Catalisis asimetrica en reacciones de cicloadicion mediante complejos quirales de Cu(II)

Abstract

Se ha sintetizado una nueva familia de ligandos de tipo hidroxioxazolina a partir<br/>del ¨¢cido (1S)©cetop¨ªnico. Estos ligandos han sido utilizados en la cat¨¢lisis<br/>enantioselectiva de reacciones de Diels©Alder entre 3©alquenoil©2©oxazolidonas y<br/>diferentes dienos, utilizando Cu(OTf)2 como sal met¨¢lica. La estereoqu¨ªmica absoluta<br/>de los aductos de Diels©Alder depende de la estereoqu¨ªmica del anillo de oxazolina del<br/>ligando. El mejor resultado se obtiene con el ligando derivado del (1R,2S)©<br/>aminoindanol.<br/>Se ha introducido por primera vez sustratos bidentados de tipo N©¨®xido de 2©<br/>alquenoilpiridina en reacciones catalizadas enantioselectivamente. Estos sustratos son<br/>m¨¢s reactivos que las correspondientes piridinas no oxidadas en reacciones de<br/>cicloadici¨®n catalizadas por complejos de tipo Cu(II)©BOX, dando lugar a altas<br/>conversiones, diastereoselectividades y enantioselectividades.<br/>Con estos sustratos se han llevado a cabo reacciones de Diels©Alder y hetero©<br/>Diels©Alder con demanda electr¨®nica inversa utilizando el complejo Cu(II)©Ph©BOX,<br/>siendo altamente eficientes sin importar la naturaleza de los sustituyentes sobre el<br/>doble enlace o los dienos o alquenos utilizados. En la mayor¨ªa de los casos se obtiene<br/>excesos enantiom¨¦ricos mayores del 90%, alcanzando el 99,6%.<br/>Los aductos obtenidos pueden ser f¨¢cilmente desoxigenados en el anillo de<br/>piridina, as¨ª como llevar a cabo transformaciones sobre este anillo que aprovechan la<br/>funcionalizaci¨®n N©¨®xido. Adem¨¢s, en los aductos de Diels©Alder se pude reemplazar la<br/>agrupaci¨®n acilpiridina por un grupo hidroxilo, por lo que los N©¨®xidos de piridina<br/>pueden considerados equivalentes sint¨¦ticos de enoles como dien¨®filos.<br/>Tambi¨¦n se llevan a cabo reacciones de cicloadici¨®n 1,3©dipolares con nitronas<br/>utilizando N©oxidos de 2©alquenoilpiridina como dipolar¨®filos, obteniendo<br/>estereoselectividades entre buenas y excelentes con complejos Cu(II)© ©Bu©BOX, siendo<br/>necesaria la presencia de tamiz molecular.<br/>Tambi¨¦n se han empleado por primera vez ¦Á¡¯©arilsulfonil enonas en reacciones<br/>de Diels©Alder catalizadas por el complejo Cu(II)©Ph©BOX. Se obtienen conversiones<br/>entre buenas y excelentes, buenas diastereoselectividades y altos excesos<br/>enantiom¨¦ricos (hasta el 97%). Los aductos de Diels©Alder pueden ser alquilados y se<br/>pude eliminar el grupo sulfona. Por esto ¨²ltimo las ¦Á¡¯©arilsulfonil enonas resultan<br/>equivalentes sint¨¦ticos de enonas monodentadas como dien¨®filos.

A new family of ligands which combine a hydroxyl group with an oxazoline ring<br/>has been synthesized and characterized from (1S)©ketopinic acid. These ligands has<br/>been used in the enantioselective Diels©Alder reaction between3©alkenoyl©2©<br/>oxazolidones and different dienes using Cu(OTf)2 as metallic salt. The absolute<br/>stereochemistry of Diels©Alder adduct is primarily determined by the stereochemistry<br/>of the stereogenic center on the oxazoline moiety. Ligand 5, derived from (1R,2S)©<br/>aminoindanol gave the best results in the Diels©Alder reaction between<br/>cyclopentadiene and 3©acryloyl©2©oxazolidone (90% ee, endo/exo = 98:2).<br/>2©Alkenoylpyridine N©oxides have been introduced by the first time as a new<br/>kind of bidentate substrates in catalytic enantioselective reactions. This substrates are<br/>much more reactive than the non©oxidized 2©alkenoylpyridines in enantioselective<br/>Cu(II)©BOX catalyzed cycloadditions, affording higher diastereo© and<br/>enantioselectivities.<br/>2©Alkenoylpyridine N©oxides achieve high conversions, diastereomeric ratios<br/>and enantiomeric excesses (up to 99,6%) in the Cu(II)©Ph©BOX catalyzed Diels©Alder and<br/>inverse electron©demand hetero©Diels©Alder reactions, regardless of the nature of the<br/>substituent on the double bond.<br/>2©Alkenoylpyridine N©oxides can also be used in the Cu(II)© ©Bu©BOX©catalyzed<br/>1,3©dipolar cycloaddition reaction with nitrones. Conversions and stereoselectivities<br/>from good to excellent are achieved (up to 99% ee). The presence of molecular sieves<br/>is essential to obtain good results.<br/>Diels©Alder adducts derived from 2©alkenoylpyridine N©oxides can be<br/>deoxygenated to the corresponding pyridine adducts. Is possible take advantage of the<br/>characteristic pyridine N©oxide chemistry to carry out transformations on the<br/>heteroaromatic ring which could be otherwise difficult to perform. 2©Pyridinylcarbonyl<br/>moiety can be replaced by an hydroxyl group through a Baeyer©Villiger oxidation and<br/>transesterification. As a result of this transformation, 2©alkenoylpyridine N©oxides can<br/>be regarded as synthetic equivalents of enols as dienophiles.<br/>¦Á¡¯©Arylsulfonyl enones are also efficient dienophiles in Cu(II)©Ph©BOX catalyzed<br/>Diels©Alder reactions. Conversions from good to excellent, good diastereoselectivities<br/>and high enantiomeric excesses (up to 97%) are obtained for a range of dienes. The<br/>resulting Diels©Alder adducts in these reactions can be alkylated and the sulfone group<br/>removed. Thus, ¦Á¡¯©arylsulfonyl enones can be used as bidentate surrogates of simple<br/>monodentate enones, which are poor dienophiles, in enantioselective Cu(II)©BOXcatalyzed<br/>Diels©Alder reactions.