Al llarg de l’evolució, la natura ha optimitzat els processos biològics mitjançant el reconeixement quiral, arribant així a un molt alt nivell d’especificitat. Només en un organisme unicel·lular es poden donar milers de reaccions diferents, sense que aquestes interfereixin entre elles i a més regulades en tot moment. Per a estudiar els processos que es donen a la natura, poder influir en ells o imitar-los, fet que suposa un gran repte a la ciencia actual, és indispensable tener en compte les interaccions estereoespecífiques. En el camp de la química farmacéutica s’ha comprovat que l’efecte terapèutic d’un fàrmac pot dependre de la quiralitat del compost. Conseqüentment, s’ha desenvolupat un gran interés en la síntesi estereoselectiva, els mètodes de resolució d’enantiòmers, l’anàlisi de la puresa enantiomèrica i la determinació de la configuración absoluta de compostos químics La present Tesi Doctoral se situa dins d’aquests àmbits. En una primera part, es profunditzarà en els mètodos de determinació de la puresa enantiomèrica, una de les línies d‘investigació principals del nostre grup d’investigació: el diseny, la síntesi i l’estudi de nous agents de solvatació quiral (CSA). L’ús d’aquests auxiliars quirals es basa en la formació de complexes diastereoisomèrics amb els dos enantiòmers d’un substrat quiral, permetent així l’enantiodiferenciació mitjançant una tècnica aquiral como la Ressonància Magnètica Nuclear (RMN). Els factors clau que permeten aquesta diferenciació de cada enantiòmero del substrat són una diferent geometria i/o estabilitat de los complexes. El repte a l’hora de dissenyar nous CSA’s és el de poder enantiodiferenciar el màxim nombre de substrats quirals i amb una màxima eficàcia. / During the evolution, nature has optimized biological processes by means of Chiral Recognition, leading in this way to a very high level of specificity. Only in a single cell, thousands of different reactions can be carried out without any kind of interference between them and being regulated all time. In order to study the different processes that take place in the nature, to affect them and copy them, which means a big challenge to the actual science, is essential to take into account the stereospecific interactions. In the field of pharmaceutical chemistry, has been checked that therapeutic effect of a drug could be dependent on the compound. Consequently, the interest in stereoselective chemistry, enantiomerical purity analysis and the determination of the absolute configuration of the compounds has increased a lot. This Doctoral Thesis can be found inside these fields. The first part, will be focused deeply in the study of the enantiomerical purity determination, which is one of the principal areas of our research group: the design, synthesis and study of new Chiral Solvating Agents (CSA’s). The use of these chiral auxiliaries is based on the formation of diastereoisomeric complexes with both enantiomers of a chiral compound, achieving in this way the enantiodiferentiation by using an achiral technique such the NMR. The key factors that allow the differentiation of each enantiomer of the substrate are,the different geometry and/or stability of each complex. The challenge when designing new CSA’s is to be able to differentiate the maximum number of substrates and with the maximum efficiency.

La present tesi doctoral es situa a l'àmbit de la recerca de nous mètodes per a la síntesi enantioselectiva i la determinació de la puresa enantiomérica.En un primer apartat s'han sintetitzat dos nous receptors quirals tipus pinça i s'ha realitzat el seu estudi estructural i conformacional mitjançant RMN i mecànica molecular. S'ha assajat la seva capacitat enantiodiferenciadora utilitzant-los com a agents de solvatació quiral (CSA) en RMN en front de diversos soluts, amb resultats força satisfactoris. S'ha estudiat alguns dels complexos formats amb la conclusió que l'augment en l'enantiodiferencació respecte a CSA similars sense cavitat quiral no es deu a un augment significatiu de la constant d'equilibri sinó a factors geomètrics. Canvis a l'espectre de protó del CSA permeten deduir que la complexació indueix canvis conformacionals del receptor, per tant sembla que aquest compost tipus pinça molecular tingui capacitat d'adaptació al guest. En un segon apartat s'ha sintetitzat un dienòfil quiral derivat de l'alcohol de Pirkle i s'ha assajat l'enantioselectivitat obtinguda a la reacció de Diels-Alder amb diferents diens. S'ha realitzat l'estudi estructural del dienòfil i els aductes obtinguts, i s'ha deduït que la inducció quiral en presència de EtAlCl2 com a catalitzador es deu la formació d'un complex entre el catalitzador i una conformació preferent del dienòfil que afavoreix l'atac per una cara del doble enllaç. S'ha estudiat l'efecte de diversos factors com la temperatura, el dissolvent, el catalitzar, etc. sobre l'excés enatiomèric obtingut i s'han optimitzat les condicions de reacció perquè el procés global impliqui el mínim nombre de passos possible. Finalment, en el tercer apartat de la tesi, s'ha desenvolupat nou mètode que permet mesurar l'excés enantiomèric de diversos alcohols utilitzant RMN de deuteri en cristalls liquids quirals. L'alcohol es deutera mitjançant simple intercanvi en un solvent pròtic deuterat i s'enregistra l'espectre en fase anisòtropa quiral a baixa temperatura. Aquest intercanvi es pot realitzar al mateix tub de RMN, però cal encara optimitzar les condicions d'aquest procés. / This thesis deals with the development of new methods in asymmetric synthesis and determination of the enantiomerical purity. In the first part of the thesis, two molecular tweezers were synthesized by simple esterification from fumaryl chloride and enantiopure ?,?'-bis(trifluorometil)-9,10-antracendimethanol. The capacity of enantiodiscrimination of these tweezers was determined for different chiral solutes, achieving very satisfactory results. The binding constant with 1-phenyl-1,2-ethandiol was determined by the equimolar method and diffusion experiments, but no important differences between the values of both diastereomeric complexes were found. This shows that the enantiomeric discrimination results from a different geometry, rather than from a different stability of the complexes. The stoichiometry of the complexes, studied by Job's method, is 1:1.In the second part of the thesis, a chiral dienophile was synthesized from commercial compounds, fumaryl chloride and chiral CSA 1-(9-antril)-2,2,2-trifluoroethanol, and characterized by NMR. Cicloadditions with different diens were realized, obtaining high diastereomeric excesses. Hydrolysis of the resulting adduct produces the enantiomerically enriched 1,2-dicarboxilic acids, esters or alcohols, depending on the reaction conditions. The global process was optimized for the dienes ciclopentadiene and isoprene. The chiral auxiliary was recuperated in 90 % yield and the final diacids were obtained after 3 steps from commercial products, in 90 % yield and 80 and >95 e.e. respectively. In reference to the third part of this thesis, different deuterated alcohols were obtained by exchange in D2O. The enantiomercal purity of these alcohols was determined quantitatively by NMR in liquid crystal phase, using a mixture of the polipeptid PBLG and dichloromethane. In a second step, the deuteration process was realized directly in the NMR tub, obtaining also very satisfactory results.