Síntese de ligandos quirais para alquilação enantiosselectiva de aldeídos e reacção de strecker assimétrica

Abstract

O trabalho de estágio que deu origem a este relatório tinha como objectivo a síntese de ligandos quirais e a sua aplicação em reacções de catálise enantiosselectiva. A primeira parte do trabalho consistiu no desenvolvimento das sequências sintéticas necessárias à obtenção de novos ligandos quirais. Era objectivo deste trabalho a síntese de novos ligandos do tipo amino-amida, derivados do ácido (+)-canfórico. A sequência sintética estabelecida implicou a síntese de vários compostos intermediários, como o (1R,3S)-3-amino-1-etilamino-1,2,2-trimetilciclopentano e o (1R,3S) -3-amino-1-dimetilamino-1,2,2-trimetilciclopentano, cujos procedimentos se encontram descritos na literatura. Pretendia-se fazer reagir estes dois compostos com o cloreto do ácido cetopínico de modo a obter as amino-amidas pretendidas. Numa segunda parte do trabalho sintetizaram-se ligando tridentados derivados do 4-etil-2,6-diformilfenol por reacção com a (S) e (R)-1-feniletilamina. Para isso partiu-se do 4-etilfenol e preparou-se o diformilfenol por reacção de Duff. Por reacção do dialdeído com (S) e (R)-1-feniletilamina obtiveram-se as diiminas correspondente. Estas foram reduzidas às diaminas respectivsa, obtendo-se assim outros ligandso tridentados. Os ligandos sintetizados foram testados em reacções de alquilação enantiosselectiva de aldeídos com dietilzinco. Obtiveram-se boas conversões do reagente e excessos enantioméricos moderados. O ligando que conduziu ao melhor excesso enantiomérico foi a amino-amida derivada do ácido canfórico, com um ee de 57%. Os ligandos derivados do 4-etilfenol foram também ensaiados como catalisadores em reacções enantiosselectivas de Strecker. A catálise foi efectuada usando um ácido de Lewis, Ti(OiPr)4 e a imina (N-benzilideno-1-fenilmetilamina) com substrato. Os ligandos sintetizados mostraram-se eficientes na trimetilsililcianação de iminas, apresentado conversões praticamente completas do reagente. No entanto as enatiosselectividades obtidas foram baixas.

The work that gave rise to this dissertation was aimed at the synthesis of chiral ligands and their application in enantiosselective catalytic reactions. The first part of the work was the development of synthetic sequences necessary to obtain new chiral ligands. The objective of this work was the synthesis of new amino amide ligands derived from (+)-camphoric acid. The established synthetic sequence involved the synthesis of several intermediate compounds, such as (1R,3S)-3-amino-1-ethylamine-1,2,2-trimetilciclopentane and (1R,3S)-3-amino-1-dimethylamino-1,2,2-trimetilciclopentane, whose procedures are described by us in the literature. The desired amino amide would be obtained by reaction of these two compounds react with ketopinic acid chloride. The second part of this work involved the synthesis of tridentate ligands derived from 4-ethyl-2,6-diformilphenol by reaction with (S) and (R)-1-phenylethylamine. For that purpose 4-ethyl-2,6-diformilphenol was prepared from 4-ethylphenol by the Duff reaction. The corresponding diimine were obtained by reaction of the dialdehyde with (S) and (R)-1-phenylethylamine. These compounds were reduced to the corresponding diamines, thus obtaining other tridentate ligands. The synthesized ligands were tested in the enantioselective alkylation of aldehydes with diethylzinc. Good conversions and moderate enantiomeric excesses were obtained for the substrate. Best results were obtained for the amino amide derived from camphoric acid, 57% ee. Ligands derived from 4-ethylphenol were also tested as catalysts in the enantiosselective Strecker reaction. Reactions were carried out using a Lewis acid, Ti (O-iPr)4 and N-benzylidene-1-phenylmethylamine as substrate. The synthesized ligands were found to be efficient in the trimethylsilylcyanation of imines. Although enatiosselectivities were low, complete conversion of the reagent was obtained in all cases.