En este trabajo se han sintetizado 3 familias de compuestos derivados de aminoácidos naturales: aminoalcoholes, bisamidas y aminoamidas.Los aminoalcoholes fueron soportados sobre distintos polímeros orgánicos para obtener ácidos de Lewis derivados del aluminio. Estos ácidos fueron probados como catalizadores de la adición de Diels-Alder de la metacroleina al ciclopentadieno.Las bisamidas derivadas de la fenilalanina se utilizaron como ligandos quirales del Ni para obtener complejos que fueron probados como catalizadores de la adición de dietilzinc a benzaldehído. Se observó una variación del exceso enantiomérico obtenido y un cambio de topicidad del mismo en función de la longitud del puente de la bisamida.Las aminoamidas derivadas de la fenilalanina y distintas monoamidas se utilizaron como ligandos quirales de Ni para la obtención de una seri de complejos que fueron probados en la adición del dietilzinc a benzaldehído. Observándose una variación de la enantioselectividad en función del grupo introducido por la amina y un cambio de la topicidad relacionado tambien con las propiedades de dicho grupo.

El trabajo realizado durante esta Tesis Doctoral se puede dividir en dos grandes bloques, en el primero se estudió el comportamiento de colorantes ya conocidos, como sensores frente a diferentes especies iónicas y neutras, de interés medioambiental, o biomoléculas. Se estudió el empleo de sales de pirilio 2,4,6-trisustituidas, incorporados en polímeros orgánicos, como sensores moleculares para el reconocimiento óptico de especies aniónicas y nucleofílicas. Los derivados de pirilio 4-arilvinil-2,6-arilsustituidos se emplearon para la detección selectiva de aminas. Las 4-(p-fenilamino)-2,6-difenilpiridinas, con el N del grupo amino sustituido con éteres corona, se estudiaron como sistemas dador-aceptor para el reconocimiento de especies iónicas. El segundo bloque está dedicado a la síntesis y caracterización de nuevos sistemas cromo-/fluorogénicos que pueden tener aplicación en el campo de los sensores químicos en un futuro próximo. Se sintetizaron bitiofenos funcionalizados con anillos macrocíclicos con heteroátomos como N, S y O que pueden ser usados para la detección de cationes metálicos. Triheterociclos con el pirrol como anillo central N-sustituido por el p-aminobenceno. Este amino terminal puede servir para anclar grupos con capacidad para coordinar aniones como puedan ser ureas, tioureas, guanidinas, amidas y sales de amonio cuaternario. Por último se han sintetizado N-feniltiosemicarbazonas de 2'-tiofenos-5'-sustituidos. Estos heterociclos contienen agrupaciones N-H y C-H con capacidad para formar enlaces de hidrógeno con aniones, que están formando parte de la estructura del cromóforo. La mayoría de estos heterociclos no han sido sintetizados anteriormente, por lo que se realizó la caracterización espectroscópica de los mismos. / García Acosta, B. (2007). Sensores químicos cromogénicos y fluorogénicos para la detección de iones y moléculas neutras [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1847 / Palancia

