The discovery and development of a Rh-catalyzed carbyne transfer platform for the skeletal modification of C(sp2)–C(sp2) bonds

Abstract

El objetivo principal de esta tesis era descubrir i desarrollar una nueva plataforma para la transferencia de carbinos catalizada por metales de transición para descubrir nuevas reglas de reactividad del carbono, aplicadas a la edición del esqueleto de moléculas insaturadas. El uso de fuentes estables de carbinos decoradas con grupos de iodo hipervalente [I(III)(Ar)(X)] i diazo (=N2) fue clave para esta tesis. Complejos carboxilatos de di-rodio permitieron la activación catalítica del diazo y generación de carbenos de rodio que emulaban el comportamiento carbeno/carbocatión de un carbino catiónico (:+C–R). Los carbinoides de rodio provocaron la rotura de enlaces C(sp2)–C(sp2) de alquenos i dienos insertando una unidad monovalente de carbono entre los carbonos con hibridación sp2 a través de la formación de intermedios cyclopropyl-I(III), capaces de abrirse electrocíclicamente siguiendo las reglas de Woodward–Hoffmann–DePuy. Este proceso generó cationes alílicos que se pudieron interceptar con un amplio rango de nucleófilos, formando valiosos “building blocks” alílicos. Seguidamente, explotamos nuestra transferencia catalítica de carbinos para la síntesis de estereocentros fluorados terciarios. Este proceso se basó en la generación de cationes alílicos terciarios a partir de alquenos 1,1-disubstituidos i subsiguiente fluoración nucleófila con excelente selectividad ramificado/lineal. Características notables de este proceso fueron el amplio rango de aplicación, la síntesis de (±)-F-flurbiprofeno i la aplicación en radiofluoración. Finalmente, desarrollamos una conversión de alqueno a dieno a través de la inserción desaturativa a enlaces C(sp2)–C(sp2), proceso alternativo a la clásica desaturación catalítica de alquenos. En conjunto, creemos que la inserción de una unidad monovalente de carbono en enlaces C(sp2)–C(sp2) representa una oportunidad como herramienta para la edición molecular, relevante para llegar a espacios desconocidos en descubrimiento de fármacos i mejorar la síntesis de productos naturales.