Preparación de heterociclos oxigenados y nitrogenados enantiopuros mediante rcm en derivados de perhidro-1,3-benzoxacina quirales

Resumen

Las N-alil-perhidro-1,3-benzoxacinas derivadas del (-)-8-aminomentol con un grupo carbono 2 del heterociclo reaccionan con reactivos de Grignard alílicos y hormoalílicos proporcionando los correspondientes alcoholes azadiénicos con excelentes rendimientos químicos y elevada o total diastereoselectividad. El nuevo centro quiral formado tiene configuración absoluta S. Los clorhidratos de los 1,8 y 1,9-azadienos así preparados son excelentes sustrados de partida en reacciones de RCM en presencia del catalizador clásico de Grubbs proporcionando los correspondientes heterociclos nitrogenados de siete y ocho eslabones con excelente rendimiento químico. La eliminación del auxiliar quiral mediante apertura nucleofílica del sistema N,O-acetálico de la perhidro-1,3-benzoxacina, oxidación hasta el derivado de mentona y retrocondensación de Michael proporciona los 3-S-azepinoles y 3-S-azocinoles enantioméricamente puros con rendimientos químicos aceptables y permite recuperar la (+)-Pulegona que es el producto de partida para la síntesis del (-)-8-aminomentol. Los carbenos de rutenio clásico de Grubbs y de segunda generación son buenos catalizadores en la reacción de metátesis de cierre de anillo diastereoselectiva de sistemas triénicos con un resto 3-hidroxi-penta-1,4-dien-3-ilo o una 4-hidroxi-hepta-1,6-dien-4-ilo sobre el carbono N,O-acetálico de una perhidro-1,3-benzoxacina quiral. La reacción de DRCM sobre los derivados con los tres restos olefínicos sobre el mismo átomo de carbono permite la preparación de éteres cíclicos de 5 y 6 eslabones con el doble enlace di, tri o tetrasustituido con buenos rendimientos químicos y diastereoselectividades variables dependiendo del grado y tipo de sustitución de los dobles enlaces, de la longitud de la cadena olefínica y de la naturaleza del catalizador. La eliminación del auxiliar quiral mediante hidrólisis del sistema N,O-acetálico seguida de reducción con NaBH4 del aldehído resultante proporciona los 2,5-dihidrofuranos y 3,6-dihidro-2H-piranos enantioméricamente puros con un estereocentro cuaternario en la posición 2 del heterocilo. La reacción de DRCM sobre perhidro-1,3-benzoxacinas con el tercer resto olefínico sobre el átomo de nitrógeno transcurre con rendimientos químicos y estereoselectividades variables dependiendo del tamaño del anillo nitrogenado formado, del grado de sustitución de los dobles enlaces y del tipo de protección del grupo hidroxilo. La eliminación del auxiliar quiral mediante apertura nucleofílica del sistema N,O-acetálico, oxidación hasta el derivado de mentona y retrocondensación de Michael proporciona hidropiridinas, azepinoles y azocinoles enantioméricamente puros.