Cicloadiciones de alto orden con amidas y ésteres alénicos alfa-sustituidos mediante catálisis por fosfinas

Abstract

Las reacciones de cicloadición son una estrategia clave en la síntesis de heterociclos, que se encuentran presentes en la estructura de todo tipo de sustancias. El empleo de catalizadores ha permitido el desarrollo de las cicloadiciones con un eficacia y selectividad extraordinarias. En los últimos años, la organocatálisis ha despertado un creciente interés. Un tipo de organocatalizadores de gran relevancia son las fosfinas, que se han empleado en numerosos tipos de reacción desde que el grupo de Lu propuso una cicloadición (3+2) con alenos pobres en electrones. Esta transformación sentó un precedente importante para el desarrollo de numerosas cicloadiciones catalizadas por fosfinas, incluyendo algunas de forma enantioselectiva. En este trabajo se ha estudiado una cicloadición de alto orden catalizada por fosfinas con alenos que presentan un sustituyente alquilo en la posición α, con la finalidad de obtener cicloaductos nitrogenados quirales con dos anillos de 7 eslabones. Para ello se sintetizaron varios ésteres y amidas alénicos mediante métodos sintéticos convencionales. Se estudió la cicloadición de alto orden de estos alenos con azaheptafulveno en presencia de un catalizador aquiral de tipo fosfina para establecer la eficacia y selectividad del proceso. Posteriormente, se evaluaron distintas fosfinas enantiopuras como catalizadores para la versión enantioselectiva de la reacción.

Cycloaddition reactions are a key strategy in the synthesis of heterocycles, which are present in the structure of various substances. The use of catalysts has enabled the development of cycloadditions with extraordinary efficiency and selectivity. In recent years, organocatalysis has attracted increasing interest. One type of organocatalysts of great relevance are phosphines, which have been employed in numerous types of reactions since the Lu group proposed a (3+2) cycloaddition with electron-poor allenes. This transformation set an important precedent for the development of numerous phosphine-catalyzed cycloadditions, including some with enantioselectivity. In this work, a high order cycloaddition catalyzed by phosphines with allenes bearing an alkyl substituent at the  position was studied to obtain chiral nitrogenous cycloadducts with two 7-membered rings. To achieve this, several allenic esters and amides were synthesized using conventional synthetic methods. The high order cycloaddition of these allenes with azaheptafulvene in the presence of an achiral phosphine catalyst was investigated to establish the efficiency and selectivity of the process. Subsequently, various enantiopure phosphines were tested as catalysts for the enantioselective version of the reaction