Gold(I)-Catalyzed Cyclizations and Enantioselective Total Synthesis of (+)- Schisanwilsonene A

Abstract

Durant els últims anys, en el nostre grup de recerca es van desenvolupar reaccions d'activació d'alquíns catalitzades per or que afavoreixen l'atac de diferents nucleòfils (com ara olefines, índols o arils) a alquins.

En el primer capítol d'aquesta Tesi Doctoral es descriu una nova reacció catalitzada per Au (I) en la qual participen tant alquins com trimetilsilil azida, donant lloc a un nou tipus de productes: tetrazols. Aquesta reacció funciona amb bons rendiments amb diferents alquins substituïts amb grups activants, demostrant alhora les seves limitacions amb alquins que contenen grups desactivants.

El segon capítol tracta sobre carbens de Au (I) que poden reaccionar intermolecularment amb diferents nucleòfils. La primera part presenta la nova formació de ciclopentenones i ciclopentadiens amb ésters propargílics i furans. Després de l'activació amb el complex catiònic d'Au (I), l'éster propargílic sofreix una migració 1,2 donant lloc al carbè d'Au (I) que reaccionaria amb furans.

Després de l'activació de 1,6-enins amb complexos catiònics d'Au (I), el nostre grup va descobrir al 2009 que els 1,6-enins que contenen alcohols o éters propargílics experimenten una migració 1,5 donant lloc a cations d'alil-or. Aquests intermedis es van poder atrapar intra- o intermolecularment amb alquens. L'objectiu de la segona part d'aquest capítol va ser desenvolupar aquesta reacció atrapant l'alil-or amb diferents nucleòfils. La reacció intermolecular entre alil-ors i furans va permetre obtenir nous productes de gran interès, com per exemple 1,3-dicetones i silans.

En l'últim capítol d'aquest manuscrit es va aplicar la metodologia desenvolupada en el grup sobre la migració 1,5 dels 1,6-enins catalitzada amb Au (I) a la síntesi de productes naturals. D'aquesta manera, es va completar la síntesi total de la (+)-schisanwilsonene A, un compost natural que presenta una notable activitat biològica contra l'hepatitis B.

Durante los últimos años, dentro de nuestro grupo de investigación se desarrollaron reacciones de activación de alquinos catalizadas por oro que favorecen el ataque de distintos nucleófilos (tales como olefinas, índoles o arilos) a alquinos.

En el primer capítulo de esta Tesis Doctoral se describe una nueva reacción catalizada por Au(I) en la que participan tanto alquinos cómo trimetilsilil azida, dando lugar a un nuevo tipo de productos: tetrazoles. Esta reacción funciona con buenos rendimientos con diferentes alquinos sustituidos con grupos activantes, demostrando a la vez sus limitaciones con alquinos que contienen grupos desactivantes.

El segundo capítulo trata sobre los carbenos de Au(I) que pueden reaccionar intermolecularmente con diferentes nucleófilos. La primera parte presenta la nueva formación de ciclopentenonas y ciclopentadienos con ésteres propargílicos y furanos. Tras la activación con el complejo catiónico de Au(I), el éster propargílico sufriría una migración 1,2 dando lugar al carbeno de Au(I) que reaccionaría con furanos.

Tras la activación de 1,6-eninos con complejos catiónicos de Au(I), nuestro grupo descubrió en 2009 que los 1,6-eninos que contienen alcoholes o éteres propargílicos experimentan una migración 1,5 dando lugar a cationes de alil-oro. Estos intermedios se pudieron atrapar intra- o intermolecularmente con alquenos. El objetivo de la segunda parte de este capítulo fue desarrollar esta reacción atrapando el alil-oro con diferentes nucleófilos. La reacción intermolecular entre alil-oros y furanos permitió obtener nuevos productos de gran interés, tales como 1,3-dicetonas y silanos.

En el último capítulo de este manuscrito se aplicó la metodología desarrollada en el grupo sobre la migración 1,5 de los 1,6-eninos catalizada con Au(I) a la síntesis de productos naturales. De este modo, se completó la síntesis total de la (+)-schisanwilsonene A, un compuesto natural que presenta una notable actividad biológica contra la hepatitis B.

Recently, gold(I)-catalyzed activation of alkynes followed by nucleophilic attack (using substrate such as olefins, indoles or aryls) have been developed in our group.

In the first chapter of this thesis, a new reaction catalyzed by Au (I) using trimethylsilyl azide and alkynes is described leading to the formation of tetrazoles. Good yields were obtained when employing electron rich alkynes while the reaction was found to be sluggish when employing electron-withdrawing subtituents.

The second chapter focuses on the intermolecular trapping of the in situ formed Au (I)-carbenes with different novel nucleophiles. In the first portion of this chapter, we describe the formation of cyclopentenones and cyclopentadiene using propargylic esters and furans. Upon activation of the alkyne with cationic Au (I) complexes, the propargyl ester undergoes a 1,2 migration leading to Au (I)-carbene which can then react with different furans.

Upon activation of 1,6-enynes with cationic Au (I)-complexes, our group discovered the 1,5-migration of 1,6-enynes containing propargylic alcohols/ethers into allyl gold cations intermediates. These species could then be trapped intra- or intermolecularly with various alkenes. In this context, we demonstrated that these allyl gold cation could be trapped with furans, 1,3-diketones and silanes.

The last chapter of this manuscript describes the application of the 1,5-migration of 1,6-enynes catalyzed by Au (I) to the synthesis of the natural products (+)-schisanwilsonene A, B and C which possess interesting biological activity against hepatitis B.