ES2234908T3 - Procedimiento de sintesis de compuestos quirales. - Google Patents
Procedimiento de sintesis de compuestos quirales.Info
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Abstract
Procedimiento para la preparación de un compuesto de **fórmula** que indica un centro estereoselectivo, donde R1, R2 y R3 se seleccionan independientemente entre sí entre: alquilo de 1 a 10 carbonos saturado o insaturado, ramificado o no ramificado, sustituido de forma simple o múltiple o no sustituido; y R4 se selecciona entre alquilo de 1 a 10 carbonos saturado o insaturado, ramificado o no ramificado, sustituido de forma simple o múltiple o no sustituido; cicloalquilo de 3 a 8 carbonos saturado o insaturado, no sustituido o sustituido de forma simple o múltiple; arilo o heteroarilo, en cada caso no sustituido o sustituido de forma simple o múltiple; o arilo unido a través de alquilo de 1 a 3 carbonos saturado o insaturado, cicloalquilo de 3 a 8 carbonos o heteroarilo, en cada caso no sustituido o sustituido de forma simple o múltiple.
Description
Procedimiento de síntesis de compuestos
quirales.
La invención se refiere a procedimientos para la
producción de compuestos quirales bajo las condiciones de la adición
de Michael-1,4 y a los compuestos así obtenidos.
El tema central de esta solicitud es la síntesis
asimétrica. Un átomo de carbono puede formar cuatro enlaces
orientados espacialmente en forma de tetraedro. Cuando un átomo de
carbono porta cuatro sustituyentes diferentes existen dos
disposiciones posibles que se asimilan entre sí como imagen original
y su reflejo. Éstas se denominan enantiómeros. Las moléculas
quirales (del griego kiros = mano) no poseen ningún eje de rotación
impropio. Sólo se diferencian por sus propiedades físicas, a saber:
la dirección en la que desvían la luz polarizada lineal en la misma
magnitud. En entornos aquirales, los dos enantiómeros poseen las
mismas propiedades químicas, biológicas y físicas. En cambio, en
entornos quirales, por ejemplo en el cuerpo humano, sus propiedades
pueden ser muy diferentes.
Figura 1 Ejemplos de enantiómeros
con propiedades biológicas
diferentes
Los enantiómeros interactúan de forma diferente
en cada caso con receptores y enzimas, de modo que en la naturaleza
se pueden producir efectos fisiológicos diferentes (véase la Figura
1) [1]. Por ejemplo, la forma (S) (S del latín sinister = izquierda)
de la asparagina tiene un sabor amargo, mientras que la forma (R) (R
del latín rectus = derecha) sabe dulce. Un ejemplo habitual es el
limoneno, que se encuentra en los cítricos. El olor de la forma (S)
recuerda a limones. En cambio, la forma (R) huele a naranjas. En
general, las referencias bibliográficas en el texto de la
descripción se indican con números de referencia arábigos entre
corchetes que remiten a la lista bibliográfica que se encuentra
después de la lista de abreviaturas y delante de las
reivindicaciones. Si hay una cifra romana detrás de una referencia
bibliográfica citada, en la mayoría de los casos mencionando el
autor principal, ésta se refiere al valor correspondiente (en cifras
arábigas). Lo mismo ocurre en los casos en los que el valor no se
encuentra entre corchetes.
La preparación de sustancias enantioméricamente
puras puede realizarse siguiendo tres métodos diferentes:
\bullet Disociación racémica clásica
\bullet Utilización de elementos constituyentes
quirales naturales ("chiral pool")
\bullet Síntesis asimétrica
La síntesis asimétrica en especial ha adquirido
una gran importancia. Ésta incluye métodos enzimáticos,
estequiométricos y también catalíticos. La catálisis asimétrica es
con mucho el método más eficaz, dado que con un mínimo de
catalizador quiral se puede sintetizar un máximo de sustancias
ópticamente activas.
Los descubrimientos de Pasteur [2], LeBel [3] y
van't Hoff [4] aumentaron el interés por las sustancias ópticamente
activas, ya que se reconoció su importancia en la química compleja
de la vida.
D. Enders y W. Hoffmann [1] definen la síntesis
asimétrica de la siguiente manera:
"Una síntesis asimétrica es una reacción en la
que a partir de un agrupamiento proquiral se genera un agrupamiento
quiral de tal modo que los productos estereoisómeros (enantiómeros o
diastereómeros) se forman en cantidades desiguales".
Para obtener un buen resultado en una síntesis
asimétrica se ha de pasar por estados diastereomorfos transitorios,
con energías diferentes, durante la reacción. Éstos determinan qué
enantiómero se forma en exceso. Los estados diastereomorfos
transitorios con energías diferentes se pueden generar aportando más
informaciones de quiralidad adicionales. Éstas se pueden incorporar
a su vez a través de disolventes quirales, reactivos modificados en
forma quiral o catalizadores quirales para formar estados
diastereomorfos transitorios.
La epoxidación de Sharpless [5] es un ejemplo de
catálisis asimétrica. En este caso, a partir del ácido de Lewis
Ti(O-i-Pr)_{4} y de
(-)-tartrato dietilo se forma el catalizador quiral
mostrado en la Figura 2.
Figura 2 Catalizador quiral de la
epoxidación Sharpless
[5]
Con ayuda de este catalizador se pueden epoxidar
alcoholes alílicos 1 con alta enantioselectividad a 2 (véase Figura
3), utilizando peróxido de terc-butilo como agente
oxidante.
En general, para designar y señalar compuestos en
el texto de la descripción, en particular compuestos que se muestran
en una figura o que se indican en forma de una fórmula general, en
la mayoría de los casos, pero no siempre, se utilizan los números
correspondientes en negrita y subrayado.
Figura 3 Epoxidación de
Sharpless
La reacción de Sharpless se ha convertido en una
reacción muy utilizada, en particular en la química de las
sustancias naturales. Mediante apertura de anillo nucleófila se
pueden sintetizar fácilmente compuestos como alcoholes, éteres o
alcoholes vicinales con una pureza óptica > 90%.
La reacción de Michael tiene gran trascendencia
en la síntesis orgánica y es una de las reacciones de enlazamiento
C-C más importantes. Además posee un enorme
potencial de síntesis.
Dado que existen numerosas adiciones de Michael
diferentes, en los próximos capítulos se indicarán algunos ejemplos.
En este contexto se pone un énfasis especial en las adiciones de
Michael con tioles mediante catálisis asimétrica.
La reacción de Michael clásica [6], tal como se
muestra en la Figura 4, se lleva a cabo en disolventes próticos. En
primer lugar, un compuesto carbonilo 3 se desprotoniza en posición
\alpha mediante una base formando un enolato 4.
Figura 4 Adición de Michael
clásica
Este anión enolato 4 (dador de Michael) reacciona
según una adición 1,4 con un compuesto carbonilo
\alpha,\beta-insaturado 5 (aceptor de Michael).
Después de una reprotonización se forma el aducto de Michael 6, una
1,5-dicetona. La reacción secundaria más importante
que se puede producir en este proceso es la reacción aldólica [5].
El anión enolato formado reacciona después según una adición 1,2 no
en la posición \beta, sino directamente sobre el oxígeno del
carbonilo del aceptor de Michael. La reacción aldólica es el proceso
cinéticamente más favorecido, pero esta adición 1,2 es reversible.
Dado que la adición de Michael es irreversible, cuando se aplican
temperaturas más elevadas se obtiene el aducto 1,4 estabilizado
termodinámicamente.
Entre tanto se han desarrollado muchas adiciones
1,4 similares, en las que el aceptor y/o el dador de Michael son
diferentes de los de la adición de Michael clásica. Frecuentemente
se denominan "de tipo Michael" o se incluyen en el concepto
general "adición de Michael". Actualmente se llama adición de
Michael general a todas las adiciones 1,4 de un nucleófilo (dador de
Michael) a un enlace múltiple C-C (aceptor de
Michael) activado por grupos atractores de electrones. En este
contexto se lleva a cabo una adición 1,4 del nucleófilo al enlace
múltiple C-C activado 7, formando el aducto 8 (véase
la Figura 5) [7].
Figura 5 Reacciones de Michael
generales
Al trabajar en disolventes apróticos, el
carbanión 8 generado como intermedio puede reaccionar con
electrófilos formando 9 (E = H). Si el electrófilo es un protón, se
habla de una adición de Michael "normal". En cambio, si se
trata de electrófilos de carbono, se habla de una "reacción de
Michael tándem" dado que después de la adición 1,4 tiene lugar la
adición del electrófilo como segundo paso [8].
Además de los compuestos carbonilo
\alpha,\beta-insaturados, como aceptores de
Michael también se pueden utilizar sulfonas vinílogas [9],
sulfóxidos [10], fosfonatos [11] y nitroolefinas [12]. Como
nucleófilos no sólo se pueden utilizar enolatos, sino también otros
carbaniones y otros heteronucleófilos como nitrógeno [13], oxígeno
[14], silicio [15], estaño [16], selenio [17] y azufre [18].
Una forma posible para introducir una inducción
asimétrica en la adición de Michael de tioles a aceptores de Michael
consiste en el control intramolecular. En este caso, ya antes de la
reacción o bien el aceptor de Michael o bien el tiol presentan un
centro estereogénico que controla la estereoquímica de la reacción
de Michael.
K. Tomioka y col. [19] han llevado a cabo una
adición de Michael inducida de tioles a ácidos
2-alquilacrílicos con ayuda de pirrolidinonas de
ácido N-acrílico enantioméricamente puras de modo
similar a Evans con oxazolidinonas, tal como se muestra en la Figura
6:
Figura 6 Adición asimétrica de
tiofenol a pirrolidinona de ácido N-acrílico
10
La reacción se controló previamente mediante la
geometría (E/Z) de las acril-pirrolidinonas. La
inducción asimétrica tiene lugar a través del grupo
(R)-trifenilmetoximetilo en posición 5 de las
pirrolidinonas. Esta "rama" que ocupa mucho espacio tapa,
durante la reacción, la parte Re del enlace doble, de modo que sólo
es posible una acción sobre el lado Si opuesto. Con una única
adición de 0,08 equivalentes de tiolato o de
Mg(ClO_{4})_{2} se pudo alcanzar un valor
de correspondiente de hasta un 70%. Mediante la adición
combinada, el valor de aumentó incluso hasta un 98%. Por el
concepto "valor de" se entiende la proporción de
enantiómero puro en el producto, constituyendo la parte que falta
hasta el 100% la mezcla racémica. El valor ee se define
idénticamente.
Existen muchos otros ejemplos de la formación de
un nuevo centro estereogénico, pero las adiciones de Michael de
tioles con control intramolecular, en las que se forman dos centros
estereogénicos en un paso, son infrecuentes.
Para llevar a cabo una adición de Michael en la
que se formaron dos nuevos centros, T. Naito y col. [20] utilizaron
oxazolidinonas de Evans [21] para introducir la información de
quiralidad en el aceptor de Michael (Figura 7):
Figura 7 Adición de Michael con
formación de dos centros
estereogénicos
Una solución de 10 equivalentes de tiofenol y 0,1
equivalentes de tiofenolato de litio en THF a bajas temperaturas
(-50ºC - -10ºC) se añadió a 1 equivalente de la imida quiral 12 para
lograr grandes excesos de diastereómeros (80 - 86%) y enantiómeros
(98%). Al sustituir el grupo metilo de 12 en posición 3' por un
grupo fenilo, en la misma reacción todavía se obtuvieron excesos de
diastereómeros >80%. Sin embargo, los excesos de enantiómeros ya
sólo oscilaban entre el 0 y el 50%. El estereocentro de la posición
2' también se pudo controlar selectivamente en este caso. En cambio,
en el centro de la posición 3' sólo se pudieron lograr
selectividades reducidas.
La adición de Michael de tioles a compuestos
carbonilo \alpha,\beta-insaturados bajo
catálisis con bases como trietilamina o piperidina ya se conoce
desde hace tiempo [22]. Sin embargo, si se utilizan eductos
aquirales se requieren bases enantioméricamente puras para obtener
sustancias ópticamente activas.
T. Mukaiyama y col. [23] investigaron la
utilización de derivados de hidroxiprolina 14 como catalizadores
quirales:
Se investigó la adición de tiofenol (0,8
equivalentes) y ciclohexanona (1 equivalente) a los derivados de
hidroxiprolina 14a-e (0,008 equivalentes) en
tolueno. En este proceso se comprobó que utilizando 14d se podía
obtener un valor ee del 72%.
Para la catálisis básica quiral también se han
probado muchos alcaloides. Frecuente y ampliamente se han utilizado
alcaloides de la cincona [24], [25] y alcaloides de efedrina.
Por ejemplo, H. Wynberg [26] ha ensayado
ampliamente la adición de tiofenoles a ciclohexanonas
\alpha,\beta-insaturadas con alcaloides de
cincona y efedrina (véase la Figura 8) para catálisis y control:
Figura 8 Reacción de Michael
controlada por alcaloides de cincona o
efedrina
Tal como se puede observar en la Tabla 3, una
ligera modificación de los grupos R^{1} - R^{4} en el alcaloide
15, 16 ya provocaba una variación clara del exceso de enantiómeros.
Esto significa que el catalizador se ha de ajustar a los eductos.
Por ejemplo, al utilizar p-metiltiofenol en lugar de tiofenol
se pudo observar una clara disminución del exceso de enantiómeros
con el mismo catalizador.
Ya se conocen desde hace tiempo catálisis simples
de la adición de Michael de tioles a aceptores de Michael mediante
ácidos de Lewis simples, por ejemplo TiCl_{4}, en parte con buenos
rendimientos [27].
Existen algunos ejemplos de catálisis mediante
ácidos de Lewis quirales en los que, como en el caso del control
intramolecular (capítulo 1.2.3), se han utilizado oxazolidinonas de
ácido N-acrílico. Sin embargo, en este caso éstas no
contienen ningún centro quiral. Se requiere otro grupo carbonilo en
el anillo oxazolidinona introducido para la quelatización del átomo
metálico del ácido de Lewis quiral \rightarrow 17. D. A. Evans
utilizó el ácido de Lewis 18 para la adición de éteres de silileno
al complejo oxazolidinona de ácido N-acrílico 17 +
ácido de Lewis 18 con excesos de diastereómeros de un 80 - 98% y
excesos de enantiómeros de un 75 - 99% (véase la Figura 9) [28].
Figura 9 Ácidos de Lewis quirales
18 + 19 que se unen a oxazolidinona de ácido
N-acrílico
17
S. Kanemasa utilizó el ácido de Lewis
Ni-(R,R)-DBFOX/Ph (DBFOX/Ph =
4,6-dibenzofurandiil-2,2'-bis(4-feniloxazolina))
19 para la adición de tioles a 17 [29]. Obtuvo excesos de
enantiómeros de hasta un 97% con buenos rendimientos.
Con frecuencia también se han unido
1,1-binaftoles (Binol) a iones metálicos para formar
ácidos de Lewis quirales (véase la Figura 10). Por ejemplo, B. L.
