Synthesis of nitrogen containing heterocycles and polyfunctionalized compounds from N-tert-butanesulfinyl alkyl, alkenyl and homopropargyl amine derivatives

Resumen

En esta memoria se presentan varias aplicaciones de N-terc-butanosulfinil derivados de aminas como intermedios de gran valor en síntesis orgánica. Estos derivados de aminas son accesibles a partir de la adición de distintos nucleófilos a las correspondientes N-terc-butanosulfinil iminas (t-BS iminas). Este trabajo ha sido dividido en seis partes. - Homoalilación y bis-homoalilación diastereoselectiva de N-terc-butanosulfinil iminas. Se ha desarrollado un método general para la preparación de N-terc- butanosulfinil derivados de bis-homoalil y tris-homoalil aminas. La adición de bromuro de 3-butenilmagnesio y bromuro de 4-pentenilmagnesio, obtenidos a partir de magnesio y 4-bromobut-1-eno o bromometilciclopropano y 5-bromopent-1-eno, respectivamente, a t-BS iminas quirales, en tolueno seco a -78 oC, genera los correspondientes derivados de alquenil aminas con buenos rendimientos (44-85%) y diastereoselectividades (hasta >95:5 rd). - Síntesis estereoselectiva de alcaloides 2-alquilpirrolidínicos. Se ha conseguido llevar a cabo la preparación estereoselectiva de los alcaloides 2-alquilpirrolidínicos (-)- bgugaine y (+)-villatamine B, siendo el paso clave de esta síntesis la adición diastereoselectiva del correspondiente bromuro de alquilmagnesio a la t-BS imina derivada del 4-bromobutanal. La formación del anillo de pirrolidina se consigue a través de un proceso de desulfinilación seguido por una reacción de N-alquilación. - Síntesis estereoselectiva de N-terc-butanosulfinil derivados de amino cetonas. La adición de compuestos organolíticos derivados de cloruros de 2-metoxi-1-alquenilo a t- BS iminas y la posterior hidrólisis del grupo enol éter dio lugar a diferentes N-terc- butanosulfinil derivados de δ- y ε-amino cetonas con rendimientos y diastereoselectividades moderadas (30-65%). La utilidad de estos compuestos en síntesis se demostró mediante la preparación estereoselectiva de 6-metilpiperidinas y azetidinas sustituidas en la posición 2. - Oxidación alílica de N-terc-butanosulfinil derivados de homoalil aminas. Varios acetatos alílicos terminales fueron obtenidos con rendimientos moderados (35-49%) pero con excelente regioselectividad mediante la oxidación alílica catalizada por paladio(II) de N-terc-butanosulfinil derivados de homoalil aminas obtenidos por alilación de las correspondientes t-BS iminas con bromuro de alilo. Sin embargo, la oxidación alílica de N-terc-butanosulfinil derivados de homoalil aminas preparados usando 3-bromociclohexeno como agente de alilación tuvo lugar con mejores rendimientos (40- 85%) y con una elevada regio- y diastereoselectividad. - Síntesis estereoselectiva de derivados de 9-amino-9,10-dihidrofenantrenos. La cicloadición [2+2+2] de N-terc-butoxicarbonil derivados de homopropargil aminas, obtenidos a partir de t-BS iminas aromáticas que contienen un grupo alquinilo en posición orto, con diferentes alquinos se llevó a cabo en presencia del catalizador de Wilkinson para dar lugar a la formación de derivados de 9-amino-9,10- dihidrofenantrenos con rendimientos bajos (15-45%). - Síntesis estereoselectiva de derivados de 1,2,3,4-tetrahidroisoquinolinas sustituidas en la posición 3. 4-Azaocta-1,7-diínos fueron preparados por N- propargilación y posterior oxidación de los correspondientes N-terc-butanosulfinil derivados de homopropargil aminas con altos rendimientos. Estos diínos reaccionaron con diferentes alquinos mediante un proceso de cicloadición [2+2+2] promovido por el catalizador de Wilkinson que dio lugar a derivados de 1,2,3,4-tetrahidroisoquinolinas sustituidos en la posición 3 con rendimientos variables según la naturaleza del alquino empleado en cada caso. De manera similar, se sintetizaron azaocta-1,7-eninos por N- alilación o N-propargilación de N-terc-butanosulfinil derivados de homopropargil o homoalil aminas, respectivamente, seguida por una etapa de oxidación. La metátesis de cierre de anillo catalizada por rutenio de estos eninos dio lugar a los correspondientes 1,3-dienos cíclicos, que fueron finalmente transformados en derivados de 1,2,3,4- tetrahidroisoquinolinas sustituidas en la posición 3 con un patrón de sustitución en el anillo aromático distinto a los obtenidos a partir de los diínos mediante una cicloadición [4+2] y una posterior oxidación.