Estudio de la reacción de pauson-khand diastereoselectiva sobre derivados del (-)-8-aminomentol

Resumen

La reacción de Pauson-Khand es una cicloadición 2+2+1 entre un alquino, un alqueno y monóxido de carbono para obtener ciclopentenonas en presencia de una especie metálica. La reacción tiene lugar tanto empleando cantidades estequiométricas como catalíticas como catalíticas de complejo, siendo el más comúnmente utilizado el dicobalto octacarbonilo. Además, también se han empleado diferentes aditivos para acelerar el proceso entre los que destacan los óxidos de amina. Existen diferentes aproximaciones para que la reacción sea diastereoselectiva, entre las que se encuentra el empleo de auxiliares quirales. Durante los últimos años, nuestro grupo de investigación ha empleado el (-)-8-aminomentol como auxiliar con muy buenos resultados. En este trabajo se ha estudiado la ciclación sobre 1,6 y 1,7-eninos y la versión intermolecular del proceso sobre perhidrobenzoxazinas derivadas del (-)-8-aminomentol. En primer lugar, fue necesario preparar las perhidrobenzoxazinas de partida para comenzar el estudio. Así, en el caso de los 1,6-eninos se prepararon las correspondientes N-propargil-2-vinil perhidrobenzoxazinas y N-alil-2-acetilen perhidrobenzoxazinas y para los 1,7-eninos las 2-alil-N-propagil perhidrobenzoxazinas y 2-acetilen-N-homoalil perhidrobenzoxazinas. La versión intermolecular se estudió sobre 2-acetilen perhidrobenzoxazinas, tanto con el nitrógeno libre como protegido. Una vez determinadas las condiciones óptimas de reacción, tanto empleando cantidades estequiométricas como catalíticas de dicobalto octacarbonilo, se procedió al estudio de la influencia del auxiliar en la diastereoselectividad del proceso. En todos los casos se obtuvieron unos elevados rendimientos químicos, excepto cuando se emplean cantidades catalíticas de complejo y el triple enlace presenta sustituyentes muy voluminosos. Los resultados estereos obtenidos dependen de cada caso. Para las N-propargil-2-vinil perhidrobenzoxazinas los resultados van de moderados a bajos siendo superiores cuando en doble enlace presenta un sustituyente voluminoso en la posición interna, lo que permite obtener una elevada diastereoselectividad. Para las N-alil-2-acetilen perhidrobenzoxazinas los resultados estereos son moderados, aumentando a medida que aumenta el tamaño del sustituyente sobre el triple enlace. En el caso de los 1,7-eninos para las 2-alil-N-propargil perhidrobenzoxazinas los resultados estereos son moderados. Además, se observa que cuando el triple enlace presenta un resto de gran tamaño se invierte la diastereoselectividad del proceso. Para las 2-acetilen-N-homoalil perhidrobenzoxazinas se han obtenido muy buenos resultados estereos, siendo prácticamente diastereoespecífica en la versión catalítica del proceso. Los resultados para la reacción intermolecular entre 2-acetilen perhidrobenzoxazinas y norborneno o norbornadieno son dispares. Cuando sobre el triple enlace hay un resto de pequeño tamaño, la ciclación es regioespecífica pero se obtiene una mezcla de diastereómeros al 50% mientras que si presenta mayor tamaño, la diastereoselectividad es elevada pero se obtienen mezclas de regioisómeros en diferentes proporciones. Toda transformación sintética en la que interviene un auxiliar quiral lleva implícita la eliminación de dicho resto. En el presente trabajo se han utilizado diferentes métodos de eliminación de la plantilla quiral, lo que ha supuesto la síntesis de diferentes derivados aza-heterocíclicos y aldehídos policíclicos.