Table Of ContentFacultad de Ciencias
Departamento de Química Orgánica
SÍNTESIS ENANTIOSELECTIVA DE FERROCENIL-
[5]HELICENOQUINONAS Y FERROCENOS
HELICOIDALES TRI-, TETRA- Y PENTACÍCLICOS
ANA MARÍA DEL HOYO MARTÍN
Directores: Prof. Mª del Carmen Carreño García
Catedrática (UAM)
Prof. Antonio Urbano Pujol
Profesor Titular (UAM)
Madrid, 2014
ABREVIATURAS EMPLEADAS
En esta Tesis Doctoral se han empleado las abreviaturas y acrónimos recomendados
en “Guidelines for Authors” (J. Org. Chem. 2005, 70, 26A).
Ar: Aromático
BINAP: 2,2’-Bis(difenilfosfino)-1,1'-binaftilo
BINOL: 2,2’-1,1´-Bi-2-naftol
Bn: Bencilo
BOP: 2-(Difenilfosfino)-2’-benzoxi-1,1’-binaftilo
CAN: Nitrato amónico de cerio
cat: Catalizador
cod: 1,4-Cicloctadieno
DABCO: 1,4-diazabiciclo[2.2.2]octano
DBMP: 2,6-Di-tert-butili-4-metilpiridina
DCE: 1,2-Dicloroetano
DDQ: 2,3-Diciano-5,6-dicloro-1,4-benzoquinona
DHQD: Dihidroquinidina
DIPEA: Diisopropil etil amina
DMAP: 4-Dimetilaminopiridina
DME: 1,2-Dimetoxietano
DMF: Dimetilformamida
DMSO: Dimetil sulfóxido
dppf: 1,1’-Bis(difenilfosfino)ferroceno
dppp: 1,3-Bis(difenilfosfino)propano
E: Grupo atractor de electrones
E+: Electrófilo
ee: Exceso enantiomérico
equiv: Equivalente(s)
ESI: Electrospray
HPLC: Cromatografía líquida de alta resolución
IE: Impacto electrónico
KHDMS: Hexametildisililamiduro potásico
L*: Ligando quiral
LDA: Diisopropilamiduro de litio
MOP: 2-(Difenilfosfino)-2’-metoxi-1,1’-binaftilo
NBS N-Bromosuccinimida
NMP: N-Metil-2-pirrolidona
NOE: Efecto nuclear Overhauser
PIB: p-iodobencilo
QUINAP: 1-(2-Difenilfosfino-1-naftil)isoquinolina
RMN: Resonancia magnética nuclear
ta: Temperatura ambiente
TAPA: Ácido 2-(2,4,5,7,-tetranitro-9-fluorenilidenaminoxi)propanoico
TBAF: Fluoruro de tetrabutiamonio
TBDMS: terc-Butildimetilsililo
Tf: Trifluorometilsulfonato
TFA: Ácido trifluoroacético
THF: Tetrahidrofurano
TMS: Trimetilsililo
Tol: Tolilo
UV/Vis: Ultravioleta/Visible
ÍNDICE
1. INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS ...................................................................................... 11
1.1. Introducción ............................................................................................................. 13
1.2. Objetivos ................................................................................................................... 24
1.2.1. Síntesis enantioselectiva de 14-ferrocenil-[5]helicenoquinonas y sistemas
análogos con quiralidad planar y central adicional ..................................................... 24
1.2.2. Síntesis de ferrocenil-triazoloquinonas helicoidales enantiopuras ................... 25
1.2.3. Síntesis de ferroceno helicenos enantiopuros .................................................. 27
2. SÍNTESIS DE 14-FERROCENIL-[5]HELICENOQUINONAS Y SISTEMAS ANÁLOGOS CON
QUIRALIDAD PLANAR Y CENTRAL ADICIONAL ..................................................................... 29
2.1. Antecedentes ............................................................................................................ 30
2.1.1. Métodos de síntesis de ferrocenos homoquirales ............................................ 30
2.1.2. Métodos generales de síntesis de helicenos ..................................................... 37
2.1.3. Antecedentes del grupo de investigación ......................................................... 47
2.2. Síntesis de 14-ferrocenil[5]helicenoquinonas .......................................................... 52
2.2.1. Análisis retrosintético ........................................................................................ 52
2.2.2. Síntesis de (P)-14-ferrocenil-3-metil-11-metoxi-7,8,9,10-tetrahidro-
[5]helicenoquinona...................................................................................................... 55
2.2.3. Síntesis de (P)-14-ferrocenil-3-metil-13-metoxi-7,8,9,10-tetrahidro-
[5]helicenoquinona...................................................................................................... 62
2.2.4. Asignación configuracional ................................................................................ 67
2.2.4.1. Asignación de la configuración absoluta de helicen-1-oles. Método de Katz
................................................................................................................................. 67
2.2.4.2. Configuración absoluta de las ferrocenil helicenoquinonas (P)-14a y (P)-
14b ........................................................................................................................... 70
2.2.5. Síntesis del ferrocenil dieno con quiralidad planar y central ............................ 74
2.2.6. Reacciones de Diels-Alder asimétricas con ferrocenil dienos con quiralidad
planar y central ............................................................................................................ 81
2.2.6.1. Proceso dominó entre el dieno (S ,S)-17 y la sulfinilquinona (SS)-7 .......... 84
P
2.2.6.2. Proceso dominó entre el dieno (R ,R)-17 y la sulfinilquinona (SS)-7 ......... 89
P
2.2.6.3. Resolución cinética del dieno racémico (±)-17 ........................................... 92
2.2.6.4. Resolución química de la sulfinilquinona racémica (±)-7 con los dienos
(R ,R)-17 y (R ,R)-17 ................................................................................................. 98
P P
2.2.7. Propiedades quirópticas de 14-ferrocenil-[5]helicenoquinonas ..................... 100