Feringa [30] sintetizó un complejo LiAlBinol 20 que utilizó en una
adición de Michael de \alpha-nitroésteres a
cetonas \alpha,\beta-insaturadas. A una
temperatura de -20ºC en THF y utilizando un 10% en moles de
LiAlBinol 20 obtuvo aductos de Michael con un ee de hasta un
71%.
Shibasaki [31] utilizó el complejo NaSmBinol 21
en la adición de Michael de tioles a cetonas
\alpha,\beta-insaturadas. A una temperatura de
-40ºC obtuvo los aductos de Michael con excesos de enantiómeros de
un 75 - 93%.
Figura 10 Complejos
(R,R)-binaftol de aluminio y
samario
En caso de adición del dador y aceptor de
Michael, estos ácidos de Lewis quirales adoptan un estado
transitorio diastereomorfo, con lo que después tiene lugar el
control de la reacción.
Otro modo de controlar la acción sobre un
nucleófilo (dador de Michael) en una reacción consiste en la
formación de un complejo del nucleófilo con litio mediante un
ligando quiral externo.
En este contexto, Tomioka y col. [32] han
ensayado diversos ligandos quirales externos para la acción
controlada de organilos metálicos en diferentes reacciones, por
ejemplo adiciones aldólicas, alquilaciones de enolatos, adiciones de
Michael, etc. En la Figura 11 se muestran algunos ejemplos de
compuestos enantioméricamente puros que Tomioka utilizó para la
formación de complejos de organilos metálicos.
Figura 11 Ejemplos de ligandos
enantioméricamente puros para el control de la acción de organilos
de
litio
Por ejemplo, controló la adición aldólica de
dimetilmagnesio a benzaldehído con dimetil éter 22 y obtuvo un
exceso de enantiómeros de un 22%. En cambio, utilizando amida de
litio 23 en la adición de BuLi a benzaldehído obtuvo un exceso de
enantiómeros de un 90%. En el caso de la adición de dietilestaño a
benzaldehído, con 24 obtuvo excesos de enantiómeros de un 90%. Con
el derivado de prolina 26 controló la adición de organilos metálicos
a sistemas de Michael con excesos de enantiómeros hasta de un 90%.
Utilizando 27 en la alquilación de enaminas cíclicas sólo pudo
alcanzar un ee de un 50%.
Posteriormente, Tomioka amplió su síntesis
utilizando no sólo organilos de litio, sino también tiolatos de
litio [33]. En este contexto utilizó dimetil éteres quirales, como
por ejemplo 25, esparteína o diéteres quirales. Éste está
relacionado con 27 y posee otro centro quiral gracias a un
sustituyente fenilo en posición 2. En una adición de Michael de
tiolatos de litio a acrilatos de metilo se pudieron obtener excesos
de enantiómeros de un 90% en el caso de este diéter quiral, pero
sólo de un 6% en el caso de 25.
Teniendo en cuenta que en todos los casos los
compuestos quirales sólo se utilizaron en cantidades catalíticas de
un 5 - 10% en moles, los excesos de enantiómeros han de ser
considerados bastante buenos.
Tomioka postuló el concepto del átomo de oxígeno
asimétrico para los dimetil éteres 28 en disolventes apolares
[34]:
Figura 12 Modelo de un quelato
quiral de compuestos
organolitio.
Como muestra la Figura 12, los grupos de 28 se
encuentran en el complejo 29 en posición
all-trans por efectos estéricos. Debido a los
átomos de carbono asimétricos en el puente de etileno, los átomos de
oxígeno adyacentes se convierten en centros asimétricos. Según el
análisis estructural por rayos X, estos átomos de oxígeno que quelan
el litio están coordinados de forma tetraédrica en 29. En
consecuencia, los grupos R^{2} ocupantes de espacio proporcionan
la información de quiralidad en la cercanía inmediata del átomo de
litio quelado.
En general, el objetivo de la invención consistía
en desarrollar una síntesis asimétrica bajo las condiciones de una
adición de Michael, que evitara determinadas desventajas del estado
actual de la técnica y proporcionara buenos rendimientos.
En particular se debía descubrir un método de
síntesis sencillo para la preparación de ésteres del ácido
2-formilamino-3-dialquilacrílico
30 y separar entre sí las mezclas (E,Z) de los acrilatos 30
formados. Igualmente, partiendo del aceptor de Michael 30
sintetizado, se debía descubrir un método para la adición de Michael
con tioles. Para esta adición se debía descubrir primero un
catalizador ácido de Lewis que se pudiera dotar después de ligandos
quirales para el control (véase la Figura 13). En este contexto se
determinaron directamente los excesos de diastereómeros y
enantiómeros de los aductos de Michael 31.
Figura 13
Objetivo
Por consiguiente, un objeto general de la
invención consiste en un procedimiento para la preparación de un
compuesto de fórmula general 9,
procedimiento en el que un
compuesto de fórmula general 7 se somete a reacción bajo condiciones
adecuadas a una adición de Michael 1,4 con un nucleófilo Nu^{-} de
acuerdo con el siguiente
esquema:
donde los
grupos
- A, D y G son iguales o diferentes entre sí y representan cualquier sustituyente,
- E se selecciona entre H o alquilo,
- Nu se selecciona entre nucleófilos C, S, Se, Si, Sn, O o N,
- y EWG representa un grupo atractor de electrones,
procedimiento caracterizado porque
las condiciones se eligen de tal modo que los productos
estereoisómeros, en particular enantiómeros y/o diastereómeros, se
forman en cantidades desiguales. De forma especialmente preferente,
el nucleófilo Nu^{-} es un nucleófilo
S.
Otro objeto especial de la invención consiste en
un procedimiento para la preparación de un compuesto de fórmula
general 31
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
donde
R_{1}, R_{2} y R_{3} se seleccionan,
independientemente entre sí, entre:
- \quad
- alquilo de 1 a 10 carbonos, saturado o insaturado, ramificado o no ramificado, sustituido de forma simple o múltiple o no sustituido; y
- R_{4}
- se selecciona entre:
- \quad
- alquilo de 1 a 10 carbonos, saturado o insaturado, ramificado o no ramificado, sustituido de forma simple o múltiple o no sustituido; cicloalquilo de 3 a 8 carbonos, saturado o insaturado, no sustituido o sustituido de forma simple o múltiple; arilo o heteroarilo, en cada caso no sustituido o sustituido de forma simple o múltiple; o arilo unido a través de un alquilo de 1 a 3 carbonos saturado o insaturado, cicloalquilo de 3 a 8 carbonos o heteroarilo, en cada caso no sustituido o sustituido de forma simple o múltiple;
procedimiento en el que un
compuesto de fórmula general 30 reacciona bajo las condiciones de
una adición de Michael con un compuesto de fórmula general R_{4}SH
de acuerdo con la siguiente reacción
I:
\newpage
Reacción
I
y en el que los compuestos de
fórmula R_{4}SH se utilizan en forma de tiolatos de litio o se
transforman en tiolatos de litio en la reacción I o antes de la
misma, y/o se emplean catalizadores quirales seleccionados entre
reactivos auxiliares quirales, en particular el diéter
(S,S)-1,2-dimetoxi-1,2-difeniletano;
ácidos de Lewis y/o bases de Brönsted, o combinaciones de éstos, y
en caso dado a continuación se hidroliza con bases, en particular
NaOH, y dado el caso se purifican, preferentemente mediante
cromatografía en
columna.
En el sentido de esta invención, por grupos
alquilo o cicloalquilo se entienden hidrocarburos saturados e
insaturados (pero no aromáticos), ramificados, no ramificados y
cíclicos, que pueden estar no sustituidos o sustituidos de forma
simple o múltiple. En este contexto,
C_{1-2}-alquilo es un alquilo de 1
a 2 C, C_{1-3}-alquilo es un
alquilo de 1 a 3 C,
C_{1-4}-alquilo es un alquilo de 1
a 4 C, C_{1-5}-alquilo es un
alquilo de 1 a 5 C,
C_{1-6}-alquilo es un alquilo de 1
a 6 C, C_{1-7}-alquilo es un
alquilo de 1 a 7 C,
C_{1-8}-alquilo es un alquilo de 1
a 8 C, C_{1-10}-alquilo es un
alquilo de 1 a 10 C y
C_{1-18}-alquilo es un alquilo de
1 a 18 C. Además,
C_{3-4}-cicloalquilo es un
cicloalquilo de 3 a 4 C,
C_{3-5}-cicloalquilo es un
cicloalquilo de 3 a 5 C,
C_{3-6}-cicloalquilo es un
cicloalquilo de 3 a 6 C,
C_{3-7}-cicloalquilo es un
cicloalquilo de 3 a 7 C,
C_{3-8}-cicloalquilo es un
cicloalquilo de 3 a 8 C,
C_{4-5}-cicloalquilo es un
cicloalquilo de 4 a 5 C,
C_{4-6}-cicloalquilo es un
cicloalquilo de 4 a 6 C,
C_{4-7}-cicloalquilo es un
cicloalquilo de 4 a 7 C,
C_{5-6}-cicloalquilo es un
cicloalquilo de 5 a 6 C y
C_{5-7}-cicloalquilo es un
cicloalquilo de 5 a 7 C. En relación con cicloalquilo, el término
también incluye cicloalquilos saturados en los que uno o 2 átomos de
carbono están sustituidos por un heteroátomo, S, N u O. Pero el
término cicloalquilo también incluye principalmente cicloalquilos
insaturados de forma simple o múltiple, preferentemente simple, sin
heteroátomo en el anillo, siempre que el cicloalquilo no represente
un sistema aromático. Preferentemente, los grupos alquilo o
cicloalquilo son metilo, etilo, vinilo (etenilo), propilo, alilo
(2-propenilo), 1-propinilo,
metiletilo, butilo, 1-metilpropilo,
2-metilpropilo, 1,1-dimetiletilo,
pentilo, 1,1-dimetilpropilo,
1,2-dimetilpropilo,
2,2-dimetilpropilo, hexilo,
1-metilpentilo, ciclopropilo,
2-metilciclopropilo, ciclopropilmetilo, ciclobutilo,
ciclopentilo, ciclopentilmetilo, ciclohexilo, cicloheptilo,
ciclooctilo, pero también adamantilo, CHF_{2}, CF_{3} o
CH_{2}OH, así como pirazolinona, oxopirazolinona,
[1,4]dioxano o dioxolano.
En relación con alquilo y cicloalquilo, siempre
que no se defina expresamente de otro modo, por el concepto
sustituido en el sentido de esta invención se entiende la
sustitución de como mínimo un hidrógeno por F, Cl, Br, I, NH_{2},
SH u OH, debiendo entenderse por grupos "sustituidos de forma
múltiple" que la sustitución tiene lugar tanto en átomos
diferentes como en átomos iguales de forma múltiple con
sustituyentes iguales o diferentes, por ejemplo de forma triple en
el mismo átomo de C, como en el caso del CF_{3}, o en diferentes
lugares como en el caso de
-CH(OH)-CH=CH-CHCl_{2}. Los
sustituyentes especialmente preferentes son F, Cl y OH. En cuanto al
cicloalquilo, el hidrógeno también puede estar sustituido con
OC_{1-3}-alquilo o
C_{1-3}-alquilo (en cada caso
sustituido de forma simple o múltiple o no sustituido), en
particular metilo, etilo, n-propilo,
i-propilo, CF_{3}, metoxi o etoxi.
Por el concepto
(CH_{2})_{3-6} se ha de entender
-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-,
-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-,
-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-
y
-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-;
por (CH_{2})_{1-4} se ha de entender
-CH_{2}-, -CH_{2}-CH_{2}-,
-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}- y
-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-;
por (CH_{2})_{4-5} se ha de entender
-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-
y
-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{2}-,
etc.
Por grupo arilo se entienden sistemas de anillo
con como mínimo un anillo aromático pero sin heteroátomos en ninguno
de los anillos. Como ejemplos se mencionan: grupos fenilo, naftilo,
fluorantenilo, fluorenilo, tetralinilo o indanilo, en particular
9H-fluorenilo o antracenilo, que pueden ser no
sustituidos o sustituidos de forma simple o múltiple.
Por grupo heteroarilo se entienden sistemas de
anillo heterocíclicos con como mínimo un anillo insaturado, que
contienen uno o más heteroátomos del grupo formado por nitrógeno,
oxígeno y/o azufre y que también pueden estar sustituidos de forma
simple o múltiple. Dentro del grupo de los heteroarilos se pueden
mencionar por ejemplo: furano, benzofurano, tiofeno, benzotiofeno,
pirrol, piridina, pirimidina, pirazina, quinolina, isoquinolina,
ftalazina, benzo-1,2,5-tiadiazol,
benzotiazol, indol, benzotriazol, benzodioxolano, benzodioxano,
carbazol, indol y quinazolina.
En este contexto, en relación con arilo y
heteroarilo, por el concepto "sustituido" se entiende la
sustitución del arilo o heteroarilo con R^{23}, OR^{23}, un
halógeno, preferentemente F y/o Cl, un CF_{3}, un CN, un NO_{2},
un NR^{24}R^{25}, un
C_{1-6}-alquilo (saturado), un
C_{1-6}-alcoxi, un
C_{3-8}-cicloalcoxi, un
C_{3-8}-cicloalquilo o un
C_{2-6}-alquileno.
El grupo R^{23} representa H, un
C_{1-10}-alquilo, preferentemente
un grupo C_{1-6}-alquilo, un arilo
o heteroarilo, o un grupo arilo o heteroarilo unido a través de un
grupo C_{1-3}-alquileno, no
pudiendo estar sustituidos a su vez estos grupos arilo y heteroarilo
con grupos arilo o heteroarilo; los grupos R^{24} y R^{25},
iguales o diferentes, significan H, un grupo
C_{1-10}-alquilo, preferentemente
un C_{1-6}-alquilo, un grupo arilo
o heteroarilo, o arilo o heteroarilo unido a través de un grupo
C_{1-3}-alquileno, no pudiendo
estar sustituidos a su vez estos grupos arilo y heteroarilo con
grupos arilo o heteroarilo; o los grupos R^{24} y R^{25}
significan conjuntamente CH_{2}CH_{2}OCH_{2}CH_{2},
CH_{2}CH_{2}NR^{26}CH_{2}CH_{2} o
(CH_{2})_{3-6}; y el grupos R^{26}
representa H, un C_{1-10}-alquilo,
preferentemente un
C_{1-6}-alquilo, un grupo arilo o
heteroarilo, o un arilo o heteroarilo unido a través de un grupo
C_{1-3}-alquileno, no pudiendo
estar sustituidos a su vez estos grupos arilo y heteroarilo con
grupos arilo o heteroarilo.
En una forma de realización preferente del
procedimiento según la invención, los compuestos de fórmula
R_{4}SH se utilizan en forma de tiolatos de litio o se transforman
en tiolatos de litio durante la reacción I o antes de la misma.
