Acoplamientos y ciclaciones inducidos por titanoceno. Estudio cinético. Síntesis de elemeno

Resumen

Las constantes de velocidad de las reacciones radicalarias pueden medirse directamente empleando métodos físicos detección rápida como la resonancia de espín electrónico, la fotólisis con láser y la radiólisis de pulsos. Aunque estos métodos directos son necesarios para fijar cualquier escala cinética, de manera paralela, se han desarrollado métodos indirectos que utilizan procedimientos químicos competitivos. Si de una reacción se conoce su constante de velocidad, la de otra en competencia con ella se podrá determinar mediante la proporción de los productos aislados al final de la reacción. Hemos estudiado las reacciones de adición intramoleculares de radicales, generados a partir de epóxidos con titanoceno, a diferentes grupos aceptores: grupos carbonilos de aldehídos, cetonas y ésteres, y grupos nitrilo, comprobando que los grupos nitrilo funcionan como los mejores aceptores de radicales cuando estos se generan con el reactivo de Ti(III). En las reacciones de epoxialdehídos o epoxinitrilos con titanoceno, se obtenían los productos de ciclación con buenos rendimientos, incluso para la formación de anillos pequeños tensionados. Uno de los objetivos de esta tesis doctoral es la búsqueda de nuevos procedimientos de síntesis de sesquiterpenos bioactivos de esqueleto elemano. Nuestra aportación al tema de la ciclación por acoplamiento de compuestos dialílicos catalizada por metales de transición, tiene como punto de partida la química desarrollada por los grupos de E.J.Corey con complejos de níquel y la de A.Echavarren con complejos de paladio. En nuestro caso el complejo metálico empleado para efectuar el acoplamiento, es el cloruro de titanoceno. Con esta investigación pretendemos ampliar las posibilidades de aplicación de este asequible y versátil complejo, en el área de la metodología de síntesis de compuestos orgánicos. Sin perder de vista el objetivo general de este trabajo que como hemos dicho, consiste en la búsqueda de un nuevo método de síntesis de compuestos con esqueleto elemano, y sin olvidar los precedentes expuestos más arriba, decidimos abordar la reacción de alilación intramolecular, empleando como reactivo promotor cloruro de titanoceno, y como sustratos distintos compuestos difuncionalizados. En estos compuestos uno de los grupos funcionales es el precursor del radical alilo (cloruro, carbonato, acetato de alilo) y el otro el aceptor radicalario (acrilato, acrilonitrilo). El último objetivo de este trabajo de tesis es la síntesis del sesquiterpeno con actividad antineoplásica -elemeno. Para realizar este proyecto emplearemos como aplicación estratégica, la metodología desarrollada en capítulos anteriores sobre ciclaciones radicalarias promovidas por titanoceno. El análisis retrosintético sugiere una secuencia de cuatro etapas desde la molécula objetivo, trans--elemeno, hasta el limoneno, producto de partida elegido por su abundancia natural. De acuerdo con el análisis, el proyecto de síntesis constará de cuatro etapas generales a partir del asequible limoneno. La primera será la ruptura selectiva de uno de los dobles enlaces, a la que seguirá una elongación de tres átomos de carbono y transformación de grupos funcionales. La tercera etapa será decisiva para la culminación del proyecto. Consistirá en una ciclación radicalaria 6-exo, seguida de eliminación del hidroxilo, promovida por cloruro de titanoceno, en la que se construirá el ciclohexano y se formará un doble enlace terminal en la posición correcta. La última etapa será la elongación de un átomo de carbono.