Silver-Catalyzed Cascade Conversions of CO2 into Heterocycles

Abstract

Les reaccions catalítiques en cascada utilitzant CO2 com a reactiu han guanyat interès ja que poden conduir a estructures més complexes que s'assemblen a (parts de) compostos farmacèutics rellevants. Els processos en cascada ofereixen una manera de combinar diverses etapes del procés en una síntesi d'un sol pas, tot podent construir ràpidament esquelets complexos i funcionals d'interès en la descoberta de medicaments, així com en estudis de desenvolupament. Una altra particularitat en l'àrea de la catàlisi del diòxid de carboni és la natura privilegiada de la catàlisi de plata per convertir alcohols propargílics i el CO2 en carbonats -alquilidens activats, que potencialment poden reaccionar més, amb el nucleòfil escaient, per induir una isomerització de l'estructura heterocíclica. En vista d'aquestes característiques i nocions, vam concebre que la combinació de tots aquests aspectes oferiria una aproximació potent a noves menes de compostos heterocíclics derivats del CO2. El principal objectiu d'aquesta tesi doctoral és el desenvolupament de noves conversions en cascada catalitzades per plata del diòxid de carboni a nous tipus d'heterocicles amb un alt nivell de funcionalització, grau de de substitució i l'extensió d'aquests procediments a carbonats i carbamats cíclics més grans.

Las reacciones catalíticas en cascada utilizando CO2 como reactivo han ganado interés ya que pueden conducir a estructures más complejas que se parecen a (partes de) compuestos farmacéuticos relevantes. Los procesos en cascada ofrecen una manera de combinar diversas etapas del proceso en una síntesi de un solo paso, pudiendo construir rápidamente esqueletos complejos i funcionales de interès en la descubierta de medicamentos, así como en estudios de desarrollo. Otra particularidad en el área de la catálisi del dióxido de carbono és la natura privilegiada de la catalisi de plata para convertir alcoholes propargílicos i el CO2 en carbonatos -alquilidenos activados, que potencialment pueden reaccionar más, con el nucleòfilo apropiado, para inducir una isomerización de la estructura heterocíclica. En vista de estas características i nociones, concebimos que la combinaciónd e todos estos aspectos ofrecería una aproximación potente a nuevos tipos de compuestos heterocíclicos derivados del CO2. El principal objetivo de esta tesi doctoral és el desarrollo de nuevas conversiones en cascada catalizadas por plata del diocido de carbono a nuevos tipos de heterociclo con un alto grado de funcionalización, grado de sustitución i la extensión de estos procedimientos a carbonatos i carbamatos cíclicos más grandes.

fCuantcailoyntiacl mcaesnctaed dee rsenascotsio dnes ucisnincog, CsOei2s ia ssi eat ere áatgoemnot sh.ave gained interest as they can lead to more complex structures resembling (parts of) pharma-relevant compounds. Cascade processes offer a way to combine several process steps into a one-pot procedure while having the opportunity to quickly assemble complex and functional scaffolds of interest in pharmaceutical discovery and development studies. Another observation in the area of CO2 catalysis is the privileged nature of Ag-catalysis to convert propargylic alcohols and CO2 into activated -alkylidene carbonates which have potential to undergo further reactions provided that suitable nucleophiles are present that can induce isomerization of the heterocyclic structure. In view of these features and notions, we envisioned that combining all these aspects would deliver a powerful approach to new types of heterocyclic compounds derived from CO2. The main objective of this doctoral thesis is the development of novel Ag-catalyzed cascade conversions of carbon dioxide into new types of heterocycles with a high level of functionality, substitution degree and further extending these procedures to larger ring carbonates and carbamates.