Generation of highly reactive intermediates under transition metal-free conditionssynthesis of functionalized heterocyclic and metallocene derivatives

Resumen

El objetivo principal de la síntesis orgánica es preparar sustancias con relevancia científica y propiedades útiles de manera eficiente y selectiva. En este contexto, una de las metodologías más poderosas para la preparación de compuestos químicos en síntesis orgánica es la catálisis por metales de transición. Se han desarrollado transformaciones poderosas utilizando metales preciosos. Sin embargo, los catalizadores de metales de transición presentan varias desventajas. En este sentido, el desarrollo de nuevos métodos sintéticos que utilicen otros tipos de catalizadores o alternativas libres de metales es uno de los principales objetivos para la academia y la industria. Por ello, se introdujo el termino de 'Química Verde' para mostrar cómo los químicos pueden diseñar medicamentos y otros productos de una manera más sostenible. En la presente Tesis doctoral se describe la generación de intermedios altamente reactivos y su captura para la síntesis de derivados heterocíclicos y metalocenos funcionalizados. Para ello, se ha desarrolado una eficiente funcionalización de enlaces de silicio-hidrógeno libre de metal mediada por microondas de eninonas y silanos fácilmente disponibles. Una completa economia atómica y la fácil ejecución son características destacadas del método descrito. Este proceso transcurre a traves de intermedios 2-furilcarbenos, que serán atrapados por silanos. Además, estos intermedios podrían ser atrapados de igual forma con alcoholes, azoles y sulfonamidas. Por otro lado, se describe la síntesis de derivados de azoles funcionalizados mediante la generación asistida por microondas de intermedios de quinone methide (QM) usando agua como disolvente. Por otro lado, debido a la gran cantidad de aplicaciones exhibidas por derivados de ferroceno funcionalizados, también se investigó nuevas metodologías para la funcionalización de derivados de ferroceno. Primero, se dearrolló una síntesis de ferrocenilfenoles atrapando intermedios de o-QM y p-QM con ferroceno. Se llevaron a cabo unos análisis biológicos mostrando cierta citotoxididad de algunos de los compuestos preparados frente a líneas celulares de cáncer de ovario y pulmón. Más recientemente, se realizó un un estudio sobre la reactividad del ferroceno con anillos de tres miembros tensionados. Primero, se desarrolló un método para la preparación de derivados de ferrocenos funcionalizados que contienen un resto malonato basado en la apertura del anillo regioselectivo de los ciclopropanos dador-aceptor. Finalmente, se ideó una síntesis conveniente de derivados de metalocenoaminofuncionalizados basada en la apertura de anillo regioselectiva de las N-sulfonil aziridinas. Tanto el ferroceno como el ruteneno resultaron ser sustratos adecuados para esta reacción de apertura de anillo. Estos nuevos derivados de metaloceno aminofuncionalizados podrían transformarse en análogos de metaloceno tetrahidroisoquinolina. Se ha demostrado además, que las reacciones multicomponente entre ferroceno, aziridinas y formaldehído son un metodo rápido y eficiente para acceder a estos análogos de metaloceno de tetrahidroisoquinolina