En la última década dos áreas en síntesis orgánica han emergido con especial impacto en la comunidad investigadora: metátesis y organocatálisis. Ambas metodologías tienen en común que pasaron desapercibidas durante años a pesar de su potencial, y solo recientemente han atestiguado un extraordinario renacimiento. La enorme atención que los científicos han puesto en ellas se debe al amplio rango de posibilidades que ambas ofrecen in síntesis orgánica, la reacción de metátesis de olefinas en la creación de enlaces C=C y la organocatálisis en síntesis asimétrica a partir de precursores aquirales. Por lo tanto, estas metodologías capturaron nuestra atención y decidimos involucrarnos in estas dos áreas. El proyecto de tesis se puede dividir en dos bloques principales: a) procesos tandem o en cascada, siendo una de las etapas una reacción de metátesis y b) síntesis enantioselectiva de compuestos nitrogenados a través de organocatálisis. La primera mitad consiste en dos procesos tandem, reacciones RCM-isomerización y CM-aza-Michael intramolecular. Aunque la primera de ellas ya era conocida, hemos comprobado que es posible llevar a cabo dicho protocolo empleando el catalizador de Grubbs de 2ª generación sin el empleo de aditivos. La influencia de F en el proceso global también ha sido objeto de estudio. La segunda de ellas ha sido estudiada por primera vez empleando catalizadores de metátesis. En la segunda mitad se han desarrollado dos reacciones enantioselectivas para la síntesis de aminoalcoholes fluorados y heterociclos nitrogenados a través de reacción de Mannich y aza-Michael intramolecular organocatalíticas respectivamente. En ambos casos los catalizadores elegidos fueron prolina y derivados de ésta. Finalmente, la metodología desarrollada se ha aplicado en la síntesis de tres alcaloides de tipo piperidina. / Jiménez Huerta, JD. (2008). Organocatálisis y reacciones támdem de compuestos nitrogenados: Síntesis y reactividad [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2423 / Palancia

En la presente Memoria se recogen los resultados del estudio de las reacciones de adición nucleofílica de sistemas propargílicos y de nitrocompuestos a N-tercbutanosulfinil iminas, así como sus aplicaciones sintéticas, abordando la preparación de diferentes moléculas polifuncionalizadas. Es por ello que la tesis ha sido dividida en dos grandes bloques: - Propargilación diastereoselectiva y aplicaciones sintéticas. La reacción de 3-bromo-1-trimetilsililpropino con N-terc-butanosulfinil iminas en presencia de indio, THF como disolvente, bajo irradiación de ultrasonidos, dio lugar a los correspondientes productos de propargilación de manera regioselectiva, con una alta diastereoselectividad, sobre todo en el caso de las iminas derivadas de metil cetonas alifáticas. Los productos de propargilación fueron utilizados como precursores en la síntesis de derivados policíclicos de tetrahidro-1H-pirido[4,3-b]- benzofurano e indol, después de varios pasos de reacción que incluían un acoplamiento de Sonogashira con orto-yodofenol u orto-yodoanilina, respectivamente, ciclación intramolecular con formación de un anillo heteroaromático de cinco eslabones y finalmente una condensación de Pictet-Spengler. Por otro lado, la reacción de metátesis de cierre de anillo con el catalizador de Grubbs de segunda generación en diferentes derivados de homoalil amina N-terc-butanosulfinil sustituidas, que además portan en su estructura un anillo aromático orto-alquinil sustituido, condujo a la formación de los correspondientes sistemas 1,3-diénicos cíclicos, con buenos rendimientos en general. - Acoplamiento diastereoselectivo con nitroalcanos y aplicaciones sintéticas. La reacción de nitrometano y nitroetano con N-terc-butanosulfinil iminas en presencia de bicarbonato de sodio dio lugar a la formación de derivados de β-nitroamina con rendimientos y diastereoselectividades de moderados a buenos. Estos productos de reacción fueron transformados bajo condiciones de reacción tipo Nef en derivados de α-aminoácidos, en el caso del nitrometano, y de α-aminocetonas, los que se obtuvieron a partir de nitroetano. El acoplamiento entre de 4-nitrobutanoatos de metilo y etilo y Nterc-butanosulfinil iminas en presencia de una cantidad subestequiométrica de hidróxido de sodio transcurrió con rendimientos moderados y una elevada diastereoselectividad facial, siendo trasformados los productos de reacción obtenidos en piperidina-2,5-dionas sustituidas en la posición 6. Por último se intentó llevar a cabo la síntesis del producto natural (+)-desoxoprosofillina utilizando dos estrategias diferentes. El paso clave en la primera de ellas fue el acoplamiento de 1-nitrohexadecan-4-ona con la N-terc-butanosulfinil imina derivada del hidroxiacetaldehído, obteniéndose el producto de reacción esperado con rendimiento moderado y alta diastereoselectividad. En la segunda estrategia, los pasos clave fueron una alilación diastereoselectiva de la imina derivada del hidroxiacetaldehído y una reacción de metátesis cruzada entre el producto de alilación y pentadec-1-en-3-ona con el catalizador de Hoveyda-Grubbs de segunda generación. El producto de reacción obtenido tras la metátesis contenía todo el esqueleto hidrocarbonado presente en la molécula objetivo. Desafortunadamente ninguna de las dos estrategias nos permitió de momento sintetizar el producto natural (+)-desoxoprosofillina deseado, siendo esperanzadores los resultados obtenidos en el segundo de los casos.

