Resumen de Síntesis y reactividad de nuevos derivados de quinona
Las 1,4-quinonas o p-quinonas conforman un grupo de moléculas de gran interés tanto sintético como biológico y se encuentran distribuidas ampliamente en la naturaleza. Desde el punto de vista de la síntesis orgánica, las quinonas y naftoquinonas se han empleado en una gran variedad de reacciones, entre las cuales cabe destacar su papel en reacciones de cicloadición o en reacciones de adición conjugada.
Recientemente, se ha desarrollado un método de síntesis de quinonas sustituidas con un ácido borónico. Posteriormente, se ha estudiado su reactividad en reacciones de Diels-Alder y en reacciones de adición conjugada. Los resultados han puesto de manifiesto que la presencia del ácido borónico en el sistema quinónico potencia enormemente su reactividad. En ambos tipos de reacciones se produce un proceso dominó en el que después de la cicloadición [4+2] o la adición conjugada tiene lugar una protodesboronación espontánea que origina los correspondientes aductos con una regioselectividad complementaria a las quinonas sin sustituir con un ácido borónico. Teniendo en cuenta estos resultados, en esta tesis doctoral se propuso como objetivo general continuar el estudio de la reactividad de los ácidos 2-quinonil borónicos en nuevos procesos, así como la síntesis de nuevos derivados de quinona.
En primer lugar, continuando se pudo completar un detallado estudio de las reacciones de los ácidos 2-quinonil borónicos con 2-vinilindoles. Todo el trabajo realizado permitió encontrar condiciones para conseguir un proceso dominó muy eficiente que permitió sintetizar estructuras de tipo twistendiona de forma altamente estereoselectiva a través de una reacción de tipo Friedel-Crafts seguida de una cicloadición intramolecular y una protodesboronación espontánea. Así, en un único paso sintético se logró la formación de 3 enlaces C-C y 5 centros estereogénicos, generándose un único diastereoisómero. Por otra parte, se logró transformar los compuestos de tipo twistendiona a través de una oxidación de tipo Witkop. Pudiéndose acceder así a sistemas tricílicos con dos anillos de seis eslabones y un anillo de nueve de forma altamente eficiente.
Una segunda parte del trabajo de esta tesis doctoral se centró en el estudio de las reacciones de adición conjugada de ácidos 2-quinonilborónicos con aceptores de tipo Michael, así como las reacciones de adición 1,2- sobre aldehídos, catalizadas por rodio. Esta investigación permitió desarrollar una metodología para acceder a quinonas trialquilsustituidas a través de un proceso de “umpolung” formal de las quinonas, bien de forma directa o a través de una estrategia que supuso el empleo de precursores quinónicos 1,4-dimetoxiaril sustituidos seguido de una desmetilación oxidativa. Este proceso ha podido ser generalizado a numerosas olefinas π-deficientes, así como a una gran variedad de aldehídos.
La última parte del trabajo desarrollado se ha centrado en un nuevo aspecto inexplorado de la reactividad de las quinonas basado en las reacciones de cicloadición 1,3-dipolar entre derivados de benzo- y naftoquinonas y dipolos de tipo imino-nitrilo generados in situ por irradiación con luz UV de derivados de 2,5-diariltetrazoles. Esta estrategia de las denominadas reacciones “Foto-click” ha sido ampliamente empleada en química bioortogonal, pero nunca se había estudiado con sistemas quinónicos. Los primeros resultados han permitido poner a punto una metodología que da acceso directo y muy general a una nueva familia de quinonas heterocíclicas. Además, se ha realizado un estudio de las propiedades electro- y fotoquímicas de estas quinonas con el fin de evaluar su potencial aplicación en el campo de la química biológica y de los nuevos materiales.
