Oxidación y Epoxidación estereoselectiva de ga s-Hidroxi Sulfinil dienos y derivados Aplicación a la síntesis de Tetrahidrofuranos

Resumen

Capítulo 1. Introducción general. Debido a la enorme repercusión que tiene sobre áreas como las ciencias biológicas o la ciencia de los materiales, la Química Orgánica sintética es un área de la Ciencia en constante desarrollo. No obstante, la síntesis orgánica no sólo es una herramienta que sirve par generar moléculas que mejoren el conocimiento de nuevas funciones biológicas o del comportamiento de nuevos materiales, sino que frecuentemente proporciona nuevos compuestos con aplicación terapéutica o nuevos materiales con interesantes propiedades físicas. La búsqueda y desarrollo de los nuevos métodos de síntesis orgánica, así como el perfeccionamiento de los ya existentes, constituye actualmente uno de los objetivos fundamentales dentro de la Química Orgánica sintética. La necesidad de sintetizar moléculas complejas, así como productos naturales y análogos de éstos de una forma rápida y eficaz, ha estimulado el gran desarrollo de los métodos de síntesis. Capítulo 2. Epoxidación de Jacobsen sobre hidroxi sulfinil dienos. El estudio de epoxidación de Jacobsen sobre hidroxi sulfinil dienos y derivados surgió con la finalidad de mejorar la selectividad en la reacción de aproximación sobre a-hidroxi sulfinil dienos que permitía tras ciclación acceder a sulfonil dihidrofuranos. Este proceso se realizaba por tratamiento con m-CPBA y posterior ciclación en presencia de CSA. Los rendimientos de esta trasformación eran buenos pero las selectividades bajas. Después de ensayos preliminares de las condiciones de epoxidación de Jacobsen con hidroxi sulfinil y sulfonil dienos con diferente sustitución en posición alílica, pudimos comprobar como la introducción del grupo protector SiBu3 aumentaba la selectividad del proceso. Además pudimos comprobar que en este caso tras ciclación se obtenían de forma mayoritaria los sulfonil dihidrofuranos 2,5-trans. Usando las condiciones de Jacobsen obtuvimos una selectividad 90:10 con hidroxi sulfinil dienos sencillos, y selectividades algo superiores (96:4) sobre sustratos con sustitución en posición terminal del dieno. En este último caso y empleando reacciones anteriormente estudiadas en el grupo se pudo llegar a tetrahidrofuranos con grupos funcionales de diferente naturaleza en su estructura. Capítulo 3. Aplicaciones sintéticas: tetrahidrofuranos funcionalizados. Los productos naturales de origen marino extraídos del alga Notheia anómala nos parecieron objetivos sintéticos interesantes. Sintetizamos selectivamente un tetrahidrofurano altamente funcionarizado empleando la epoxidación nucleófila con KOOt-Bu de sulfonil dihidrofuranos. La apertura reductora del oxirano generado con Mgl2 seguida de reducción de la cetona intermedia nos proporcionó el intermedio avanzado que fue transformado en nuestro objetivo sintético(aldehido) en tres pasos para completar así la síntesis formal del producto natural. Capítulo 4. Aproximaciones sintéticas a acetogeninas. Continuando con el interés del grupo de trabajo en la construcción de tetrahidrofuranos altamente funcionalizados y su aplicación a la síntesis de productos naturales y moléculas bioactivas, fijamos la atención en la importante familia de la acetogeninas de Annonaceae. La mayoría de estos productos naturales contienen un anillo de tetrahidrofurano en su estructura. Planeamos sintetizar el esqueleto básico del tipo menos común de acetogeninas llamadas "no clásicas" que poseen un grupo hidroxilo en el anillo de éter cíclico. Finalmente y a pesar de las dificultades encontradas a lo largo de la ruta, pudimos sintetizar una acetogenina no natural del tipo cis-Solamina. Capítulo 5. Apéndice: Aproximación a la síntesis de aminocarbohidratos. Partiendo de a-hidroxi sulfinil dienos pudimos preparar selectivamente vinil oxiranos altamente funcionalizados empleando la metodología de epoxidación catalizada por Vanadio estudiada en el grupo de trabajo. En tres etapas pudimos acceder a un precursor de carbohidrato protegido. Siguiendo una ruta alternativa en la que no se realizaba la reacción de epoxidación y se funcionalizaba el doble enlace distal del dieno, se sintetizó una tetrahidrofuro-oxazolona mediante una adición tipo Michael sobre la vinil sulfota derivada. Esta ruta alternativa permitió además explorar reacciones de interés para el grupo como la reacción de Pummerer sobre el intermedio análogo con un grupo sulfinilo. Esta ruta condujo finalmente a un sulfinil aminocarbohidrato. Desafortunadamente, los intentos de eliminar el grupo sulfonilo durante esta ruta mediante reacciones descritas en la bibliografía fracasaron.