En una forma de realización preferente del
procedimiento según la invención, para transformar los compuestos de
fórmula R_{4}SH en tiolatos de litio, antes de la reacción I se
utiliza butillitio (BuLi), preferentemente en una relación de
equivalentes BuLi:R_{4}SH entre 1:5 y 1:20, en particular 1:10, y
se somete a reacción con R_{4}SH, y/o la reacción se lleva a cabo
a temperaturas \leq 0ºC y/o en disolventes orgánicos, en
particular tolueno, éter, THF o DCM, en particular THF.
En una forma de realización preferente del
procedimiento según la invención, al comienzo de la reacción I la
temperatura de reacción se ajusta a valores \leq 0ºC,
preferentemente entre -70ºC y -80ºC, en particular -78ºC, y en el
curso de la reacción I la temperatura se ajusta a temperatura
ambiente, o al comienzo de la reacción I la temperatura de reacción
se ajusta a valores \leq 0ºC, preferentemente entre -30ºC y -20ºC,
en particular -25ºC, y en el curso de la reacción I la temperatura
se ajusta a valores entre -20ºC y -10ºC, en particular -15ºC.
En una forma de realización preferente del
procedimiento según la invención, la reacción I se lleva a cabo en
un disolvente orgánico, preferentemente tolueno, éter, THF o DCM, en
particular en THF, o en un disolvente apolar, en particular en DCM o
tolueno.
En una forma de realización preferente del
procedimiento según la invención, los diastereómeros se separan
después de la reacción I, preferentemente mediante HPLC preparativa
o cristalización, en particular utilizando disolventes
pentano/etanol (10:1) y enfriando.
En una forma de realización preferente del
procedimiento según la invención, la separación de enantiómeros
tiene lugar antes de la separación de diastereómeros.
En una forma de realización preferente del
procedimiento según la invención, R^{1} es
C_{1-6}-alquilo saturado o
insaturado, ramificado o no ramificado, sustituido de forma simple o
múltiple o no sustituido; y R^{2} es
C_{2-9}-alquilo saturado o
insaturado, ramificado o no ramificado, sustituido de forma simple o
múltiple o no sustituido;
preferentemente
- R^{1} es C_{1-2}-alquilo sustituido de forma simple o múltiple o no sustituido, en particular metilo o etilo; y R^{2} es C_{2-9}-alquilo, preferentemente C_{2-7}-alquilo saturado o insaturado, ramificado o no ramificado, sustituido de forma simple o múltiple o no sustituido, en particular etilo, propilo, n-propilo, i-propilo, butilo, n-butilo, i-butilo, terc-butilo, pentilo, hexilo o heptilo;
en
particular
- el grupo R^{1} es metilo y R^{2} n-butilo.
En una forma de realización preferente del
procedimiento según la invención, R^{3} se selecciona entre
C_{1-3}-alquilo saturado o
insaturado, ramificado o no ramificado, sustituido de forma simple o
múltiple o no sustituido; preferentemente metilo o etilo.
En una forma de realización preferente del
procedimiento según la invención, R^{4} se selecciona entre
C_{1-6}-alquilo saturado o
insaturado, ramificado o no ramificado, sustituido de forma simple o
múltiple o no sustituido; fenilo o tiofenilo no sustituido o
sustituido de forma simple (preferentemente con OCH_{3}, CH_{3},
OH, SH, CF_{3}, F, Cl, Br o I); o fenilo unido a través de
CH_{3} saturado, no sustituido o sustituido de forma simple
(preferentemente con OCH_{3}, CH_{3}, OH, SH, CF_{3}, F, Cl,
Br o I);
- preferentemente, R^{4} se selecciona entre C_{1-6}-alquilo saturado, no ramificado y no sustituido, en particular metilo, etilo, propilo, n-propilo, i-propilo, butilo, n-butilo, i-butilo, terc-butilo, pentilo o hexilo; fenilo o tiofenilo, no sustituido o sustituido de forma simple (preferentemente con OCH_{3}, CH_{3}, OH, SH, CF_{3}, F, Cl, Br o I); o fenilo unido a través de CH_{3} saturado, no sustituido o sustituido de forma simple (preferentemente con OCH_{3}, CH_{3}, OH, SH, CF_{3}, F, Cl, Br o I);
- en particular R^{4} se selecciona entre metilo, etilo o bencilo, no sustituido o sustituido de forma simple (preferentemente con OCH_{3}, CH_{3}, OH, SH, CF_{3}, F, Cl, Br o I).
En una realización preferente del procedimiento
según la invención, el tiolato se utiliza de forma estequiométrica,
se emplea TMSCI y/o después de utiliza un dador de protones quiral
R*-H,
o
- el compuesto 30 se modifica antes de la reacción I con un grupo estéricamente exigente (grande), preferentemente TBDMS.
En una realización preferente del procedimiento
según la invención, el compuesto de fórmula general 31 es
3-etilsulfanil-2-formilamino-3-metiloctanoato
de etilo o
3-bencilsulfanil-2-formilamino-3-metiloctanoato
de etilo, el compuesto de fórmula general 30 es
2-formilamino-3-metil-2-octenoato
de etilo y R_{4}SH es etilmercaptano o bencilmercaptano.
Además, las otras condiciones y formas de
realización de la adición de Michael, tal como se describen a
continuación, también constituyen formas de realización preferentes
del procedimiento según la invención.
Otro objeto de la invención consiste en un
compuesto de fórmula general 31
donde
R_{1}, R_{2} y R_{3} se seleccionan,
independientemente entre sí, entre
- \quad
- C_{1-10}-alquilo saturado o insaturado, ramificado o no ramificado, sustituido de forma simple o múltiple o no sustituido; y
- R_{4}
- se selecciona entre:
- \quad
- C_{1-10}-alquilo saturado o insaturado, ramificado o no ramificado, sustituido de forma simple o múltiple o no sustituido; C_{3-8}-cicloalquilo saturado o insaturado, no sustituido o sustituido de forma simple o múltiple; arilo o heteroarilo, en cada caso no sustituido o sustituido de forma simple o múltiple; o arilo unido a través de C_{1-3}-alquilo saturado o insaturado, C_{3-8}-cicloalquilo o heteroarilo, en cada caso no sustituido o sustituido de forma simple o múltiple;
- \quad
- en forma de sus mezclas racémicas; enantiómeros, diastereómeros, en particular mezclas de sus enantiómeros o diastereómeros o un enantiómero o diastereómero individual; en forma de sus ácidos fisiológicamente compatibles y sales básicas o sales con cationes o bases con aniones o ácidos, o en forma de los ácidos o bases libres.
Por el concepto sal se ha de entender cualquier
forma del principio activo según la invención en la que éste adopta
una forma iónica o está cargado y acoplado a un contraión (un catión
o anión) o se encuentra en disolución. También se han de entender
complejos del principio activo con otras moléculas e iones, en
particular complejos que están formados a través de interacciones
iónicas.
En el sentido de esta invención, por el concepto
de sal fisiológicamente compatible con cationes o bases se entienden
sales de como mínimo uno de los compuestos según la invención - en
la mayoría de los casos un ácido (desprotonizado) - como anión con
como mínimo un catión, preferentemente inorgánico, que son
fisiológicamente compatibles, en particular en caso de ser
utilizados en personas y/o mamíferos. Son especialmente preferentes
las sales de metales alcalinos y alcalinotérreos, pero también con
NH_{4}^{+}, en particular sales (mono) o (di)sódicas,
(mono) o (di) potásicas, de magnesio o de calcio.
En el sentido de esta invención, por el concepto
de sal fisiológicamente compatible con aniones o ácidos se entienden
sales de como mínimo uno de los compuestos según la invención - en
la mayoría de los casos protonizado, por ejemplo en el nitrógeno -
como catión con como mínimo un anión, que son fisiológicamente
compatibles, en particular en caso de ser utilizados en personas y/o
mamíferos. En particular, en el sentido de esta invención se
entiende una sal formada con un ácido fisiológicamente compatible, a
saber: sales del principio activo correspondiente en cada caso con
ácidos inorgánicos u orgánicos, que son fisiológicamente
compatibles, en particular en caso de ser utilizadas en personas y/o
mamíferos. Las sales fisiológicamente compatibles de ácidos
determinados son, por ejemplo, las sales de ácido clorhídrico, ácido
bromhídrico, ácido sulfúrico, ácido metanosulfónico, ácido fórmico,
ácido acético, ácido oxálico, ácido succínico, ácido málico, ácido
tartárico, ácido mandélico, ácido fumárico, ácido láctico, ácido
cítrico, ácido glutámico,
1,1-dioxo-1,2-dihidro-1b6-benzo[d]isotiazol-3-ona
(ácido sacárico), ácido monometilsebácico,
5-oxoprolina, ácido
hexan-1-sulfónico, ácido nicotínico,
ácido 2-, 3- o 4-aminobenzoico, ácido
2,4,6-trimetilbenzoico, ácido
a-lipónico, acetilglicina, ácido acetilsalicílico,
ácido hipúrico y/o ácido aspártico. De forma especialmente
preferente se utiliza la sal clorhidrato.
En una forma preferente de los compuestos según
la invención, R^{1} es
C_{1-6}-alquilo saturado o
insaturado, ramificado o no ramificado, sustituido de forma simple o
múltiple o no sustituido; y R^{2} es
C_{2-9}-alquilo saturado o
insaturado, ramificado o no ramificado, sustituido de forma simple o
múltiple o no sustituido;
- preferentemente
- R^{1} es C_{1-2}-alquilo sustituido de forma simple o múltiple o no sustituido, en particular metilo o etilo; y R^{2} es C_{2-9}-alquilo, preferentemente C_{2-7}-alquilo saturado o insaturado, ramificado o no ramificado, sustituido de forma simple o múltiple o no sustituido, en particular etilo, propilo, n-propilo, i-propilo, butilo, n-butilo, i-butilo, terc-butilo, pentilo, hexilo o heptilo;
- en particular
- el grupo R^{1} es metilo y R^{2} n-butilo.
En una forma preferente de los compuestos según
la invención, R^{3} se selecciona entre
C_{1-3}-alquilo saturado o
insaturado, ramificado o no ramificado, sustituido de forma simple o
múltiple o no sustituido; preferentemente metilo o etilo.
En una forma preferente de los compuestos según
la invención, R^{4} se selecciona entre
C_{1-6}-alquilo saturado o
insaturado, ramificado o no ramificado, sustituido de forma simple o
múltiple o no sustituido; fenilo o tiofenilo, no sustituido o
sustituido de forma simple (preferentemente con OCH_{3}, CH_{3},
OH, SH, CF_{3}, F, Cl, Br o I); o fenilo unido a través de
CH_{3} saturado, no sustituido o sustituido de forma simple
(preferentemente con OCH_{3}, CH_{3}, OH, SH, CF_{3}, F, Cl,
Br o I);
- preferentemente, R^{4} se selecciona entre C_{1-6}-alquilo saturado, no ramificado y no sustituido, en particular metilo, etilo, propilo, n-propilo, i-propilo, butilo, n-butilo, i-butilo, terc-butilo, pentilo o hexilo; fenilo o tiofenilo, no sustituido o sustituido de forma simple (preferentemente con OCH_{3}, CH_{3}, OH, SH, CF_{3}, F, Cl, Br o I); o fenilo unido a través de CH_{3} saturado, no sustituido o sustituido de forma simple (preferentemente con OCH_{3}, CH_{3}, OH, SH, CF_{3}, F, Cl, Br o I);
- en particular R^{4} se selecciona entre metilo, etilo o bencilo, no sustituido o sustituido de forma simple (preferentemente con OCH_{3}, CH_{3}, OH, SH, CF_{3}, F, Cl, Br o I).
En una forma preferente de los compuestos según
la invención, el compuesto se selecciona entre
\bullet
3-etilsulfanil-2-formilamino-3-metiloctanoato
de etilo o
\bullet
3-bencilsulfanil-2-formilamino-3-metiloctanoato
de etilo
Los compuestos según la invención son
farmacológicamente activos, en particular como analgésicos, y
toxicológicamente inocuos, de modo que otro objeto de la invención
consiste en medicamentos que contienen los compuestos según la
invención y en caso dado aditivos y sustancias auxiliares adecuados
y/o en caso dado otros principios activos. Además, otro objeto
consiste en la utilización de los compuestos según la invención para
la producción de un medicamento para el tratamiento del dolor, en
particular el dolor neuropático, crónico o agudo, de la epilepsia
y/o la migraña, y los métodos de tratamiento correspondientes.
Los siguientes ejemplos explican más
detalladamente la invención sin limitarla a los mismos.
La molécula objetivo 32/33 se ha de sintetizar
mediante una adición de Michael. La Figura 14 muestra el análisis
retrosintético del educto 34 requerido para esta fórmula:
Figura 14
Consideración
retrosintética del educto 34 para la adición de Michael
S-análoga, siendo R bencilo en los compuestos 32 y
35 y etilo en los compuestos 33 y
36
El éster del ácido
2-formilaminoacrílico 34 se ha de preparar en una
reacción de olefinación a partir de la cetona 37 y el etil éster del
ácido isocianoacético (38).
La Figura 15 muestra la vía de síntesis para la
preparación de 38:
Figura 15 Síntesis proyectada para
la preparación del éster isocianato
38
En la síntesis proyectada de 38, en el primer
paso se ha de esterificar glicina (39) con etanol para obtener el
etil éster de glicina (40). Éste se ha de formilar con formiato de
metilo en la función amino formando el éster formilamínico 41. La
función formilamino del etil éster del ácido
2-formilaminoacético (41) formado se ha de
transformar en la función isociano con cloruro de fosforilo formando
el etil éster del ácido isocianoacético (38).
Figura 16 Preparación del dimetil
éter quiral
43
La síntesis del dimetil éter quiral 43 tuvo lugar
de acuerdo con unas especificaciones de K. Tomioka y col. (véase
Figura 16) [34]. En este proceso, primero se cargó un exceso de NaH
purificado en THF, se añadió
(S,S)-hidrobenzoína 42 en THF a T ambiente y
se calentó brevemente a reflujo. Luego se enfrió la solución a 0ºC y
se añadió sulfato de dimetilo gota a gota. Después de 30 minutos de
agitación, la masa blanca viscosa se agitó durante otras 16 h a T
ambiente. Después del procesamiento y recristalización a partir de
pentano, se obtuvo
(S,S)-1,2-dimetoxi-1,2-difeniletano
(43) en forma de agujas incoloras y con rendimientos del 72%.
El compuesto de partida de la síntesis del etil
éster del ácido isocianoacético (38) se preparó mediante la vía de
síntesis representada en la Figura 17:
Figura 17 Vía de síntesis de etil
éster del ácido isocianoacético
(38)
En este proceso se calentó glicina (39) con
cloruro de tionilo y etanol, que al mismo tiempo actuó como
disolvente, durante 2 horas a reflujo. Una vez retirado el etanol y
el cloruro de tionilo en exceso, quedó el éster crudo en forma de
sólido. Después de recristalización a partir de etanol se obtuvo el
etil éster de glicina en forma de clorhidrato (40) con rendimientos
del 90 - 97% en forma de un sólido acicular incoloro.
