Nuevas reacciones estereoselectivas de formación de enlaces C-C empleando ácidos borónicos en ausencia de metal de transición

Resumen

En la presente Tesis Doctoral se ha abordado el estudio de nuevas reacciones de formación estereoselectiva de enlaces C-C empleando ácidos aril-, alquenil- y alquinilborónicos y los correspondientes organotrifluoroboratos potásicos en ausencia de metal de transición. Concretamente, se aborda la evaluación de seis compuestos no metálicos (binaftol, ácido tartárico, anhídrido trifluoroacético, trifluoruro de boro, ácido fluorobórico e hidrogenosulfato de tetrabutilamonio) como activantes de dichos procesos. Concretamente, se han estudiado tres nuevas reacciones: Por un lado, se ha llevado a cabo la apertura de ciclopropanos con ácidos borónicos empleando el anhídrido trifluoroacético como activante mientras que el trifluoruro de boro activó la reacción de apertura empleando organotrifluoroboratos potásicos. La reacción transcurrió de forma regio- y estereocontrolada y el nuevo enlace C-C se formó con inversión de la configuración en el carbono reactivo. Como ejemplo de la utilidad potencial de esta metodología en la síntesis de otras estructuras relevantes, se ha llevado a cabo la transformación de los productos finales obtenidos en lactonas funcionalizadas. Por otro lado, se ha considerado la utilización de los ácidos borónicos y los organotrifluoroboratos potásicos como nucleófilos en el acoplamiento cruzado C(sp2)¿C(sp3) estereocontrolado con dioles bencílicos libres en ausencia de metal de transición. Partiendo de los dioles sin en su forma enantioméricamente pura, la reacción condujo a la formación de cada uno de los diastereómeros de diferentes alfa-hidroxiésteres beta,beta-disustituidos de manera estereocomplementaria. Así, el empleo de anhídrido trifluoroacético permitió el acoplamiento estereoselectivo entre alcoholes y ácidos borónicos con retención de la configuración en el carbono reactivo mientras que la utilización de ácido fluorobórico e hidrogenosulfato de tetrabutilamonio facilitó el acoplamiento estereoselectivo entre alcoholes y organotrifluoroboratos potásicos con inversión de la configuración en el carbono reactivo. Adicionalmente, se ha transformado uno de los productos finales obtenidos mediante esta metodología en un derivado de beta,beta-diarilalanina. Por último, se ha llevado a cabo la funcionalización selectiva de los productos de transposición de Achmatowicz (productos AR) empleando organotrifluoroboratos potásicos en ausencia de metal de transición. Dependiendo de los activantes empleados así como de la sustitución presente en el producto AR, se han obtenido diferentes resultados. a) Piranulosas con carbono hemiacetálico: El empleo de anhídrido trifluoroacético activó la reacción de sustitución del OH hemiacetálico con organotrifluoroboratos potásicos. La transformación fue diastereoselectiva, obteniéndose el producto trans mayoritariamente. Por otro lado, al usar hidrogenosulfato de tetrabutilamonio como activador, tuvo lugar la reacción de adición conjugada sobre la cetona alfa,beta-insaturada del producto AR. La transformación fue diastereoselectiva, obteniéndose predominantemente los productos con disposición relativa de los sustituyentes cis-cis. b) Piranulosas con carbono hemicetálico: El empleo de los diferentes activantes condujo siempre a la obtención de compuestos 1,4-dicarbonílicos en los que la funcionalización se produjo en la posición C-4 del anillo de piranulosa de partida. Por último, y haciendo uso de la metodología desarrollada, se ha elaborado un procedimiento one-pot para sintetizar pirroles altamente funcionalizados a partir de los productos AR.