle.<br/>S'ha desenvolupat una metodologia per obtenir el perdeutero-a,a'-bis(trifluorometil)-9,10-antracendimetanol i s'exposen les avantatges d'utilitzar CSA perdeuterats quan es realitzen experiments de RMN per tal de determinar l'e.e de les mostres. Els propis senyals del CSA en 1H i 13C NMR desapareixen.<br/>Múltiples mètodes sintètics s'han desenvolupat per tal d'obtenir l'a,a'-diamino-9,10-antracendietà. Només utilitzant 9,10-antracendicarboxaldehid, com a reactiu de partida, i realitzant una reacció de Mitsunobu del derivat alcohol proporciona l'amina. El producte s'obté amb baix rendiment. Aquest és el motiu pel qual és rebutja l'ús d'aquesta amina com a CSA

The present work is based on the synthesis of new chiral solvating agents which are more efficient and versatile than the ones in the current market. In order to reach this objective a number of modifications have been introduced in the structure of the common CSA, such as Pirkle's alcohol, and 1-(1-naphtyl)ethylamine, and then the effect of these changes in the behaviour of these new compounds as chiral solvating agents has been evaluated. From this work several facts and conclusions can be stated. The alcohol, 2,2-dimethyl-1-(1-naphthyl)propanol, has been synthesized and its enantiomers have been separated but its capacity as chiral solvating agent seem to be not as good as the capacity of Pirkle's alcohol.<br/>The compound a,a'-bis(trifluoromethyl)-9,10-anthracenedimethanol has been synthesized and their diastereoisomers have been separated efficiently. The good behaviour of this product as a chiral solvating agent (CSA) towards several enantiomeric molecules has been tested. This alcohol has showed a large capacity to induce enantiodifferentiation in racemic mixtures, which shows, in all cases, a much better capacity than using Pirkle's alcohol. The stoichiometry of the association complexes has been determined concluding that the ratio is usually 1:1, although this alcohol presents two functional groups. A study of the equilibrium constant (K) has been carried out and has been demonstrated that K increases when temperature decreases.<br/>Furthermore, it has been developed a synthesis to obtain enantiopure (R,R)-a,a'-bis(trifluoromethyl)-9,10-anthracenedimethanol in a very good yield.<br/>This alcohol has also been tested as a chiral auxiliary in a Diels-Alder reaction. The mono-acrylate of this alcohol has been obtained and it has reacted with cyclopentadiene to form distereoisomeric adducts. The d.e obtained is 70%. It is the same as the one obtained when Pirkle's acrylate is used.<br/>A synthetic method has been developed to obtain perdeuterio--a,a'-bis(trifluoromethyl)-9,10-anthracenedimethanol and the advantages of using a perdeuterated CSA are clearly showed when NMR experiments are made to determine e.e of the samples. The own signals of the CSA in 1H and 13C NMR disappear.<br/>Several synthetic methods have been developed to obtain a,a'-diamino-9,10-anthracenediethane. But only using 9,10-anthracendicarboxaldehide, as starting material, and making the Mitsunobu reaction of its alcohol derivative afforded the amine. The compound is obtained in low yield, so that is the reason why the use of this amine as CSA is rejected.