El clorhidrato de etil éster de glicina (40) se
formiló en la función amino de acuerdo con una síntesis ligeramente
modificada de C.-H. Wong y col. [35]. En este proceso, el
clorhidrato de éster de glicina 40 se suspendió en formiato de
metilo y se añadió ácido toluensulfónico en cantidades catalíticas.
La mezcla se calentó a reflujo. A continuación se añadió
trietilamina gota a gota y la mezcla de reacción se mantuvo a
reflujo. Una vez enfriada la mezcla de reacción se filtraron las
sales de cloruro de amonio precipitadas. El formiato de etilo y la
trietilamina restantes se separaron del filtrado y se obtuvo el
éster crudo en forma de un aceite naranja. Después de la destilación
se obtuvo el 2-formilaminoacetato de etilo (41) en
rendimientos del 73 - 90% en forma de un líquido incoloro. La
transformación del grupo formilamino en grupo isociano tuvo lugar de
acuerdo con unas especificaciones de I. Ugi y col [36]. En este
proceso, el formilaminoacetato de etilo (41) se añadió a
diisopropilamina y diclorometano y se mezcló con cloruro de
fosforilo bajo enfriamiento. Una vez finalizada la adición, la
mezcla de reacción se calentó a T ambiente y a continuación se
hidrolizó con una disolución de bicarbonato sódico al 20%. Después
de procesamiento y purificación por destilación se obtuvo el etil
éster del ácido isocianoacético (38) con rendimientos del 73 - 79%
en forma de un aceite ligeramente amarillo y fotosensible.
Utilizando cloruro de fosforilo se pudo evitar una reacción con
fosgeno, que es difícil de manipular. En este paso se tuvo en cuenta
una pérdida de rendimiento de aproximadamente un 10% de acuerdo con
la literatura [37], [38]. A través de las tres etapas se obtuvo un
rendimiento total de un 65%. Las dos primeras etapas se pudieron
llevar a cabo sin problemas en grandes cargas: hasta dos mol. En
cambio, debido a la gran cantidad de disolvente y a la gran
reactividad del cloruro de fosforilo, la última etapa sólo se pudo
llevar a cabo en cargas menores: hasta 0,5 mol.
La síntesis de los etil ésteres de los ácidos
(E)- y
(Z)-2-formilamino-3-metil-2-octenoico
(34) se realizó según las especificaciones de U. Schöllkopf y col.
[39], [40]. En este proceso, el etil éster del ácido isocianocético
(38) se desprotonizó in situ en posición \alpha a bajas
temperaturas con terc-butanolato de potasio. A
continuación se añadió gota a gota una solución de
2-heptanona (37) en THF. Después de 30 min de
agitación, la mezcla se calentó a temperatura ambiente. La reacción
se interrumpió mediante la adición de cantidades equivalentes de
ácido acético glacial.
El etil éster del ácido
2-formilamino-3-metil-2-octenoico
(34) se encontraba siempre en mezclas (E/Z), pudiendo
separarse éstas fácilmente mediante cromatografía. Los isómeros
(E) y (Z) purificados y separados se obtuvieron en
forma de sólidos incoloros con rendimientos del 73%.
En esta reacción, que Schöllkopf [41] denominaba
"formilaminometilación de compuestos carbonilo", se sustituye
en un solo paso el oxígeno de la cetona por el grupo
formilamino-alcoxicarbonil-metileno
y se forman directamente los ésteres del ácido
\alpha-formilaminoacrílico
\beta-sustituidos 34. De acuerdo con Schöllkopf,
la reacción se basa en el mecanismo mostrado en la Figura 18
[42].
Figura 18 Mecanismo de
"formilaminometilación de compuestos carbonilo" según
Schöllkopf
[42]
En este proceso, primero se desprotoniza el etil
éster del ácido isocianoacético 38 en posición \alpha con
terc-butilato de potasio. El carbanión actúa
entonces de forma nucleófila en el átomo de
C-carbonilo de la cetona 37. Después de varias
transposiciones intramoleculares de la carga negativa y posterior
protonización se obtienen los ésteres del ácido
\alpha-formilaminoacrílico
\beta-sustituidos 34.
Dado que los etil ésteres del ácido
2-formilamino-3-metil-2-octenoico
(34) siempre se formaban en mezclas (E/Z), se planteó la
cuestión de la influencia de la temperatura en la proporción
(E/Z).
En la Tabla 4 se muestra la influencia de la
temperatura en las proporciones (E/Z). Las reacciones se
llevaron a cabo bajo las condiciones arriba indicadas. Únicamente se
variaron las temperaturas iniciales. Se puede observar que la
temperatura sólo influye ligeramente en las proporciones
(E/Z). Pero dado que para la síntesis se requieren los dos
isómeros, la proporción equilibrada a aproximadamente 0ºC resulta
ventajosa, ya que los dos isómeros se pueden obtener mediante
cromatografía en cantidades aproximadamente iguales. La asignación
(E/Z) tuvo lugar de acuerdo con U. Schöllkopf [39], tras lo
cual los protones del grupo metilo de la posición \beta del
isómero (Z) absorben en un campo más elevado que los del
isómero (E) [43].
Dado que la adición de Michael de tioles a etil
éster del ácido
2-formilamino-3-metil-2-octenoico
(34) no se desarrolla sin catalizador, primero se procedió siguiendo
unas especificaciones de T. Naito y col. [44]. En primer lugar se
preparó una mezcla de tiol y tiolato de litio en una proporción
10:1, y después se añadió el etil éster del ácido
2-formilaminoacrílico 34. La reacción se basó en el
mecanismo mostrado en la Figura 19 [44]:
Figura 19 Mecanismo de la adición
de Michael catalizada por tiolato
[44]
Después de la adición de los tiolatos 35 o 36 a
los etil ésteres del ácido
2-formilamino-3-metil-2-octenoico
[(E,Z)-34] en posición \beta, este aducto
44 es protonizado directamente por el tiol presente en exceso, con
lo que se forma el aducto de Michael 32, 33. Para sintetizar los
aductos de Michael 32, 33, en primer lugar se cargaron 0,1
equivalentes de BuLi en THF y después se añadieron 10 equivalentes
de tiol a 0ºC. Luego se añadió gota a gota a baja temperatura el
(E)-34 o (Z)-34
disuelto en THF y la mezcla se calentó lentamente a T amb. Después
de hidrólisis con NaOH al 5% y cromatografía en columna se
obtuvieron 32, 33 como aceites incoloros viscosos presentes en forma
de mezclas diastereoméricas. La Tabla 5 enumera los aductos de
Michael preparados de acuerdo con la síntesis descrita.
Como se puede observar en la Tabla 5, si bien
hubo un control previo mediante la selección del etil éster del
ácido
formilamino-3-metil-2-octenoico
(Z)-34 o (E)-34, de
este modo sólo se determinó el diastereómero preferente. En THF no
fue posible lograr un control previo mejor con valores de
>18%, dado que la reacción en este medio no comienza hasta \geq
-20ºC y no es de esperar un control mejor a temperaturas
mayores.
Los treo-/eritro-diastereómeros 32 se
separaron entre sí en primer lugar mediante HPLC preparativa. De
este modo se comprobó que el treo-diastereómero
(treo)-32 era un sólido y el
eritro-diastereómero (eritro)-32 era
un líquido viscoso.
Se intentó separar entre sí los
treo-/eritro-diastereómeros 32 mediante cristalización. Las
mezclas diastereoméricas 32 se disolvieron en la menor cantidad
posible de pentano/etanol (\sim10:1) y se enfriaron a -22ºC a lo
largo de como mínimo 5 d. Durante este tiempo, el diastereómero
(treo)-32 cristalizó en forma sólida. De este
modo se obtuvieron los diastereómeros enriquecidos
(treo)-32 o
(eritro)-32 con excesos de diastereómeros del
85 - 96% en el caso del (treo)-32 o del 62 -
83% en el caso del (eritro)-32.
Figura 20 Adición de Michael
catalizada por ácidos de
Lewis
Tal como se puede observar en la Figura 20, se
intentó catalizar la adición de Michael de bencilmercaptano a etil
éster del ácido 2-formilaminoacrílico 34 mediante la
adición de un ácido de Lewis MX_{n}. Existen muchos ejemplos de la
activación de ésteres \alpha,\beta-insaturados
mediante diferentes ácidos de Lewis para la adición de tioles [27].
En este caso se formaría uno de los complejos A o B postulados
mediante la coordinación del metal en el oxígeno del carbonilo
(véase la Figura 21).
Figura 21 Complejos de ácidos de
Lewis
postulados
Mediante esta reacción se debía activar el enlace
doble con tanta fuerza que la reacción se desarrollara
directamente.
Los ácidos de Lewis MX_{n} enumerados en la
Tabla 6 se ensayaron en diferentes disolventes en cuanto a su efecto
catalítico sobre esta reacción de Michael. En cada caso se cargó en
primer lugar un equivalente de los etil ésteres del ácido
2-formilamino-3-metil-2-octenoico
(34) en THF o DCM y después se añadió un equivalente del ácido de
Lewis disuelto o suspendido a 0ºC. A continuación se añadieron gota
a gota 1,2 equivalentes de bencilmercaptano y después de 2 h la
mezcla se calentó a temperatura ambiente. Las cargas también se
calentaron en parte a reflujo cuando después de un día no se
observaba ninguna reacción.
Únicamente en el caso del TiCl_{4} se pudo
observar una variación del color, lo que indicaba una formación de
complejos. En cambio, con ninguno de los otros ácidos de Lewis se
pudo observar una formación de complejos mediante variación de
color. Ninguno de los ácidos de Lewis ensayados mostró efecto
catalítico, dado que, después de hasta 3 días de mantenimiento de la
reacción, en ninguno de los casos se pudo observar conversión y los
eductos se pudieron recuperar por completo.
La adición de Michael de tioles a cetonas
\alpha,\beta-insaturadas se puede catalizar
mediante adición de bases (por ejemplo trietilamina) [45], tal como
se describe en el capítulo 1.2.4. En este proceso, la base de
Brönsted aumenta la nucleofilia del tiol, que después es
suficientemente grande para iniciar la reacción.
En la reacción de cantidades equimolares de etil
éster de ácido
2-formilamino-3-metil-2-octenoico
(34), bencilmercaptano (35) y trietilamina en THF no se pudo
observar ningún efecto catalítico a temperaturas de reacción de
hasta 60ºC. Los compuestos de partida se pudieron recuperar.
Figura 22 Catálisis mediante base
y ácido de
Lewis
De ahí vino la idea de combinar la catálisis con
ácidos de Lewis (presentada en el capítulo 2.6.2) con la catálisis
con bases (véase la Figura 22), ya que la catálisis sólo con ácidos
de Lewis o sólo con bases de Brönsted no funciona. En las
combinaciones de bases y ácidos de Lewis mostradas en la Tabla 7, en
cada caso se cargó previamente un equivalente de etil éster de ácido
2-formilamino-3-metil-2-octenoico
(34) en el disolvente indicado y se añadió gota a gota una solución
de 1,2 equivalentes de bencilmercaptano (35) y 1 equivalente de la
base indicada a 0ºC. Después de 2 h, la mezcla se calentó a
temperatura ambiente y se agitó durante otros 3 días. En ninguna de
las combinaciones de bases y ácidos de Lewis se pudo observar
ninguna conversión. Ni siquiera en el caso de la carga en la que se
había utilizado el tiolato de bencillitio como base en combinación
con TiCl_{4} se observó ninguna conversión, aunque sin la adición
de TiCl_{4} se podía lograr una conversión completa ya a una
temperatura de 0ºC.
Posteriormente se planteó la cuestión de cuál era
el disolvente adecuado para intentar lograr valores de
mayores variando el disolvente bajo las condiciones de reacción
descritas en el capítulo 2.6.1.
Tal como se puede observar en la Tabla 8,
eligiendo distintos disolventes se pudo lograr un aumento del valor
de. Con disolventes apolares como tolueno y DCM se pudo
observar un claro aumento. En estos casos se lograron valores
de del 50%, pero la duración de la reacción aumentó de 2 h en
THF a 17 d en DCM. Con DCM también registró una conversión de sólo
un 50% después de 7 - 17 d.
Figura 23 Adición de Michael con
control mediante diéter quiral
(S,S)-43
El objetivo consistía en controlar la reacción de
Michael mediante la adición de un compuesto quiral a la reacción
catalizada con tiolato (véase el capítulo 2.6.1) (véase la Figura
23).
El control tuvo se realizó según Tomioka y col.
[33] mediante biéter o triéter quiral. El tiolato de bencillitio
sólo se utilizó en cantidades catalíticas. Mediante la adición del
dimetil éter quiral (S,S)-43 debía formarse
complejo con el tiolato de litio para controlar la acción de éste.
En lugar de la mezcla diastereomérica preparada de acuerdo con los
capítulos 2.5.1 y 2.5.4 se debía formar únicamente un diastereómero
de forma enantioselectiva. Se supone que se forma el quelato
mostrado en la Figura 24 [32]. Dentro de éste, los dos átomos de
oxígeno del dimetil éter forman complejo con el tiolato de litio.
Durante esta actuación, el oxígeno carbonilo del aceptor de Michael
34 se coordina en el átomo de litio central, con lo que se controla
la reacción.
Figura 24 Complejo postulado para
el control de la adición de Michael mediante adición del dimetil
éter
(S,S)-43
Los ensayos de control con el dimetil éter
(S,S)-43 se llevan a cabo en éter, DCM y
tolueno. Primero se cargan 0,1 equivalentes de BuLi a 0ºC y después
se añadieron 10 equivalentes de bencilmercaptano 35. A esta mezcla
se añadieron 0,12 equivalentes del dimetil éter
(S,S)-43 disuelto. Sin embargo no se pudo
observar ninguna variación de color indicadora de formación de
complejos. Treinta minutos después se añadió gota a gota un
equivalente de
2-formilamino-3-metil-2-octenoato
de etilo 34 a 0ºC. Una vez transcurrido el tiempo indicado en cada
caso, la reacción se finalizó mediante adición de NaOH al 5%. Los
excesos de diastereómeros se determinaron después de cromatografía a
partir de los espectros ^{13}C-NMR tras
purificación por cromatografía en columna. Los excesos de
enantiómeros se calcularon mediante HPLC analítica en fase
estacionaria quiral después de la cristalización del diastereómero
(treo)-32 (pentano/etanol)
Como se puede observar en la Tabla 9, por adición
de dimetil éteres quirales no se pudo detectar ninguna inducción
quiral en la adición de Michael, ya que los excesos de enantiómeros
medidos se encuentran dentro del nivel de precisión de HPLC. Esto se
debe a que los diastereómeros purificados están impurificados con el
otro diastereómero y los cuatro isómeros juntos no se podían medir
separados para establecer sus líneas base.
