Disseny i avenços en nous agents de solvatació quiral: biantril i altres derivats tipus Pirkle

Abstract

La present tesi doctoral es basa en la síntesi de nous agents de solvatació quiral (CSA) que siguin més eficaços i/o més versàtils que els existents al mercat actual. Per aconseguir aquest objectiu s'han introduït una sèrie de modificacions en les estructures dels CSA més comunament usats, com són l'alcohol de Pirkle i la 1-(1-naftil)etilamina, i s'ha avaluat l'efecte que aquests canvis confereixen a les noves molècules pel que fa a la seva capacitat d'acció com a agents de solvatació quiral. Així doncs en aquest treball:<br/>- S'han sintetitzat les amines, 1-adamantil-9-(9,10-dihidroantril)metilamina i la 1-(1-pirenil)etilamina però en cap cas s'ha pogut avaluar la seva capacitat com a agents de solvatació quiral degut a la dificultat per resoldre els seus enantiòmers.<br/>- S'han estudiat diverses rutes sintètiques per a l'obtenció del 2,2,2-trifluoro-1-(9-tripticil)etanol. Cap de les vies assajades ha donat lloc a l'alcohol desitjat amb rendiments acceptables. En la síntesi del 2,2,2-trifluoro-1-(9-tripticil)etanol via cicloaddició [4+2] el baix rendiment observat s'atribueix a l'electronegativitat del grup trifluorometil. Mentre que en el cas de l'obtenció de l'alcohol en estudi per reacció del 9-tripticil liti amb anhídrid trifluoroacètic i/o trifluoroacetat d'etil, aquesta no ha tingut lloc degut als impediments estèrics que apareixen en aproximar-se l'anió tripticil als diferents electròfils.<br/>- S'ha sintetitzat, amb molt bon rendiment, l'a,a'-bis(trifluorometil)-10,10'-(9,9'-biantril)dimetanol i s'han resolt els seus dos diastereoisòmers. S'ha demostrat l'eficàcia d'aquests compost com a CSA davant de diversos soluts quirals, superant en alguns casos i igualant en d'altres la capacitat solvatant de l'alcohol de Pirkle. S'ha determinat l'estequiometria dels complexos de solvatació formats entre l'lcohol en estudi i diferents soluts observant-se una certa tendència a la complexació 1:1. S'ha realitzat també estudi sobre la seva constant d'associació (K) a temperatura ambient i a baixa temperatura, d'on s'ha pogut concloure que la K augmenta en disminuir la temperatura.<br/>- S'ha aconseguit disposar d'un mètode de síntesi que ens permet obtenir el pirè perdeuterat en quantitats importants i a un cost relativament baix.<br/>- S'ha sintetitzat el macrocicle ciclobis[sulfit del (R,R)-a,a'-bis(trifluorometil)-9,10-antracendimetil]. Dades experimentals i càlculs teòrics han coincidit en afirmar que la cavitat que presenta aquest compost és massa petita com per permetre la inclusió de molècules orgàniques.<br/>- S'ha obtingut el precursor d'un nou macrocicle, el qual aportarà la mida necessària a la cavitat, per la posterior inclusió de molècules quirals en el seu interior.<br/><br/>The present work is based on the synthesis of new chiral solvating agents which are more efficient and versatile than the ones in the current market. In order to reach this objective a number of modifications have been introduced in the structure of the common CSA, such as Pirkle's alcohol, and 1-(1-naphtyl)ethyilamine, and then been evaluated the effect of these changes in the behaviour of these new compounds as chiral solvating agents. From this work several facts and conclusions can be stated. The amines, 1-adamanthyl-9-(9,10-dihydroanthryil)methylamine and the 1-(1-pyrenyl)ethylamine, have been synthesized but their capacity as chiral solvating agents could not be evaluated due to the difficulty of resolving their enantiomers.<br/>Several synthetic methods to obtain 2,2,2-trifluoro-1-(9-tripticyl)ethanol have been studied. However, none of the routes has developed the expected alcohol efficiently. The synthesis of 2,2,2-trifluoro-1-(9-tripticyl)ethanol via cycloaddition [4+2] gives low yieds due to electronegativity of the group trifluoromethyl. On the other hand, the process of obtaining the studied alcohol to reaction of 9 tripticyl litium with trifluoroacteic anhydride and/or ethyl trifluoroacetate, did not work due to the steric effects found in the approach of the litium compound to the electrophil molecules <br/>The compound a,a'-bis(trifluorometihy)-10,10'-(9,9'-biantrhyl)dimethanol has been synthesized with a very good yield and have been separeted efficiently their diastereomers. The good behaviour of this product as a chiral solvating agent behind several enantiomeric molecules has been demostrated. This alcohol has showed a large capacity to induce chirality in racemic mixtures, which is the same, or sometimes even better than the assiciation capacity of Pirkle's alcohol. The stoichiometry of the association complexes has been determined concluding that the ratio is usually 1:1. A study of the equilibrium constant (K) has been carried out and has been demonstrated that K increases when temperature decreases.<br/>A synthetic method has been developed to obtain perdeuterio pyrene in quantity and low cost. <br/>A macrocycle ciclobis[(R,R)-a,a'-bis(trifluoromethyl)-9,10-anthracendimethyl sulphite]has been synthesized. Experimental results and theoretical calculations coincide to confirm that the cavity created in this molecule is too little to permit the inclusion of any organic compound.<br/>A precursor of a new macrocycle has been obtained, which will provide the appropiate size to the cavity in order to be able to include chiral molecules.