La alilación de N-terc-butanosulfiniliminas derivadas de α-cetoesteres mediada por indio, tuvo lugar con diversos agentes de alilación con buenos y excelentes rendimientos y diastereoselectividades, especialmente para el bromometilacrilato de etilo. Los productos de alilación derivados de dicho bromuro pudieron ser transformados a través de un proceso de desprotección-ciclación one pot, para dar las lactamas con buenos rendimientos para los derivados alifáticos y aromáticos. Por otro lado, empleando diferentes α-cetoaldehídos y esteres carboxílicos, pudo prepararse una nueva gama de N-terc-butanosulfiniliminas y sobre ellas llevar a cabo reacciones de alilación mediadas también por indio, con diferentes bromuros alílicos. En función de las proporciones de agente de alilación y del propio agente, se pudieron sintetizar desde productos monoalilados por reacción sobre el grupo imino con rendimientos variables y excelentes diastereoselectividades faciales; productos monoalilados por reacción sobre el grupo carbonilo con rendimientos también variables pero excelentes diastereoselectividades; y productos de doble alilación con moderados y buenos rendimientos, y excelentes diastereoselectividades. Sin embargo, sólo en este último caso se pudieron preparar de manera regioselectiva, a diferencia de los dos casos primeros, en los que no tuvo lugar la síntesis regioselectiva de alguno de ellos preferentemente, sino de ambos. Los productos de doble alilación derivados del bromuro de alilo fueron transformados mediante metátesis intramolecular por cierre de anillo en los sus correspondientes aminociclohexenoles, con excelente rendimiento y elevada diastereopureza. La reducción de las N-terc-butanosulfiniliminas con borohidruro de sodio tuvo lugar de manera escasamente diastereoselectiva pero con buenos rendimientos para los derivados alifáticos, y excelentes para los derivados aromáticos. A través de una optimización de las condiciones se lograron incrementar dichos valores. La N-terc-butanosulfinilimina derivada del oxalaldehído fue sintetizada y sometida a diferentes reacciones de adición de bromuros alílicos en disolución acuosa saturada en bromuro de sodio y mediada por indio, con excelentes diastereoselectividades, pero pobres rendimientos. Los productos de doble alilación se transformaron mediante metátesis intramolecular en diaminociclohexenoles con excelentes rendimientos. Por último, sobre N-terc-butanosulfiniliminas derivadas de diferentes y variados aldehídos se llevó a cabo reacciones de adición con 1,3-dibromopropeno, presente como mezcla 50:50 (cis:trans), con moderados rendimientos y relaciones anti:sin para substratos alifáticos, y moderados rendimientos, pero excelentes diastereoselectividades para substratos aromáticos. Dichos productos fueron transformados en aziridinas con buenos rendimientos empleando KHMDS como base.