En el marco de esta invención, primero se debía
elaborar una vía de síntesis para la producción de ésteres de ácido
(E,Z)-2-formilaminoacrílico
(E,Z)-34. Esto se logró mediante una síntesis
en cuatro etapas que comienza con glicina (39). Después de
esterificación, N-formilación, condensación de la función
N-formilamino y olefinización se obtuvo
(E,Z)-34 con un rendimiento total de un 47% y
con una proporción (E/Z) de 1:1,3 (véase la Figura 25)
Figura 25 Síntesis de ésteres de
ácido
(E,Z)-2-formilaminoacrílico
(E,Z)-34
A los ésteres del ácido
(E,Z)-2-formilaminoacrílico
(E,Z)-34 sintetizados se les debían añadir
mercaptanos en una adición de Michael. La reacción se pudo catalizar
por adición de 0,1 equivalentes de tiolato de litio. Para
posibilitar un control enantioselectivo a través de catalizadores
quirales se investigó la utilización de diferentes catalizadores que
posteriormente se podían dotar de ligandos quirales. Se ensayó el
efecto catalítico de ácidos de Lewis, bases de Brönsted y una
combinación de ambos en diferentes disolventes (véase la Figura 26).
No obstante, hasta ese momento no se descubrió ningún sistema
catalítico para la adición de Michael perseguida.
Figura 26 Ensayos de catálisis de
la adición de Michael
S-análoga
\newpage
En la adición de Michael catalizada por tiolato
se formó una mezcla de los dos diastereómeros. Cambiando el
disolvente se pudo aumentar el exceso de diastereómeros utilizando
(Z)-34 desde el 17% (THF), pasando por el 43%
(tolueno), hasta el 50% (DCM). Partiendo de
(E)-34 se lograron valores de
comparables con una proporción de diastereómeros inversa. Sin
embargo, junto con el valor de también aumentó la duración de
la reacción de 2 h (THF) a 17 d (DCM) para alcanzar niveles de
conversión satisfactorios.
Mediante cristalización del
treo-diastereómero (treo)-32 a partir
de pentano/etanol (10:1), los treo-/eritro-diaste-
reómeros 32 se pudieron purificar más hasta un valor de del 96% en el caso del (treo)-32 y del 83% en el caso del (eritro)-32. En virtud de la catálisis lograda con 0,1 equivalentes de tiolato, se intentó controlar la acción del tiolato mediante adición del diéter quiral (S,S)-1,2-dimetoxi-1,2-difeniletano [(S,S)-43] [33]. En este proceso se trabajó con disolventes apolares. No obstante, no se pudo observar ninguna influencia del diéter (S,S)-43 en el control de la reacción.
reómeros 32 se pudieron purificar más hasta un valor de del 96% en el caso del (treo)-32 y del 83% en el caso del (eritro)-32. En virtud de la catálisis lograda con 0,1 equivalentes de tiolato, se intentó controlar la acción del tiolato mediante adición del diéter quiral (S,S)-1,2-dimetoxi-1,2-difeniletano [(S,S)-43] [33]. En este proceso se trabajó con disolventes apolares. No obstante, no se pudo observar ninguna influencia del diéter (S,S)-43 en el control de la reacción.
Dado que la separación de los diastereómeros
desarrollada en esta invención funciona bien, el tiolato se puede
utilizar estequiométricamente tal como se muestra en el Ejemplo 5A y
el aducto se puede captar preferentemente con TMSCI en forma de enol
éter 45. Mediante la protonización de este aducto 45 con un dador de
protones quiral R*-H es posible controlar el segundo centro (véase
la Figura 27).
Figura 27 Control de un centro con
separación posterior de
diastereómeros
Como se ha descrito anteriormente, los dos
diastereómeros enantioméricamente puros formados se pueden separar
mediante cristalización. Mediante este tipo de control se puede
acceder separadamente a cada uno de los cuatro estereoisómeros.
Una segunda posibilidad para el control de la
adición de Michael consiste en el control intramolecular mediante
grupos estéricamente exigentes, preferentemente el grupo TBDMS.
Éstos se pueden introducir de forma enantioselectiva mediante el
método D. Enders y B. Lohray [46], [47]. La
\alpha-sililcetona 47 producida a partir de
acetona (46) reacciona después con isocianoacetato de etilo (38)
para dar los etil ésteres de ácido
2-formilamino-3-metil-4-(t-butildimetilsilil)-2-octenoico
(E)-48 y (Z)-48 (véase
la Figura 28).
Figura 28 Introducción del grupo de
control
TBDMS
A continuación, el (E)-48
o el (Z)-48 se someten a reacción con un tiol
según una adición de Michael, controlándose la reacción mediante el
grupo TBDMS y los isómeros (E/Z). El grupo de control TBDMS se puede
retirar de nuevo siguiendo el método de T. Otten [12] con
n-BuNF_{4}/NH_{4}F/HF como reactivo de disociación, por
lo que la publicación de T. Otten [12] forma parte de esta
divulgación. También existe la posibilidad de sintetizar los cuatro
estereoisómeros independientemente entre sí.
Dado que la síntesis alternativa presentada en
primer lugar sigue ofreciendo la posibilidad de catálisis asimétrica
en la protonización del sisilenol éter 45, esta vía es la mejor
alternativa. La segunda vía alternativa también puede presentar el
problema de la disociación de grupos sililo, dado que bajo las
condiciones de la disociación a veces también se disocia el grupo
N-formilo formando fluorhidratos.
Todas las reacciones sensibles al aire y la
humedad se llevaron a cabo bajo atmósfera de argón en matraces al
vacío, calentados y cerrados con séptum.
Los componentes líquidos o disueltos en
disolventes se añadieron con ayuda de jeringas con cánulas V2A. Los
sólidos se cargaron en contracorriente de argón.
Para la obtención de compuestos absolutos se
emplearon disolventes previamente secados o purificados:
- Tetrahidrofurano:
- Cuatro horas a reflujo a través de hidruro de calcio y destilación subsiguiente.
- Tetrahidrofurano abs.:
- Dos horas a reflujo de THF pretratado a través de aleación de sodio-plomo bajo argón y destilación subsiguiente.
- Diclorometano:
- Cuatro horas a reflujo a través de hidruro de calcio y destilación subsiguiente en columna de llenado de 1 m.
- Diclorometano abs.:
- Extracción por agitación del diclorometano pretratado con ácido sulfúrico concentrado, neutralización, secado, dos horas a reflujo a través de hidruro de calcio bajo argón y destilación subsiguiente.
\newpage
- Pentano:
- Dos horas a reflujo a través de hidruro de calcio y destilación subsiguiente en una columna de llenado de 1 m.
- Dietil éter:
- Dos horas a reflujo a través de KOH y destilación subsiguiente en columna de llenado de 1 m.
- Dietil éter abs.:
- Dos horas a reflujo a través de aleación de sodio-plomo bajo argón y destilación subsiguiente.
- Tolueno:
- Dos horas a reflujo sobre hilo de sodio y destilación en una columna de llenado de 0,5 m.
- Tolueno abs.:
- Dos horas a reflujo a través de aleación de sodio-plomo y destilación subsiguiente.
- Metanol:
- Dos horas a reflujo a través de magnesio/metanolato de magnesio y destilación subsiguiente.
- Argón:
- El argón se compró a la firma Linde.
- n-butillitio:
- El n-BuLi se adquirió en solución 1,6 M en hexano, firma Merck.
- (S,S)-(-)-1,2-difenil-1,2-etanodiol:
- Comprado a la firma Aldrich.
- Bencilmercaptano:
- Comprado a la firma Aldrich.
- Etilmercaptano:
- Comprado a la firma Fluka.
- 2-heptanona:
- Comprado a la firma Fluka.
Todos los demás reactivos fueron adquiridos de
las firmas Aldrich, Fluka, Merck y Acros o estaban a disposición del
círculo de trabajo.
Se empleó cromatografía de capa fina para el
seguimiento de la reacción y para la detección después de la
cromatografía en columna (véase el capítulo 3.1.5). Se llevó a cabo
sobre placas de vidrio revestidas con gel de sílice con indicador de
fluorescencia (Merck, Kieselgel 60, capa 0,25 mm). La detección tuvo
lugar mediante extinción de fluorescencia (absorción de luz UV con
una longitud de onda de 254 nm) y mediante inmersión en solución de
Mostain [solución al 5% de (NH_{4})_{6}Mo_{7}O_{24}
en ácido sulfúrico al 10% (v/v) con adición de
Ce(SO_{4})_{2}al 0,3%] y calentamiento
subsiguiente en corriente de aire caliente.
En la mayoría de los casos la purificación de las
sustancias se realizó mediante cromatografía en columna de vidrio
con frita de vidrio incorporada con Kieselgel 60 (firma Merck,
tamaño de grano 0,040-0,063 mm). En este proceso se
trabajó con una sobrepresión de 0,1-0,3 bar. En
general, el medio de elución se eligió de tal modo que el valor
R_{f} de la sustancia a aislar fuera de 0,35. La composición de
las mezclas de disolventes se midió volumétricamente. El diámetro y
la longitud de la columna se adaptaron al problema de separación y
la cantidad de sustancia.
Algunas sustancias cristalinas también se
purificaron mediante recristalización en disolventes adecuados o
mezclas de éstos.
- HPLC_{preparativa}:
- Gilson Abimed; columna: Hibar® Fertigsäule (25 cm x 25 mm) de Merck y detector UV.
- HPLC_{\text{analítica}}:
- Hewlett Packard, columna: Daicel OD, detector UV.
- Espectroscopia^{1}H-NMR:
- Varian GEMINI 300 (300 MHz) y Varian Inova 400 (400 MHz) con tetrametilsilano como patrón interno.
- Espectroscopia ^{13}C-NMR:
- Varian GEMINI 300 (75 MHz) y Varian Inova 400 (100 MHz) con tetrametilsilano como patrón interno.
- Espectroscopia 2D-NMR:
- Varian Inova 400.
- Cromatografía de gases:
- Siemens Sochromat 2 y 3; detector FID, columnas: OV-17-CB (sílice fundida, 25 m x 0,25 mm, ID); CP-Sil-8 (sílice fundida, 30 m x 0,25 mm, ID)
- Espectroscopia IR:
- a) Mediciones de piezas prensadas KBr:
- \quad
- Perkin-Elmer FT/IR 1750.
- \quad
- b) Mediciones en solución:
- \quad
- Perkin-Elmer FT/IR 1720 X.
- Espectroscopia masa:
- Varian MAT 212 (EI 70 eV, CI 100 eV).
- Análisis elemental:
- Heraeus CHN-O-Rapid, Elementar Vario El.
- Puntos de fusión:
- Tottoli-Schmelzpunktapparatur Büchi 535.
- Rendimientos:
- Los rendimientos indicados se refieren a los productos purificados aislados.
- Puntos de ebullición / presiones:
- Las temperaturas de ebullición indicadas se han medido dentro de los aparatos con termómetros de mercurio y no están corregidas. Las presiones correspondientes se midieron con sondas analógicas.
- Espectroscopia ^{1}H-NMR:
- Los desplazamientos químicos \delta están indicados en ppm contra tetrametilsilano como patrón interno, y las constantes de acoplamiento J están indicadas en hercios (Hz). Para la descripción de las multiplicidades de señal se utilizan las siguientes abreviaturas: s = singlete, d = doblete, t = triplete, q = cuarteto, quin = quinteto, m = multiplete. La abreviatura kB designa un área compleja de un espectro. La abreviatura br antepuesta designa una señal ancha.
- Espectroscopia ^{13}C-NMR:
- Los desplazamientos químicos \delta están indicados en ppm contra tetrametilsilano como patrón interno.
- Valores "de":
- El cálculo de los excesos de diastereómeros (de) se llevó a cabo con ayuda de los espectros ^{13}C-NMR de los compuestos. Este método aprovecha los diferentes desplazamientos de compuestos diastereómeros en el espectro ^{13}C con desacoplamiento de protones.
- Espectroscopia IR:
- La posición de las bandas de absorción (v\sim) está indicada en cm^{-1}. Para la caracterización de las bandas se utilizan las siguientes abreviaturas: vs = muy fuerte, s = fuerte, m = media, w = débil, vw = muy débil, br = ancha.
- Cromatografía de gases:
- Se reproduce el tiempo de retención en minutos de los compuestos no descompuestos. Detrás se enumeran los datos sobre las condiciones de medición: columna utilizada, temperatura inicial - gradiente de temperatura - temperatura final (en cada caso en ºC) y la temperatura de inyección T_{s}, si ésta difiere de la temperatura estándar (Sil 8: T_{s} = 270ºC, OV-17: T_{s} = 280ºC).
- Espectroscopia masas:
- La indicación de las masas de los fragmentos iónicos (m/z) tiene lugar en forma de un número adimensional cuya intensidad es porcentual con respecto al pico base (rel. int.). Se indican señales con intensidad alta (> 5%) o señales características.
- Análisis elemental:
- Los datos se dan en forma de porcentajes en masa [%] de los elementos indicados. Las muestras de sustancias se consideran auténticas para \Delta_{C,H,N} \leq 0,5%.
1,2 equivalentes de cloruro de tionilo se añaden
a 0,6 ml de alcohol por mmol de glicina bajo enfriamiento en baño
helado a -10ºC. Una vez retirado el baño helado se añade 1
equivalente de glicina poco a poco. La mezcla se agita durante 2 h a
reflujo. Después de enfriar la mezcla a temperatura ambiente, el
exceso de alcohol y cloruro de tionilo se retiran en un evaporador
rotativo. El sólido blanco obtenido se mezcla dos veces con el
alcohol y éste se retira a su vez en el evaporador rotativo para
eliminar por completo el cloruro de tionilo adherido.
Un equivalente de clorhidrato de glicil alquil
éster se suspende en 0,8 ml de formiato de etilo o de metilo por
mmol de clorhidrato. Después se añaden 130 mg de ácido
toluensulfónico por mol de clorhidrato de éster alquílico de glicina
y la mezcla se calienta a reflujo. Luego se añaden gota a gota 1,1
equivalentes de trietilamina a la solución en ebullición y la
solución de reacción se agita durante una noche a reflujo. Después
de enfriar la mezcla a T amb., la sal de cloruro amónico precipitada
se filtra. El filtrado se concentra a aproximadamente un 20% del
volumen original y se enfría a -5ºC. La sal cloruro de amonio que
precipita de nuevo se filtra y el filtrado se concentra y se destila
a 1 mbar.
Un equivalente de formilaminoacetato de alquilo y
2,7 equivalentes de diisopropilamina se añaden a DCM (10 ml por mmol
de formilaminoacetato de alquilo) y se enfrían a -3ºC en un baño
helado. Después se añaden gota a gota 1,2 equivalentes de cloruro de
fosforilo y a continuación la mezcla se agita durante otra hora a
dicha temperatura. Una vez retirado el baño helado y cuando la
mezcla se ha calentado a temperatura ambiente, ésta se hidroliza
cuidadosamente con 1 ml de una disolución de carbonato sódico al 20%
por mmol de formilaminoacetato de alquilo. Aproximadamente 20 min
después se puede observar una fuerte formación de espuma y el matraz
se ha de enfriar con agua helada. Después de 60 minutos de agitación
a T amb. se añade más agua (1 ml por mmol de formilaminoacetato de
alquilo) y DCM (0,5 ml por mmol de éster). Las fases se separan y la
fase orgánica se lava dos veces con una disolución de
Na_{2}CO_{3} al 5% y se seca sobre MgSO_{4}. El disolvente se
elimina en un evaporador rotativo y el aceite marrón residual se
destila.
