Síntesi i reactivitat de compostos policíclics: aplicacions de la reacció de metàtesi d’olefines a la seva síntesi

Abstract

[cat] En aquesta Tesi: 1) S’ha estudiat la reacció de metàtesi creuada (CM) de diferents derivats metilenciclopentànics utilitzant el catalitzador d’Hoveyda-Grubbs de segona generació, observant la formació dels alquens tetrasubstituïts corresponents amb bons rendiments. En el cas d’un derivat bis(metilenciclopentànic) s’ha observat la formació de productes de doble i triple CM amb elevada estereoselectivitat anti, fet que en el cas del producte de doble CM s’ha establert per difracció de raigs X. 2) S’ha preparat un nou ciclopentadiè 1,1-disubstituit funcionalitzat, i s’han estudiat les reaccions de Diels-Alder amb diferents dienòfils [anhídrid maleic, cis-1,2-bis(fenilsulfonil)etilè i triflat de fenil(2-iodoetinil)iodoni]. L’adducte amb l’últim dienòfil s’ha transformat en un derivat 2,3-diiodat 7,7-disubstituït del norbornadiè. 3) S’ha estudiat la reacció del triflat de (2-iodoetinil)feniliodoni amb 1,3-difenilisobenzofuran que depenen de les condicions dóna l’adducte Diels-Alder corresponent o un triflat naftalènic format per reducció de l’adducte inicial per part del 1,3.difenilisobenzofuran emprat en excés. 4) S’ha desenvolupat una seqüència sintètica per a l’obtenció de derivats del 2,8-etanonoradamantà molt funcionalitzats, que té com a etapa clau una reacció Diels-Alder intramolecular. Durant la reducció d’una enona a alcohol al•lílic amb NaBH4 / CeCl3•7H2O (mètode de Luche), es va haver de protegir una funció maleimida transformant-la en una barreja diastereomèrica d’adductes amb furà, regenerant la maleimida després de la reducció de l’enona, per escalfament en el sí de toluè a reflux durant 4 dies (reacció retro-Diels-Alder). També s’ha posat a punt un procediment alternatiu per preparar un intermediari clau en la seqüència sintètica anterior, 5-{[(t-butildimetilsilil)oxi]metil}-2-metil-5,6-dihidrociclopenta[c]pirrol-1,3(2H,4H)-diona, a partir de la N-metilmaleimida amb un rendiment cinc vegades superior al desenvolupat inicialment. 5) L’estructura dels diferents compostos obtinguts en aquesta Tesi s’ha establert per mètodes espectroscòpics [1H-RMN, 13C-RMN, correlacions 1H/1H (COSY, NOESY), correlacions 1H/13C (gHSQC, gHMBC), MS, IR] i en diversos casos, també per difracció de raigs X.

[eng] In this PhD Thesis: 1) The cross metathesis (CM) reaction of different methylenecyclopentane derivatives using Hoveyda-Grubbs second generation catalyst has been studied. In these reactions, tetrasubstituted alkenes have been formed in good yields. In the case of a bis(methylenecyclopentane) derivative, the formation of products from double and triple CM has been observed. In general, high anti-stereoselectivity has been observed. The assignment of the stereochemistry of the single CM products has been performed through the analysis of the NMR data for the epoxide derivatives and in the case of the double CM product by X-ray diffraction analysis. 2) A new 1,1-disubstituted cyclopentadiene has been prepared. Its reactions with different dienophiles [maleic anhydride, cis-1,2-bis(phenylsulfonyl)ethylene and phenyl(2-iodoethynyl)iodonium triflate] has been studied. The adduct with the last dienophile has been transformed into a 2,3-diiodo-7,7-disubstituted norbornadiene. 3) The reaction of phenyl(2-iodoethynyl)iodonium triflate with 1,3-diphenylisobenzofuran has been studied. Depending on the reaction conditions, the corresponding Diels-Alder adduct or a naphthalenic triflate, formed by reduction of the initial adduct with 1,3-diphenylisobenzofuran used in excess, has been observed. 4) A synthetic sequence for the preparation of highly functionalized 2,8-ethanonoradamantane derivatives has been developed. The key step consists of an intramolecular Diels-Alder reaction. On reduction of an enone function to an allylic alcohol using NaBH4 / CeCl3•7H2O (Luche procedure), a maleimide function should be protected by transformation into a stereoisomeric mixture of Diels-Alder adducts with furan. The maleimide function was recovered, after reduction of the enone, through a thermal retro-Diels-Alder reaction. Also, an alternative procedure to prepare a key intermediate of the above synthetic sequence, 5-{[(t-butyldimethylsilyl)oxy]methyl}-2-methyl-5,6-dihydrocyclopenta[c]pyrrole-1,3(2H,4H)-dione, from N-methylmaleimide with a yield five times higher, have been developed. 5) The structure of the different compounds prepared in this PhD Thesis has been established by spectroscopic methods [1H NMR, 13C NMR, 1H/1H correlations (COSY, NOESY), 1H/13C correlations (gHSQC, gHMBC), MS, IR] and, in several cases, also by X-ray diffraction analysis.