Síntesis de carbo- y heterociclos mediante reacciones de cicloadición y procesos en cascada basados en n-tosilhidrazonas

Resumen

En esta Tesis Doctoral se aborda el estudio de procesos de cicloadición y en cascada empleando N-tosilhidrazonas como intermedios claves en la síntesis de carbo- y heterociclos. La Memoria consta de tres capítulos, que hacen referencia a procesos de cicloadición libres de catálisis metálica (capítulos 1 y 2) y a procesos en cascada catalizados por paladio (capítulo 3). En el primer capítulo se muestra una nueva metodología general para la síntesis de tetrahidropirrolo[3,4-c]pirazoles mediante un proceso de cicloadición 1,3-dipolar intramolecular entre N-tosilhidrazonas derivadas de α-aminoácidos (dipolos-1,3) y alquenos (dipolarófilos). En esta transformación las N-tosilhidrazonas participan como intermedios de síntesis capaces de preservar la quiralidad presente en el material de partida. El proceso se puede llevar a cabo “one-pot” a partir de la cetona de forma diastereo- y enantioselectiva. En el segundo capítulo se describe una nueva reacción de ciclopropenación entre N-tosilhidrazonas y alquinos para la síntesis de trifluorometilciclopropenos tri- y tetrasustituídos en ausencia de catalizadores metálicos. La presencia del grupo trifluorometilo en la tosilhidrazona así como el empleo de un disolvente no reactivo como es el hexafluorobenceno favorece la generación de un carbeno libre que hace posible la formación de los productos. En el tercer capítulo se muestra un proceso en cascada de tipo auto-tándem que involucra una reacción de acoplamiento cruzado catalizada por paladio entre N-tosilhidrazonas y sistemas dibromados seguida de una reacción de Heck intramolecular. Durante el proceso en cascada tiene lugar la formación de dos enlaces C-C consecutivos en el mismo átomo de carbono. En el apartado A, se emplean 2,2’-dibromobiarilos como material de partida, permitiendo la síntesis de gran variedad de compuestos espirocíclicos, fundamentalmente que contienen como núcleo central un fluoreno. Así mismo, el empleo de un sistema tetrabromado aromático permite la formación de moléculas más complejas a través de un doble proceso auto-tándem. La mayoría de los compuestos obtenidos muestran propiedades electroluminiscentes con potenciales aplicaciones en química de materiales. En el apartado B, se emplean sistemas dibromados que presentan un bromo en un anillo aromático y otro en un alqueno. En este caso se obtienen gran variedad de indenos funcionalizados así como dihidronaftalenos.