1,05 equivalentes de
terc-butanolato de potasio en 0,7 ml de THF por mmol
de isocianoacetato de alquilo se enfrían a -78ºC. Después se añade
lentamente una solución de 1,0 equivalentes de isocianoacetato de
alquilo en 0,25 ml de THF por mmol y la mezcla se agita durante 30
min a dicha temperatura (\rightarrow suspensión de color rosa). A
continuación se añade gota a gota una solución de 1,0 equivalentes
de cetona en 0,125 ml de THF por mmol. Después de 30 min a -78ºC, la
mezcla se calienta a T amb. (1 h), se añaden 1,05 equivalentes de
ácido acético glacial de una sola vez (solución amarilla) y la
agitación se continúa durante otros 20 minutos. El disolvente se
separa en un evaporador rotativo (temperatura de baño 40ºC). Se
obtiene el producto crudo en forma de un sólido. El sólido se
suspende en 1,5 ml de dietil éter por mmol y se añaden 0,5 ml de
agua por equivalente. Las fases claras se separan y la fase acuosa
se extrae dos veces con dietil éter. Las fases orgánicas reunidas se
lavan con una disolución saturada de NaHCO_{3} y se secan sobre
MgSO_{4}. Después de separar el disolvente se obtiene un sólido
ceroso. Los productos (E) y (Z) se pueden separar
mediante cromatografía con dietil éter/pentano (4:1) como
eluyente.
0,1 equivalentes de butillitio se añaden a 50 ml
de THF por mmol y la mezcla se enfría a 0ºC. Luego se añaden gota a
gota 10 equivalentes del mercaptano. Después de 20 minutos de
agitación, la solución se enfría a una temperatura entre -40ºC y 0ºC
y se añade lentamente 1 equivalente del alquil éster del ácido
2-formilamino-3-dialquil-2-propenoico
en 5 ml de THF por mmol. La mezcla se agita durante 2 h a la
temperatura citada y después se calienta a 0ºC y se hidroliza con
una disolución de hidróxido de sodio al 5%. Las fases se separan y
la fase acuosa se extrae dos veces con DCM. Las fases orgánicas
reunidas se secan sobre MgSO_{4} y el disolvente se elimina en un
evaporador rotativo. El mercaptano utilizado en exceso se puede
separar mediante cromatografía con DCM/dietil éter (6:1) como
eluyente.
140 mg de NaH (al 60% en parafina)
se lavan tres veces con pentano y se secan en HV. Luego se suspenden
en 5 ml de THF abs. A continuación se añaden gota a gota 250 mg
(1,17 mmol) de
(S,S)-(-)-2,2-difenil-2,2-etanodiol
(42) disueltos en 3 ml de THF. Después de la adición, la mezcla se
agita durante 30 minutos a reflujo y a continuación se enfría a 5ºC.
Luego se añaden lentamente gota a gota 310 mg de sulfato de dimetilo
y la mezcla se agita durante otros 30 min con enfriamiento en baño
helado. Después se retira el baño helado y la mezcla de reacción se
calienta a T amb., con lo que se forma una masa blanca viscosa que
se agita durante una noche a T amb. La reacción se finaliza mediante
la adición de 5 ml de una disolución saturada de NH_{4}Cl. Las
fases se separan y la fase acuosa se extrae dos veces con dietil
éter. Las fases orgánicas reunidas se lavan primero con una
disolución saturada de NaHCO_{3} y después con Brine, y a
continuación se secan sobre MgSO_{4}. Una vez eliminado el
disolvente en un evaporador rotativo, se obtiene un sólido incoloro
que recristaliza en pentano (a -22ºC), con lo que se obtiene el
dimetil éter en forma de agujas
incoloras.
Rendimiento: | 204 mg | (0,84 mmol, 72% del valor teórico) |
P.f.: | 98,5ºC | (Lit: 99-100ºC) [39] |
GC: | R_{t} = 3,08 min | (OV-17, 160-10-260) |
Espectro ^{1}H-NMR (400
MHz, CDCl_{3}):
- \delta = 7,15 (m, 6 H, H_{Ar}), 7,00 (m, 4 H, H_{Ar}), 4,31 (s, 2H, CHOCH_{3}), 3,27 (s, 6 H, CH_{3}) ppm.
Espectro ^{13}C-NMR (100
MHz, CDCl_{3}):
- \delta = 138,40 (C_{Ar, \ quart.}), 128,06 (4xHC_{Ar}), 127,06 (HC_{Ar, \ para}), 87,98 (CH_{3}), 57,47 (HCOCH_{3}) ppm.
Espectro IR (pieza prensada KBr):
- \tilde{v} = 3448 (br m), 3082 (vw), 3062 (m), 3030 (s), 2972 (s), 2927 (vs), 2873 (s), 2822 (vs), 2583 (vw), 2370 (vw), 2179 (vw), 2073 (vw), 1969 (br m), 1883 (m), 1815 (m), 1760 (w), 1737 (vw), 1721 (vw), 1703 (w), 1686 (vw), 1675 (vw), 1656 (w), 1638 (vw), 1603 (m), 1585 (w), 1561 (w), 1545 (w), 1525 (vw), 1492 (s), 1452 (vs), 1349 (s), 1308 (m), 1275 (w), 1257 (vw), 1215 (vs), 1181 (m), 1154 (m), 1114 (vs), 1096 (vs), 1028 (m), 988 (s), 964 (s), 914 (m), 838 (s), 768 (vs), 701 (vs), 642 (m), 628 (s), 594 (vs), 515 (s) [cm^{-1}].
Espectro de masas (Cl, isobutano):
- M/z [%] = 212 (M^{+} + 1 - OMe, 16), 211, (M^{+} - MeOH, 100), 165 (M^{+} - Ph, 2), 121 (1/2 M^{+}, 15), 91 (Bn^{+}, 3), 85 (M^{+} - 157, 8), 81 (M^{+} - 161, 7), 79 (M^{+} - 163, 6), 81 (M^{+} - 171, 8).
Análisis elemental:
calc.: | C = 79,31 | H = 7,49 |
hall.: | C = 79,12 | H = 7,41 |
Todos los demás datos analíticos coinciden con
los de la literatura [34].
De acuerdo con AAV 1, 1.000 ml de etanol
reaccionan con 130 g (1,732 mol) de glicina 39 y 247,3 g (2,08 mol)
de cloruro de tionilo. Después de recristalización a partir de
etanol se obtiene un sólido incoloro en forma de agujas, que se seca
en HV.
Rendimiento: | 218,6 g | (1,565 mol, 90,4% del valor teórico) |
GC: | R_{t} = 1,93 min | (OV-17, 60-10-260) |
P.f.: | 145ºC | (Lit: 144ºC) [48] |
\newpage
Espectro ^{1}H-NMR (300
MHz, CD_{3}OD):
- \delta = 4,30 (q, J = 7,14, 2H, OCH_{2}), 3,83 (s, 2H, H_{2}CNH_{2}), 1,32 (tr, J = 7,14, 3H, CH_{3}) ppm.
Espectro ^{13}C-NMR (75
MHz, CD_{3}OD):
- \delta = 167,53 (C=O), 63,46 (OCH_{2}), 41,09 (H_{2}CNH_{2}), 14,39 (CH_{3}) ppm.
Todos los demás datos analíticos coinciden con
los de la literatura [48].
De acuerdo con AAV 2, 218 g (1,553 mol) de
clorhidrato de etil éster de glicina 40, 223 mg de ácido
toluensulfónico y 178 g de trietilamina se someten a reacción en
1,34 l de formiato de etilo. Después de destilación a 1 mbar se
obtiene un líquido incoloro.
Rendimiento: | 184,0 g | (1,403 mol, 90,3% del valor teórico) |
GC: | R_{t} = 6,95 min | (CP-Sil 8, 60-10-300) |
P.f.: | 117ºC/1 mbar | (Lit: 119 - 120ºC / 1 mbar) [49]. |
La proporción de rotámeros alrededor del enlace
N-CHO es de 94:6.
Espectro ^{1}H-NMR (400
MHz, CDCl_{3}):
- \delta = 8,25, 8,04 (s, d, J = 11,81, 0,94 H, 0,06 H, HC=O), 4,22 (dq, J = 7,14, 3,05, 2H, OCH_{2}), 4,07 (d, J = 5,50, 2H, H_{2}CC=O), 1,29 (tr, J = 7,14, 3H, CH_{3}) ppm.
Espectro ^{13}C-NMR (100
MHz, CDCl_{3}):
- \delta = 169,40 (OC=O), 161,43 (HC=O), 61,55 (OCH_{2}), 39,90 (H_{2}CNH_{2}), 14,10 (CH_{3}) ppm.
Todos los demás datos analíticos coinciden con
los de la literatura [49].
De acuerdo con AAV 3, 50 g (381 mmol) de etil
éster de formilglicina 41, 104 g (1,028 mol) de diisopropilamina y
70,1 g (457 mmol) de cloruro de fosforilo se colocan en 400 ml de
DCM. Después de destilación a 5 mbar se obtiene un líquido
ligeramente amarillo.
Rendimiento: | 34,16 g | (302 mmol, 79,3% del valor teórico) |
GC: | R_{t} = 1,93 min | (OV-17, 50-10-260) |
P.f.: | 77ºC/5 mbar | (Lit: 89 - 91ºC / 20 mbar) [50] |
\newpage
Espectro ^{1}H-NMR (300
MHz, CDCl_{3}):
- \delta = 4,29 (q, J = 7,14, 2H, OCH_{2}), 4,24 (d, J = 5,50, 2H, H_{2}CC=O), 1,33 (tr, J = 7,14, 3H, CH_{3}) ppm.
Espectro ^{13}C-NMR (75
MHz, CDCl_{3}):
- \delta = 163,75 (OC=O), 160,87 (NC), 62,72 (OCH_{2}), 43,58 (H_{2}CNH_{2}), 14,04 (CH_{3}) ppm.
Espectro IR (capilar):
- \tilde{v} = 2986 (s), 2943 (w), 2426 (br vw), 2146 (vs, NC), 1759 (vs, C=O), 1469 (w), 1447 (w), 1424 (m), 1396 (vw), 1375 (s), 1350 (s), 1277 (br m), 1213 (vs), 1098 (m), 1032 (vs), 994 (m), 937 (vw), 855 (m), 789 (br m), 722 (vw), 580 (m), 559 (w) [cm^{-1}].
Espectro de masas (Cl, isobutano):
- M/z [%] = 171 (M^{+} + isobutano, 6), 170 (M^{+} + isobutano - 1, 58), 114 (M^{+} + 1, 100), 113 (M^{+}, 1) 100 (M^{+} - 13, 2), 98 (M^{+} - CH_{3}, 2), 87 (M^{+} - C_{2}H_{5}+ 1, 1), 86 (M^{+} - C_{2}H_{5}, 18), 84 (M^{+} - 29, 2).
Todos los demás datos analíticos coinciden con
los de la literatura [50].
De acuerdo con AAV 4 se someten a reacción 15 g
(132 mmol) de etil éster de ácido isocianoacético 38, 15,6 g (139
mmol) de terc-butanolato de potasio, 15,1 g (132
mmol) de heptan-2-ona 37 y 8,35 g
(139 mmol) de ácido acético glacial.
Los productos (E) y (Z) se separan
entre sí mediante cromatografía con dietil éter/pentano (4:1) como
eluyente:
Rendimiento: | 11,52 g (50,7 mmol, 38,0% del valor teórico) producto (Z) |
9,07 g (39,9 mmol, 30,2% del valor teórico) producto (E) | |
1,32 g (5,8 mmol, 4,4% del valor teórico) fracción mixta |
GC: | R_{t} = 12,96 min | (CP-Sil 8, 80-10-300) |
P.f.: | 57ºC | (incoloro, amorfo) |
DC: | R_{f} = 0,32 | (éter:pentano - 4:1) |
R_{f} = 0,34 | (DCM:éter - 4:1) |
La proporción de rotámeros alrededor del enlace
N-CHO es de 65:35.
\newpage
Espectro ^{1}H-NMR (400
MHz, CDCl_{3}):
- \delta = 8,21, 7,95 (d, d, J = 1,38, 11,40, 0,65, 0,35 H, HC=O), 6,80, 6,69 (br s, br d, J = 11,40, 0,65, 0,35 H, HN), 4,22 (dq, J = 1,10, 7,14, 2 H, OCH_{2}), 2,23 (dtr, J = 7,97, 38,73, 2 H, C=CCH_{2}), 2,20 (dd, J = 1,10, 21,7, 3 H, C=CCH_{3}), 1,45 (dquin, J =1,25, 7,97, 2 H, CCH_{2}CH_{2}), 1,30 (dquin, J = 4,12, 7,14, 4 H, CH_{3}CH_{2}CH_{2}), 1,30 (m, 3 H, OCH_{2}CH_{3}) 0,89 (tr, J = 7,00, 3 H, CH_{2}CH_{3}) ppm.
Espectro ^{13}C-NMR (100
MHz, CDCl_{3}):
- \delta = 164,82, 164,36 (OC=O), 159,75 (HC=O), 152,72, 150,24 (C=CNH), 120,35, 119,49 (C=CCH_{3}), 61,11, 60,89 (OCH_{2}), 35,82, 35,78 (CH_{2}), 31,80, 31,72 (CH_{2}), 27,21, 26,67 (CH_{2}), 22,45, 22,42 (CH_{2}), 19,53, 19,17 (C=CCH_{3}), 14,18 (OCH_{2}CH_{3}), 13,94, 13,90 (CH_{2}CH_{3}) ppm.
Espectro IR (pieza prensada KBr):
- \tilde{v} = 3256 (vs), 2990 (w), 2953 (w), 2923 (m), 2872 (w), 2852 (br vw), 2181 (br vw), 1711 (vs, C=O), 1659 (vs OC=O), 1516 (s), 1465 (s), 1381 (s), 1310 (vs), 1296 (vw), 1269 (m), 1241 (s), 1221 (s), 1135 (w), 1115 (vw), 1032 (vs), 1095 (s), 1039 (m), 884 (m), 804 (m), 727 (vw), 706 (vw), 590 (w), 568 (vw) [cm^{-1}].