2.2.8. Propiedades electroquímicas de 14-ferrocenil-[5]helicenoquinonas ............. 111
3. SÍNTESIS DE FERROCENIL-TRIAZOLO-QUINONAS HELICOIDALES ENANTIOPURAS ... 117
3.1. Antecedentes .......................................................................................................... 119
3.1.1. Química “Click” ................................................................................................ 119
3.1.2. Síntesis de triazoles derivados de ferroceno ................................................... 124
3.2. Síntesis de ferrocenil-triazolo-quinonas helicoidales enantiopuras ...................... 130
3.2.1. Análisis retrosintético ...................................................................................... 130
3.2.2. Síntesis de 14-(p-etinilfenil)-3-metil-11-metoxi-7,8,9,10-tetrahidro-
[5]helicenoquinona.................................................................................................... 133
3.2.3. Reacciones de cicloadición 1,3-dipolar con (P)-14-[4-etinilfenil]-
[5]helicenoquinona (P)-22 ......................................................................................... 139
3.2.3.1. Síntesis de triazolo-[5]helicenoquinonas ................................................. 139
3.2.3.2. Síntesis de bis-triazolo-[5]helicenoquinonas ............................................ 143
3.2.4. Propuesta mecanística .................................................................................... 160
3.2.5. Propiedades quirópticas de triazolo- y bis-triazolo-[5]helicenoquinonas ....... 165
3.2.6. Propiedades electroquímicas de triazolo y bis-triazolo-[5]helicenoquinonas 176
3.2.7. Imágenes SEM de 1,4-diazaferrocenofano (P,P)-142 ...................................... 180
4. SÍNTESIS DE FERROCENO-HELICENOS ENANTIOPUROS ............................................ 183
4.1. Antecedentes .......................................................................................................... 185
4.1.1. Síntesis de compuestos poliaromáticos orto-condensados mediante
cicloisomerización catalizada por metales .de transición ......................................... 185
4.1.2 Síntesis de helicenos mediante hidroarilación catalizada por metales de
transición ................................................................................................................... 193
4.1.3. Síntesis de helicenos organometálicos ............................................................ 198
4.2 Síntesis de ferrocenos helicoidales enantiopuros ................................................... 205
4.2.1 Análisis retrosintetico ....................................................................................... 205
4.2.2. Síntesis de (±)-ferroceno-[3]heliceno y de (±)-Ferroceno-[4]heliceno ............ 206
4.2.2.1 Síntesis de (±)-ferroceno-[3]heliceno ........................................................ 207
4.2.2.2 Síntesis de (±)-ferroceno-[4]heliceno ........................................................ 210
4.2.3. Síntesis de (R )-ferroceno-[3]heliceno y de (R )-ferroceno-[4]heliceno ......... 214
P P
4.2.3.1 Síntesis de (R )-ferroceno-[3]helicenosenantiopuro ................................. 215
P
4.2.3.2 Síntesis de (R )-ferroceno-[4]heliceno enantiopuro ................................. 218
P
4.2.4. Síntesis de (R )-ferroceno-[5]heliceno ............................................................ 220
P
4.2.5. Síntesis de (R )-ferroceno-[6]heliceno ............................................................ 230
P
4.3 Asignación estructural de (R )-ferroceno helicenos ................................................ 232
P
4.4 Propiedades quirópticas de ferroceno-helicenos.................................................... 240
5. CONCLUSIONES.......................................................................................................... 245
5. CONCLUSIONS ........................................................................................................... 251
6. EXPERIMENTAL SECTION ........................................................................................... 257
A. GENERAL REMARKS ................................................................................................... 259
B. SOLVENTS AND REAGENTS ........................................................................................ 261
6.1. Synthesis of sulfinylquinones ................................................................................. 262
6.2. Synthesis of bromo-tetrahydrophenanthrenones ................................................. 268
6.3. Synthesis of ferrocenyl-[5]helicenoquinones ......................................................... 273
6.4. Synthesis of enantiopure helical ferrocene-triazolo-quinone triads ...................... 295
6.5. Synthesis of enantiopure ferrocene-helicenes ....................................................... 314
ENANTIOSELECTIVE SYNTHESIS OF FERROCENYL-[5]HELICENEQUINONES AND HELICOIDAL
TRI-, TETRA- Y PENTACYCLIC FERROCENES ........................................................................ 337
Description:obtener los correspondientes productos de reacción ópticamente puros. 8 a) F. M. Arcamone, Anticancer Agents from Natural Products 2005, 299. b) J. esqueleto quinónico de forma espontánea.11a, d, i, 12 Estas reacciones, que se dan de forma 1956, 8, 450. b) M. S. Newman, D. Lednicer, :.