In this thesis, different cycloaddition reactions, such as the enantioselective 1,3-dipolar-cycloaddition, which takes place between in situ generated stabilized azomethine ylides, and electrophilic alkenes, and the diastereoselective multicomponent reactions Amine-Aldehyde-Dienophile (AAD) or Phosphoramidate-Aldehyde-Dienophile (PAD) are described. In Chapter 1, an asymmetric 1,3-dipolar cycloaddition reaction involving an imino ester with tert-butyl acrylate was carried out using a silver(I) complex with double chirality, formed from a chiral phosphoramidite and chiral silver binolphosphate(I). The goal of this reaction is to synthesize key enantiomerically enriched structures to access the GSK-third generation of HCV inhibitors. In Chapter 2, the synthesis of polysubstituted cyclohex-2-enylamines using the multicomponent Amine-Aldehyde-Dienophile reaction involving benzyl or 4-methoxybenzylamine, is described. The study the diastereoselective version, employing commercially available chiral benzylic amines, or even a maleimide with the chiral information at the nitrogen atom, are also reported. In Chapter 3, the synthesis of polysubstituted cyclohex-2-enylamines derivatives using the multicomponent Phosphoramidate-Aldehyde-Dienophile (PAD), is described. Several series of N-substituted phosphoramidates reacted with α,β-unsaturated aldehydes, bearing hydrogen atoms at the γ-position, in good yields.

Esta tesis describe el estudio de la aplicación en síntesis de N-terc-butanosulfinil derivados de alquil, alquenil, homoalil y homopropargil aminas como intermedios para acceder a moléculas orgánicas de mayor complejidad. Por un lado, se ha estudiado la adición de compuestos organomagnesianos y organolíticos a N-terc-butanosulfinil iminas, y los distintos derivados de aminas que se obtienen como resultado se han usado como precursores de alcaloides pirrolodínicos y piperidínicos, así como para acceder a anillos tipo azepano. Por otro lado, también se presentan aplicaciones en síntesis de N-terc-butanosulfinil homoalil y homopropargil aminas, que pueden participar en reacciones de oxidación allílica y cicloadiciones [2+2+2], respectivamente, para dar lugar a compuestos polifuncionalizados, en el caso de los derivados de homoalil aminas, y derivados de 9-amino-9, 10-dihidrofenantrenos y 1,2,3,4-tetrahidroisoquinolinas, en el cado de los derivados de homopropargil aminas.

En la presente Memoria se describen unas nuevas aplicaciones sintéticas de los dianiones de HAPs, los cuales reaccionan como nucleófilos de alquilo, a pesar de ser generalmente considerados como agentes de transferencia electrónica. Esta metodología complementa la actual alquilación reductora de arenos policíclicos con metales en amoniaco (reducción de Birch), obteniendo una nueva serie de regioisómeros. Estudio de la reacción de alquilación de HAPs-2 con fluoruros de alquilo primarios, secundarios y terciarios. Se llevó a cabo un estudio con sonda de radicales para la reacción entre fluoruros de alquilo primarios y dianiones de HAP. Se tomó como sustrato de partida el fluorometilciclopropano, generando resultados que nos indicaron que el mecanismo de reacción no se producía vía generación de radicales, ya que no se observaron productos de reacción reordenados, se estudió el curso estereoquímico de la reacción con la preparación de fluoruros de alquilo primarios marcados isotopicamente y diastereoméricamente puros. Los resultados del producto de alquilación mostraron una completa inversión de la configuración, por lo que se puede decir que el mecanismo de reacción entre fluoruros de alquilo primarios y dianiones de HAPs transcurre a través de una sustitución nucleofílica con inversión de la configuración (SN2). Para los fluoruros de alquilo primarios, se realizó el mismo estudio para los fluoruros de alquilo secundarios, preparando fluoruros de alquilo diastereomericamente puros, se observó que el producto de alquilación con inversión de la configuración. Se puede decir que los fluoruos de alquilo secundarios reaccionan a través de una reacción de sustitución nucleófila con inversión de la configuración (SN2). Cuando se llevó a cabo el estudio con fluoruros de alquilo terciarios se observó una fuerte competencia entre la transferencia electrónica y la generación de los productos de alquilación. Se intentó realizar un estudio cinético con el 6-fluoro-6-metil-1-hepteno sin obtener resultados concluyentes al respecto. Todos los resultados obtenidos poseen la misma tendencia lo cuál sugiere que el mecanismo de reacción transcurre a través de la transferencia electrónica, y posterior acoplamiento de radicales. Tetrafenilenos quirales como agentes de transferencia electrónica. Se sintetizó el (+/-)-2,7,10,14-tetra-terc-butiltetrafenileno con un buen rendimiento. Se realizó el análisis de su estructura mediante difracción de rayos X. Posteriormente, se estudió su reactividad como agente de transferencia electrónica. También se preparó el (-)-2,7,10,14-tetra-terc-butiltetrafenileno y se estudió su reactividad como agente de transferencia enantioselectiva obteniéndose resultados muy prometedores con sustratos del tipo de B-cloroeter.