Espectro de masas (EI, 70 eV):
- M/z [%] = 227 (M^{+}, 19), 182 (M^{+} - EtOH + 1, 24), 181 (M^{+} - EtOH, 100), 170 (M^{+} - 57, 9), 166 (M^{+} - 61, 8), 156 (M^{+} - 71, 5), 154 (M^{+} - HCO_{2}Et + 1, 6), 153 (M^{+} - HCO_{2}Et, 13), 152 (M^{+} - HCO_{2}Et-1, 13), 142 (M^{+} - 85, 15), 139 (M^{+} - HCO_{2}Et – CH_{3} + 1, 8), 138 (M^{+} - HCO_{2}Et - CH_{3}, 65), 126 (M^{+} - HCO_{2}Et - CHO + 2, 16), 125 (M^{+} - HCO_{2}Et - CHO + 1, 34), 124 (M^{+} - HCO_{2}Et - CHO, 51), 114 (M^{+} - 113, 36), 111 (M^{+} - HCO_{2}Et - HNCHO + 1, 17), 110 (M^{+} - HCO_{2}Et - HNCHO, 36), 109 (M^{+} - HCO_{2}Et - HNCHO - 1, 20), 108 (M^{+} - HCO_{2}Et - HNCHO - 2, 10), 98 (M^{+} - 129, 6), 97 (M^{+} - 130, 9), 96 (M^{+} - 131, 12), 82 (M^{+} - 145, 10), 68 (M^{+} - 159, 48), 55 (M^{+} - 172, 12).
Análisis elemental:
calc.: | C = 63,41 | H = 9,31 | N = 6,16 |
hall.: | C = 63,51 | H = 9,02 | N = 6,15 |
GC: | R_{t} = 13,71 min | (CP-Sil 8, 80-10-300) |
P.f.: | 53ºC | (incoloro, amorfo) |
DC: | R_{f} = 0,20 | (éter:pentano - 4:1) |
R_{f} = 0,26 | (DCM:éter – 4:1). |
La proporción de rotámeros alrededor del enlace
N-CHO es de 65:35.
Espectro ^{1}H-NMR (400
MHz, CDCl_{3}):
- \delta = 8,16, 7,96 (dd, J = 1,64, 11,68, 0,65, 0,35 H, HC=O), 6,92, 6,83 (br s, br d, J = 11,68, 0,65, 0,35 H, HN), 4,23 (dq, J = 0,82, 7,14, 2 H, OCH_{2}), 2,56 (dtr, J = 7,96, 18,13, 2 H, C=CCH_{2}), 190 (dd, J = 0,55, 39,55, 3 H, C=CCH_{3}), 1,51 (m, 2 H, CCH_{2}CH_{2}), 1,32 (dquin, J = 2,48, 7,14, 4 H, CH_{3}CH_{2}CH_{2}), 1,32 (m, 3 H, OCH_{2}CH_{3}), 0,90 (dtr, J = 3,57, 7,14, 3 H, CH_{2}CH_{3}) ppm.
Espectro ^{13}C-NMR (100
MHz, CDCl_{3}):
- \delta = 164,75, 164,14 (OC=O), 158,96 (HC=O), 151,38, 150,12 (C=CNH), 120,74, 119,48 (C=CCH_{3}), 61,10, 60,90 (OCH_{2}), 35,59 (CH_{2}), 31,90 (CH_{2}), 28,09, 28,04 (CH_{2}), 22,48 (CH_{2}), 20,89 (C=CCH_{3}), 14,17 (OCH_{2} CH_{3}), 13,99 (CH_{2}CH_{3}) ppm.
Espectro IR (pieza prensada KBr):
- \tilde{v} = 3276 (vs), 2985 (w), 2962 (w), 2928 (m), 2859 (m), 2852 (w), 1717 (vs, C=O), 1681 (s, OC=O), 1658 (vs, OC=O), 1508 (s), 1461 (s), 1395 (s), 1368 (vw), 1301 (vs), 1270 (w), 1238 (m), 1214 (s), 1185 (m), 1127 (m), 1095 (s), 1046 (m), 1027 (w), 932 (m), 886 (s), 793 (m), 725 (br s), 645 (m), 607 (m), 463 (w) [cm^{-1}].
Espectro de masas (EI, 70 eV):
- M/z [%] = 227 (M^{+}, 19), 182 (M^{+} - EtOH + 1, 20), 181 (M^{+} - EtOH, 100), 170 (M^{+} - 57, 8), 166 (M^{+} - 61, 8), 156 (M^{+} - 71, 7), 154 (M^{+} - HCO_{2}Et + 1, 6), 153 (M^{+} - HCO_{2}Et, 14), 152 (M^{+} - HCO_{2}Et-1, 12), 142 (M^{+} - 85, 151), 139 (M^{+} - HCO_{2}Et - CH_{3}+ 1, 8), 138 (M^{+} - HCO_{2}Et - CH_{3}, 58), 126 (M^{+} - HCO_{2}Et - CHO + 2, 13), 125 (M^{+} - HCO_{2}Et - CHO + 1, 32), 124 (M^{+} - HCO_{2}Et - CHO, 46), 114 (M^{+} - 113, 31), 111 (M^{+} - HCO_{2}Et - HNCHO + 1, 16), 110 (M^{+} - HCO_{2}Et - HNCHO, 34), 109 (M^{+} - HCO_{2}Et - HNCHO - 1, 18), 108 (M^{+} - HCO_{2}Et - HNCHO - 2, 9), 98 (M^{+} - 129, 5), 97 (M^{+} - 130, 7), 96 (M^{+} - 131, 11), 93 (M^{+} - 134, 7), 82 (M^{+} - 145, 9), 69 (M^{+} - 158, 6), 68 (M^{+} - 159, 43), 55 (M^{+} - 172, 10).
Análisis elemental:
calc.: | C = 63,41 | H = 9,31 | N = 6,16 |
hall.: | C = 63,23 | H = 9,38 | N = 6,10 |
De acuerdo con AAV 5, 0,28 ml (0,44 mmol) de
n-butillitio, 5,5 g (44 mmol) de bencilmercaptano 35 y 1 g
(4,4 mmol) de etil éster de ácido
2-formilamino-3-metil-2-octenoico
(34) se someten a reacción en 40 ml de THF abs. (-78ºC \rightarrow
T amb.). El aceite incoloro obtenido se purifica mediante
cromatografía en columna con DCM/éter (6:1), con lo que se obtiene
un aceite incoloro viscoso.
Rendimiento: | 1,51 g | (43 mmol, 98% del valor teórico) |
DC: | R_{f} = 0,51 | (DCM:éter - 6:1) |
Los diastereómeros formados se pueden separar
entre sí mediante HPLC preparativa o mediante cristalización en
pentano/etanol (10:1).
\vskip1.000000\baselineskip
Pto. fus.: | 75ºC | (incoloro, acicular, cristalino) |
de: | > 96% | (según ^{13}C-NMR) |
HPLC_{prep.}: | 19,38 min | (éter:pentano - 85:15) |
La proporción de rotámeros alrededor del enlace
N-CHO es de 91:9.
Espectro ^{1}H-NMR (400
MHz, CDCl_{3}):
- \delta = 8,22, 7,98 (s, d, J = 11,54, 0,91, 0,09 H, HC=O), 7,21 - 7,32 (kB, 5 H, CH_{ar}), 6,52, 6,38 (dm, J = 8,66, 0,91, 0,09 H, HN), 4,74 (d, J = 8,66, 1 H, CHNH), 4,24 /ddq, J = 17,85, 10,71, 7,14, 2 H, OCH_{2}), 3,71 (s, 2 H, SCH_{2}), 1,56 (m, 3H, SCCH_{3}), 1,45 (dquin, 1,25, 7,97, 2 H, CCH_{2}CH_{2}), 1,20 - 1,45 (kB, 11 H, CH_{3}CH_{2}CH_{2}CH_{2}CH_{2}+OCH_{2}CH_{3}), 0,89 (dtr, J = 3,3, 7,00, 3 H, CH_{2}CH_{3}) ppm.
Espectro ^{13}C-NMR (100
MHz, CDCl_{3}):
- \delta = 170,37 (OC=O), 160,90 (HC=O), 137,31 (C_{Ar,quart}), 129,31 (HC_{Ar}), 128,81 (HC_{Ar}), 127,41 (HC_{Ar,para}), 61,94 (OCH_{2}), 57,00 (CHNH), 52,30 (CS), 38,59 (CH_{2}), 33,31 (CH_{2}), 32,42 (CH_{2}), 24,00 (CH_{2}), 22,92 (CH_{2}), 22,51 (SCCH_{3}), 14,54 (OCH_{2}CH_{3}), 14,42 (CH_{2}CH_{3}) ppm.
Espectro IR (pieza prensada KBr):
- \tilde{v} = 3448 (m), 3184 (br vs), 3031 (m), 2975 (m), 2929 (s), 2899 (w), 2862 (m), 1954 (w), 1734 (vs, C=O), 1684 (vs, OC=O), 1601 (w), 1561 (s), 1495 (m), 1468 (s), 1455 (m), 1296 (vw), 1441 (w), 1381 (vs), 1330 (s), 1294 (m), 1248 (s), 1195 (vs), 1158 (w), 1126 (s), 1096 (s), 1070 (w), 1043 (vw), 1028 (w), 1008 (s), 958 (m), 919 (w), 854 (s), 833 (m), 783 (s), 715 (vs), 626 (vw), 626 (m), 567 (vw), 483 (s) [cm^{-1}].
Espectro de masas (EI, 70 eV):
- M/z [%] = 351 (M^{+}, 1), 324 (M^{+} - C_{2}H_{5}, 1), 306 (M^{+} - C_{2}H_{5}OH - 1, 1), 278 (M^{+} - 73, 1), 250 (M^{+} - HCO_{2}Et - HCO, 1), 223 (M^{+} - 128, 5), 222 (M^{+} - 129, 16), 221 (M^{+} - EtO_{2}CCHNHCHO, 100), 184 (M^{+} - 167, 6), 91 (M^{+} - 260, 71).
Análisis elemental:
calc.: | C = 64,92 | H = 8,32 | N = 3,98 |
hall.: | C = 64,88 | H = 8,40 | N = 3,92 |
Líquido aceitoso claro
de: | 82% | (según ^{13}C-NMR) |
HPLC_{prep.}: | 20,61 min | (éter:pentano - 85:15) |
La proporción de rotámeros alrededor del enlace
N-CHO es de 91:9.
Espectro ^{1}H-NMR (400
MHz, CDCl_{3}):
- \delta = 8,22, 7,97 (s, d, J = 11,54, 0,91, 0,09 H, HC=O), 7,20 - 7,34 (kB, 5 H, CH_{ar}), 6,61, 6,43 (br dm, J = 9,34, 0,91, 0,09 H, HN), 4,74 (d, J = 9,34, 1 H, CHNH), 4,24 (ddq, J = 17,85, 10,71, 7,14, 2 H, OCH_{2}), 3,77 (d, J = 11,53, 1 H, SCHH), 3,69 (d, J = 11,53, 1 H, SCHH), 1,70 (m, 2 H, CH_{2}), 1,52 (m, 2 H, CH_{2}), 1,17 - 1,40 (kB, 10 H, CH_{3}C + 2 x CH_{2} + OCH_{2}CH_{3}), 0,90 (tr, J = 7,14, 3 H, CH_{2}CH_{3}) ppm.
Espectro ^{13}C-NMR (100
MHz, CDCl_{3}):
- \delta = 169,87 (OC=O), 160,49 (HC=O), 137,05 (C_{Ar,quart}), 128,91 (HC_{Ar}), 128,40 (HC_{Ar}), 126,99 (HC_{Ar,para}), 61,52 (OCH_{2}), 56,81 (CHNH), 51,91 (CS), 37,51 (CH_{2}), 32,83 (CH_{2}), 32,13 (CH_{2}), 23,65 (CH_{2}), 23,19 (CH_{2}), 22,55 (SCCH_{3}), 14,11 (OCH_{2}CH_{3}), 14,03 (CH_{2}CH_{3}) ppm.
Espectro IR (capilar):
- \tilde{v} = 3303 (br vs), 3085 (vw), 3062 (w), 3029 (m), 2956 (vw), 2935 (vw), 2870 (w), 2748 (w), 1949 (br w), 1880 (br w), 1739 (vs, C=O), 1681 (vs, OC=O), 1603 (m), 1585 (vw), 1496 (br vs), 1455 (vs), 1381 (br vs), 1333 (s), 1197 (br vs), 1128 (w), 1095 (m), 1070 (s), 1030 (vs), 971 (br w), 918 (m), 859 (s), 805 (vw), 778 (m), 714 (vs), 699 (vw), 621 (w), 569 (w), 484 (s) [cm^{-1}].
Espectro de masas (EI, 70 eV):
- M/z [%] = 351 (M^{+}, 1), 324 (M^{+} - C_{2}H_{5}, 1), 306 (M^{+} - C_{2}H_{5}OH - 1, 1), 278 (M^{+} - 73, 1), 250 (M^{+} - HCO_{2}Et - HCO, 1), 223 (M^{+} - 128, 6), 222 (M^{+} - 129, 17), 221 (M^{+} - EtO_{2}CCHNHCHO, 100), 184 (M^{+} - 167, 6), 91 (M^{+} - 260, 70).
Análisis elemental:
calc.: | C = 64,92 | H = 8,32 | N = 3,98 |
hall.: | C = 64,50 | H = 8,12 | N = 4,24 |
De acuerdo con AAV 5, 0,28 ml (0,44 mmol) de
n-butillitio, 2,73 g (44 mmol) de etilmercaptano 36 y 1 g
(4,4 mmol) de etil éster del ácido
(E)-2-formilamino-3-metil-2-octenoico
(E)-34 se someten a reacción en 40 ml de THF
abs. (-78ºC \rightarrow T amb.). Se obtiene un aceite incoloro,
que se purifica mediante cromatografía en columna con DCM/éter
(6:1). El producto se obtiene en forma de un aceite viscoso
incoloro.
Rendimiento: | 1,05 g | (36,3 mmol, 82% del valor teórico) |
de: | 14% | (según ^{1}H- y ^{13}C-NMR) |
DC: | R_{f} = 0,49 | (DCM:éter - 4:1) |
La proporción de rotámeros alrededor del enlace
N-CHO es de 91:9.
Espectro ^{1}H-NMR (400
MHz, CDCl_{3}, mezcla de diastereómeros):
- \delta = 8,26 (s, 0,91 H, HC=O), 8,02 (d, J = 11,82 + d, J = 11,81, 0,09 H, HC=O), 6,79 (d, J = 9,34 + d, J = 8,71, 0,91 H, HN), 6,55 (m, 0,09 H, HN), 4,77 (d, J = 9,34, 0,57 H, CHNH), 4,64 (d, J = 8,71, 0,43 H, CHNH), 4,22 (m, 2 H, OCH_{2}), 2,50 (m, 2 H, SCH_{2}), 1,43 - 1,73 (kB, 4 H, 2 x CH_{2}), 1,20 - 1,37 (kB, 10 H), 1,18 (tr, J = 7,42 + tr, J = 7,00, 3H, SCH_{2}CH_{3}), 0,90 (dtr, J = 4,71, 7,14, 3H, CH_{2}CH_{3}) ppm.
