Ampliando el alcance estructural de la borilación catalizada por cobre de alquenos activados y alquinos

Abstract

El sistema Cu/B2(pin)2 se ha erigido recientemente como una excelente alternativa a los procesos de borilación clásicos. La principal novedad de este sistema catalítico reside en la formación de una especie nucleófila de boro, lo que permite el diseño de nuevas metodologías de borilación con patrones de reacción inusuales al revertirse las propiedades electrófilas clásicas del átomo de boro. Una de las estrategias sintéticas que explotan a la perfección las nucleofilia de estas especies de boro es la adición conjugada enantioselectiva de B2(pin)2 a derivados carbonílicos ¿,ß-insaturados. En este contexto, hemos demostrado que este método no solo se restringe a compuestos carbonílicos, sino que aril y heteroaril vinil sulfonas también son unos extraordinarios sustratos que pueden experimentar reacciones de borilación conjugada y que, tras posterior oxidación, dan lugar a ß-hidroxi sulfonas con unos elevados índices de enantioselectividad. La reacción demostró ser particularmente tolerante a una gran variedad de grupos funcionales. Además, los productos de borilación presentan un gran atractivo sintético debido a la posibilidad de llevar a cabo potenciales derivatizaciones tanto en el boronato como en el grupo funcional sulfona. Por otro lado, este sistema catalítico también puede emplearse en la borilación de alquinos que hasta la fecha habían representado un reto sintético no resuelto con excelentes valores de regioselectividad. Así, hemos llevado a cabo de manera satisfactoria la borilación ¿-regioselectiva de alquinos terminales con el alcance estructural de mayor riqueza sintética descrita hasta la fecha. Por otro lado, también hemos desarrollado de manera pionera la borilación ß-regioselectiva de alquinos internos con sustitución dialquílica. El empleo de un complejo de Cu-trialquilfosfina en combinación con un grupo funcional polar en posición propargílica resultó crucial para alcanzar una completa regioselectividad en ambos casos. Los cálculos DFT sugieren que el control orbitálico ejercido por el grupo propargílico es uno de los factores clave en el regiocontrol de la reacción. Además, hemos desarrollado una reacción de alquilación alílica quimioselectiva catalizada por Cu sobre los productos de borilación empleando organomagnesianos como nucleófilos, en la cual el grupo 2-piridilsulfonilo se comporta como un excelente grupo saliente con extraordinarias capacidades de regio- y estereocontrol. De esta manera se puede acceder de un modo completamente selectivo a ambos regioisómeros producto de hidroboración formal de alquinos internos con sustitución dialquílica carentes de activación electrónica y/o estérica, lo que por otro lado es imposible de sintetizar a través de técnicas de hidroboración directa. Además, la reacción tándem borilación/sustitución alílica se puede llevar a cabo en versión ¿one-pot¿, empleando de esta manera la misma fuente de cobre para ambos procesos.