En la presente memoria se describen nuevos métodos sintéticos desarrollados para la preparación de compuestos que poseen la unidad de perhidrofuro[2,3-b]furano. En el Capítulo 1 se describe una nueva metodología, basada en la reacción de Wacker, que permite obtener de una manera directa perhidrofuro[2,3-b]furanos a partir de 3-metiliden-1,5-dioles. En el Capítulo 2 se estudia la preparación de nuevos 3-metiliden-1,5-dioles empleando dianiones dilitiados como intermedios de reacción. Estos metilidendioles son transformados en perhidrofurofuranos sustituidos en la posición 2. En el Capítulo 3 se explora la posibilidad de obtener otros 3-metiliden-1,5-dioles más funcionalizados, empleando reacciones eno-carbonilo y su posterior transformación en los correspondientes perhidrofuro[2,3-b]furanos sustituidos en la posición 2.

En la presente memoria se describe el estudio sobre la preparación y reactividad de derivados carbocíclicos de litio, y la preparación y reactividad de derivados de carbenos N-heterocíclicos de paladio y de rodio. En el primer capítulo se estudia la reacción de litiación del clorometilciclopropano y del bromometilciclobutano empleando litio metálico y una cantidad subestequiométrica de un areno, y la posterior reacción de los intermedios de litio generados con distintos compuestos carbonílicos. El uso de DTBB (4,4’-di-terc-butilbifenilo) en THF a –78 oC y en presencia del electrófilo (condiciones de reacción tipo Barbier) dio lugar, tras hidrólisis, a los correspondientes cicloalquilmetilalcanoles. Por el contrario, llevando a cabo el proceso de litiación con naftaleno en dietil éter a 0 ó 25 oC, el intermedio de litio sufre reordenamiento hacia el derivado homoalil-litio o bishomoalil-litio. La posterior reacción con compuestos carbonílicos permite la preparación de alcoholes insaturados. En el segundo capítulo se estudia en primer lugar la preparación de sales de imidazolio funcionalizadas con un grupo hidroxilo, por apertura de epóxidos con imidazol y posterior reacción con haluros de alquilo. A continuación, estas sales se han empleado en la preparación de complejos metálicos de paladio y rodio con un ligando carbeno N-heterocíclico. Los complejos, bien definidos, biscarbénico de paladio [(NHC)2PdCl2] y monocarbénico de rodio [(NHC)Rh(COD)Cl] han sido preparados por metalación directa empleando precursores básicos tanto de paladio como de rodio. Finalmente, se ha estudiado la actividad catalítica de estos complejos en diferentes procesos. El complejo de paladio se ha empleado en la reacción de acoplamiento de Hiyama, en ausencia de fluoruros y por irradicación en microondas, de diferentes (trialcoxi)arilsilanos con bromuros y cloruros de arilo. También se estudio la reacción de acoplamiento de Heck-Matsuda, catalizada por NHC-Pd, de diferentes tetrafluoroboratos de bencenodiazonio con acrilatos, acrilamida, estireno y ciclohexeno. Por otra parte, el complejo de NHC-Rh se ha mostrado activo en la reacción de adición conjugada de ácidos arilborónicos a cetonas α,β-insaturadas.