Síntesis de macrociclos ópticamente activos a través de reacciones de ciclohidroestannación

Abstract

En el presente trabajo se informan los resultados obtenidos en investigaciones relacionadas con el desarrollo de: (a) protocolos adecuados para la síntesis de diésteres insaturados de dioles quirales del tipo del TADDOL; (b) estudios sobre la ciclohidroestannación con clorohidruros diorganoestánnicos de diésteres insaturados de TADDOL; (c) estudios sobre la síntesis de nuevos diésteres insaturados con variaciones estructurales en la unidad TADDOL y efecto de las variaciones sobre las reacciones de hidroestannación radicalaria; (d) síntesis de nuevos macrólidos con sustituyentes organoestánnicos. La Tesis está dividida en cinco capítulos: En el primer capítulo se realiza una reseña sobre las características estructurales de los macrólidos, su síntesis y la importancia medicinal de los mismos. Se desarrollan algunos aspectos generales de la química de los radicales libres, de la estereoquímica de estas reacciones, y especialmente de los factores que afectan a las ciclizaciones radicalarias. Otros temas desarrollados son la síntesis de moléculas quirales, síntesis asimétrica, auxiliares quirales, control estereoquímico, estructura del TADDOL: y algunos usos en síntesis orgánica. Se desarrollan también algunos procesos de esterificación especialmente en sus aspectos mecanísticos. Finalmente se hace una reseña del estado actual del conocimiento sobre la síntesis estereoselectiva de macrólidos promovida por hidruros organoestánnicos. En el segundo capítulo se resumen los objetivos de las investigaciones llevadas a cabo. El tercer capítulo está dedicado al análisis de los resultados obtenidos. El punto 3.1 del mismo está relacionado con la síntesis de diésteres insaturados a partir de (4R,5R)-2,2- dimetil-1,3-dioxolan-4,5-dicarboxilato de dimetilo (2) siguiendo cuatro protocolos. Se analizan las ventajas y desventajas de estos métodos. En el punto 3.2. se describe la síntesis de diésteres insaturados a partir de 1,3-dioxolanos con diferentes sustituyentes en el C-2. El punto 3.3. está relacionado con la adición de hidruros organoestánnicos a diésteres insaturados de TADDOLes y la síntesis de macrodiólidos; comienza con la ciclohidroestannación radicalaria de ésteres insaturados del TADDOL con clorohidruros de di-n-butil- (54), dineofil- (55) y de difenilestaño (56); en estos estudios se logró la síntesis de diastereómeros puros y la determinación de la configuración absoluta de uno de ellos por cristalografía de RX. Se estudiaron las propiedades químicas de algunos de los nuevos macrociclos obtenidos. El tema 3.4. describe el efecto sobre las propiedades químicas de variaciones estructurales en la unidad TADDOL y especialmente su impacto en reacciones de adición radicalaria. Su desarrollo incluye el estudio de reacciones de hidroestannación radicalaria de diésteres insaturados derivados de dioles primarios, secundarios y terciarios. En el punto 3.5. se incluyen las reacciones de hidroestannación de diésteres insaturados análogos del TADDOL con diferentes sustituyentes en el C-2 del dioxolano. En el punto 3.6. se describe la ciclohidroestannación de los diésteres insaturados 46 y 47 derivados del diol 42 (TADDOL-Naf), la cual tiene lugar con total diastereoselectividad. El Capítulo finaliza con las conclusiones que se pueden extraer de estos estudios. En el cuarto capítulo se describe la parte experimental y en el quinto se incluyen los espectros 1H-, 13C- y 119Sn-RMN, de los compuestos obtenidos.

This thesis describes the results obtained in investigations connected with: (a) the development of best techniques for de synthesis of unsaturated diesters of TADDOL’s like chiral diols; (b) studies on the cyclohydrostannation reactions of TADDOL’s unsaturated diesters with diorganotin hydrochlorides; (c) studies on the synthesis of unsaturated diesters with structural variations in the TADDOL’s unit and effect of these variations on the radical hydrostannation of the new esters; (d) synthesis of new macrolides with organotin substituents. The thesis consists of five chapters: In the first chapter is included a short review on the structural characteristics of macrolides, their synthesis and medicinal importance. Some general aspects of free radical chemistry, the stereochemistry of these reactions, and specially the factors that affect radical cyclizations are included. Mechanistic aspects of some esterification processes of diols with unsaturated esters are also described. This Chapter ends with a review on the state of the art of the macrolides stereoselective syntheses mediated by organotin hydrides. In the second Chapter, the main targets of the studies are summarized. The third Chapter is devoted to the analysis of the obtained results. The section 3.1. deals with the síntesis of various unsaturated diesters starting from dimethyl (4R,5R)-2,2- dimethyl-1,3-dioxolan-4,5-dicarboxilate (2) using four different protocols. Advantages and disadvantages of these methods are analyzed. In the section 3.2. the syntheses of unsaturated diesters starting from 1,3-dioxolanes with different substituents at C-2 are described. Section 3.3. deals with organotin hydrides’ addition to unsaturated diesters of TADDOLs and with the synthesis of macrolides; it begins with the radical cyclohydrostannation of unsaturated esters of TADDOL using di-n-butyl- (54), dineophyl- (55), and diphenyltin (56) clorohydrides; in these studies we were able to obtain pure diastereomers which enabled us to determine their absolute configuration by RX crystallography. In addition, the chemical properties of some of the new macrocycles thus obtained were studied. In the section 3.4., the effect of structural variations in the TADDOL unit on the chemical properties specially the impact on radical reactions, is analyzed. The study of the radical hydrostannation of unsaturated diesters obtained from primary, secondary and tertiary diols is also included in this section. Section 3.5. deals with the hydrostannation reactions of unsaturated diester obtained from TADDOL’s analogs with different substituents at carbon C-2 of the dioxolane unit. In the section 3.6., the cyclohydrostannation of diesters 46 and 47, obtained from diol 42 (TADDOL-Nph) is described; these reactions take place with complete diastereoselectivity. This Chapter ends with the conclusions of these studies. Chapter fourth contains the experimental section, and in Chapter fifth 1H-, 13C- y 119Sn- RMN spectra of the obtained compounds are included.