Espectro ^{13}C-NMR (100
MHz, CDCl_{3}, mezcla de diastereómeros):
- \delta = 170,36, 170,25 (OC=O), 160,98, 160,93 (HC=O), 61,74, 61,70 (OCH_{2}), 57,15, 57,02 (CHNH), 51,19 (SC_{quart}), 38,66, 37,86 (CH_{2}), 32,51, 32,42 (CH_{2}), 23,94 (CH_{2}), 23,45, 22,50 (SCCH_{3}), 22,90, 22,85 (CH_{2}), 22,17, 22,11 (CH_{2}), 14,44, 14,41 (OCH_{2}CH_{3}), 14,38, 14,36 (SCH_{2}CH_{3}), 14,27, 14,25 (CH_{2}CH_{3}) ppm.
\newpage
Espectro IR (capilar):
- \tilde{v} = 3310 (br s), 2959 (s), 2933 (vs), 2871 (s), 2929 (s), 2746 (br w), 1739 (vs, C=O), 1670 (vs, OC=O), 1513 (br s), 1460 (m), 1468 (m), 1381 (s), 1333 (m), 1298 (vw), 1262 (w), 1196 (vs), 1164 (vw), 1127 (m), 1096 (m), 1070 (w), 1030 (s) 978 (w), 860 (m), 833 (m), 727 (br m) [cm^{-1}].
Espectro de masas (EI, 70 eV):
- M/z [%] = 289 (M^{+}, 1), 260 (M^{+} - C_{2}H_{5}, 1), 244 (M^{+} - C_{2}H_{5}OH - 1, 1), 228 (M^{+} - SC_{2}H_{5}, 1), 188 (M^{+} - HCO_{2}Et - HCO, 1), 161 (M^{+} - 128, 5), 160 (M^{+} - 129, 11), 159 (M^{+} - EtO_{2}CCHNHCHO, 100), 97 (M^{+} - 192, 11), 89 (M^{+} - 200, 11), 75 (M^{+} - 214, 5), 55 (M^{+} - 214, 14).
Análisis elemental:
calc.: | C = 58,10 | H = 9,40 | N = 4,84 |
hall.: | C = 57,97 | H = 9,74 | N = 5,13 |
Mediante cristalización en pentano/etanol después
de 30 días se obtuvieron cristales del
treo-diastereómero (treo)-33
de alta pureza:
de: | 86% | (según ^{13}C-NMR) |
P.f.: | 45,5ºC | (incoloro, cristalino) |
La proporción de rotámeros alrededor del enlace
N-CHO es de 91:9.
Espectro ^{1}H-NMR (300
MHz, CDCl_{3}):
- \delta = 8,26, 8,01 (br s, dd, J = 11,81 H, 0,91, 0,09 H, HC=O), 6,61, 6,40 (dm, J = 9,06, 0,91, 0,09 H, HN), 4,77 (D, J = 9,34, 0,57 H, CHNH), 4,22 (ddq, J = 7,14, 10,72, 17,79, 2 H, OCH_{2}), 2,50 (ddq, J = 7,42, 10,72, 27,36, 2 H, SCH_{2}), 1,42 - 1,76 (kB, 4 H, 2 x CH_{2}), 1,24 - 1,38 (kB, 10 H), 1,18 (dtr, J = 3,3, 7,42, 3 H, SCH_{2}CH_{3}), 0,90 (tr, J = 7,14, 3 H, CH_{2}CH_{3}) ppm.
Espectro ^{13}C-NMR (75
MHz, CDCl_{3}):
- \delta = 170,13 (OC=O), 160,71 (HC=O), 61,50 (OCH_{2}), 56,85 (CHNH), 50,97 (SC_{quart.}), 37,64 (CH_{2}), 32,22 (CH_{2}), 23,66 (CH_{2}), 23,47 (SCCH_{3}), 22,60 (CH_{2}), 21,81 (CH_{2}), 14,09 (OCH_{2}CH_{3}), 14,07 (SCH_{2}CH_{3}), 13,93 (CH_{2}CH_{3}) ppm.
Espectro IR (pieza prensada KBr):
- \tilde{v} = 3455 (m), 3289 (br s), 3036 (w), 2981 (s), 2933 (vs), 2860 (vs), 2829 (s), 2755 (br m), 2398 (vw), 2344 (vw), 2236 (vw), 2062 (w), 1737 (vs, C=O), 1662 (vs, OC=O), 1535 (s), 1450 (m), 1385 (s), 1373 (s), 1334 (vs), 1267 (m), 1201 (vs), 1154 (m), 1132 (s), 1118 (w), 1065 (m), 1050 (w), 1028 (s), 1016 (m), 978 (m), 959 (vw), 929 (w), 896 (m), 881 (m), 839 (w), 806 (m), 791 (m), 724 (s) 660 (m), 565 (m) [cm^{-1}].
Espectro de masas (Cl, isobutano):
- M/z [%] = 346 (M^{+} + isobutano - 1, 2), 292 (M^{+} + 3, 6), 291 (M^{+} + 2, 17), 290 (M^{+} + 1, 100), 245 (M^{+} - C_{2}H_{5}OH, 1), 228 (M^{+} - SC_{2}H_{5}, 6), 159 (M^{+} - EtO_{2}CCHNHCHO, 8).
Análisis elemental:
calc.: | C = 58,10 | H = 9,40 | N = 4,84 |
hall.: | C = 58,05 | H = 9,73 | N = 4,76 |
Hasta la fecha, el diastereómero
(eritro)-33 sólo se pudo obtener mediante
cristalización de (treo)-33 con de del
50%, no habiendo sido elaborada ninguna analítica individual al
respecto.
- AAV
- Instrucciones de trabajo generales
- abs.
- Absoluto
- Eq.
- Equivalentes
- AcCl
- Cloruro de ácido acético
- Ar
- Aromato
- calc.
- Calculado
- Bn
- Bencilo
- Brine
- Solución saturada de NaCl
- BuLi
- Butillitio
- DC
- Cromatografía de capa fina
- DIPA
- Diisopropilamina
- DCM
- Diclorometano
- de
- Exceso diastereomérico
- DMSO
- Sulfóxido de dimetilo
- dr
- Proporción diastereomérica
- ee
- Exceso enantiomérico
- Et
- Etilo
- et al.
- et altera
- GC
- Cromatografía de gases
- hall.
- Hallado
- ges.
- Saturado
- HPLC
- High Pressure Liquid Chromatography
- IR
- Infrarrojo
- konz.
- Concentrado
- Lit.
- Literatura
- Me
- Metilo
- min
- Minuto
- MS
- Espectroscopia de masas
- NMR
- Nuclear magnetic resonance
- quart.
- Cuaternario
- Pr
- Propilo
- R
- Grupo orgánico
- T amb.
- Temperatura ambiente
- Sdp.
- Punto de ebullición
- Pto.fus.
- Punto de fusión
- TBS
- terc-butildimetilsililo
- Tf
- Triflato
- THF
- Tetrahidrofurano
- TMS
- Trimetilsililo
- TsOH
- Ácido toluensulfónico
- v
- Volumen
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Claims (17)
1. Procedimiento para la preparación de un
compuesto de fórmula general 31 según la reivindicación 13
donde
R^{1}, R^{2} y R^{3} se seleccionan
independientemente entre sí entre:
- \quad
- alquilo de 1 a 10 carbonos saturado o insaturado, ramificado o no ramificado, sustituido de forma simple o múltiple o no sustituido; y
- R^{4}
- se selecciona entre:
- \quad
- alquilo de 1 a 10 carbonos saturado o insaturado, ramificado o no ramificado, sustituido de forma simple o múltiple o no sustituido; cicloalquilo de 3 a 8 carbonos saturado o insaturado, no sustituido o sustituido de forma simple o múltiple; arilo o heteroarilo, en cada caso no sustituido o sustituido de forma simple o múltiple; o arilo unido a través de alquilo de 1 a 3 carbonos saturado o insaturado, cicloalquilo de 3 a 8 carbonos o heteroarilo, en cada caso no sustituido o sustituido de forma simple o múltiple;
procedimiento en el que un
compuesto de fórmula general 30 se somete a reacción bajo las
condiciones de una adición de Michael con un compuesto de fórmula
general R_{4}SH de acuerdo con la siguiente reacción
I:
Reacción
I
y donde los compuestos de fórmula
R_{4}SH se utilizan en forma de tiolatos de litio o se transforman
en tiolatos de litio en la reacción I o antes de la misma, y/o se
emplean catalizadores quirales seleccionados entre reactivos
auxiliares quirales, en particular el diéter
(S,S)-1,2-dimetoxi-1,2-difeniletano;
ácidos de Lewis y/o bases de Brönsted, o combinaciones de éstos, y,
en caso dado, a continuación se hidroliza con bases, en particular
NaOH, y dado el caso se purifican, preferentemente mediante
cromatografía en
columna.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque los compuestos de fórmula R_{4}SH se
utilizan en forma de tiolatos de litio o se transforman en tiolatos
de litio en la reacción I o antes de la misma.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque, antes de la
reacción I, para la transformación de los compuestos de fórmula
R_{4}SH en tiolatos de litio, se utiliza butillitio (BuLi),
preferentemente en una proporción de equivalentes BuLi:R_{4}SH
entre 1:5 y 1:20, en particular 1:10, y se somete a reacción con
R_{4}SH, y/o la transformación se lleva a cabo a temperaturas
\leq 0ºC y/o en disolventes orgánicos, en particular tolueno,
éter, THF o DCM, principalmente THF.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque al comienzo de
la reacción I la temperatura de reacción se ajusta a valores \leq
0ºC, preferentemente entre -70ºC y -80ºC, en particular -78ºC, y en
el curso de la reacción I la temperatura se ajusta a temperatura
ambiente, o al comienzo de la reacción I la temperatura de reacción
se ajusta a valores \leq 0ºC, preferentemente entre -30ºC y -20ºC,
en particular -25ºC, y en el curso de la reacción I la temperatura
se ajusta a valores entre -20ºC y -10ºC, en particular -15ºC.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la reacción I
tiene lugar en un disolvente orgánico, preferentemente tolueno,
éter, THF o DCM, en particular THF, o en un disolvente apolar, en
particular DCM o tolueno.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los
diastereómeros se separan después de la reacción I, preferentemente
mediante HPLC preparativa o cristalización, en particular utilizando
disolventes pentano/etanol (10:1) y enfriamiento.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la separación de
los enantiómeros tiene lugar antes que la separación de los
diastereómeros.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque R^{1}
significa alquilo de 1 a 6 carbonos saturado o insaturado,
ramificado o no ramificado, sustituido de forma simple o múltiple o
no sustituido; y R^{2} significa alquilo de 2 a 9 carbonos
saturado o insaturado, ramificado o no ramificado, sustituido de
forma simple o múltiple o no sustituido;
preferentemente
R^{1} significa alquilo de 1 a 2 carbonos
sustituido de forma simple o múltiple o no sustituido, en particular
metilo o etilo; y R^{2} significa alquilo de 2 a 9 carbonos,
preferentemente alquilo de 2 a 7 carbonos saturado o insaturado,
ramificado o no ramificado, sustituido de forma simple o múltiple o
no sustituido, en particular etilo, propilo,
n-propilo, i-propilo, butilo,
n-butilo, i-butilo,
terc-butilo, pentilo, hexilo o heptilo;
en particular
el grupo R^{1} significa metilo y R^{2}
significa n-butilo.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque R^{3} se
selecciona entre alquilo de 1 a 3 carbonos saturado o insaturado,
ramificado o no ramificado, sustituido de forma simple o múltiple o
no sustituido, preferentemente metilo o etilo.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque R^{4} se
selecciona entre alquilo de 1 a 6 carbonos saturado o insaturado,
ramificado o no ramificado, sustituido de forma simple o múltiple o
no sustituido; fenilo o tiofenilo no sustituido o sustituido de
forma simple (preferentemente con OCH_{3}, CH_{3}, OH, SH,
CF_{3}, F, Cl, Br o I); o fenilo unido a través de un CH_{3}
saturado, no sustituido o sustituido de forma simple
(preferentemente con OCH_{3}, CH_{3}, OH, SH, CF_{3}, F, Cl,
Br o I);
preferentemente, R^{4} se selecciona entre
alquilo de 1 a 6 carbonos saturado, no ramificado y no sustituido,
en particular metilo, etilo, propilo, n-propilo,
i-propilo, butilo, n-butilo,
i-butilo, terc-butilo, pentilo o
hexilo; fenilo o tiofenilo, no sustituido o sustituido de forma
simple (preferentemente con OCH_{3}, CH_{3}, OH, SH, CF_{3},
F, Cl, Br o I); o fenilo unido a través de un CH_{3} saturado, no
sustituido o sustituido de forma simple (preferentemente con
OCH_{3}, CH_{3}, OH, SH, CF_{3}, F, Cl, Br o I);
en particular R^{4} se selecciona entre metilo,
etilo o bencilo, no sustituido o sustituido de forma simple
(preferentemente con OCH_{3}, CH_{3}, OH, SH, CF_{3}, F, Cl,
Br o I).
\newpage
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el tiolato se
utiliza de forma estequiométrica, se emplea TMSCI y/o después de
utiliza un dador de protones quiral R*-H,
o
el compuesto 30 se modifica antes de la reacción
I con un grupo estéricamente exigente (grande), preferentemente
TBDMS.
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el compuesto de
fórmula general 31 es etil éster del ácido
3-etilsulfanil-2-formilamino-3-metiloctanoico
o etil éster del ácido
3-bencilsulfanil-2-formilamino-3-metiloctanoico,
el compuesto de fórmula general 30 es etil éster del ácido
2-formilamino-3-metil-2-octenoico
y R_{4}SH es etilmercaptano o bencilmercaptano.
13. Compuesto de fórmula general 31
donde
R^{1}, R^{2} y R^{3} se seleccionan
independientemente entre sí entre:
- \quad
- alquilo de 1 a 10 carbonos saturado o insaturado, ramificado o no ramificado, sustituido de forma simple o múltiple o no sustituido; y
- R^{4}
- se selecciona entre:
- \quad
- alquilo de 1 a 10 carbonos saturado o insaturado, ramificado o no ramificado, sustituido de forma simple o múltiple o no sustituido; cicloalquilo de 3 a 8 carbonos saturado o insaturado, no sustituido o sustituido de forma simple o múltiple; arilo o heteroarilo, en cada caso no sustituido o sustituido de forma simple o múltiple; o arilo unido a través de alquilo de 1 a 3 carbonos saturado o insaturado, cicloalquilo de 3 a 8 carbonos o heteroarilo, en cada caso no sustituido o sustituido de forma simple o múltiple;
en forma de sus racematos;
enantiómeros, diastereómeros, en particular mezclas de sus
enantiómeros o diastereómeros o un enantiómero o diastereómero
individual; en forma de sus ácidos fisiológicamente compatibles y
sales básicas o sales con cationes o bases con aniones o ácidos, o
en forma de los ácidos o bases
libres.
14. Compuesto según la reivindicación 13,
caracterizado porque R^{1} significa alquilo de 1 a 6
carbonos saturado o insaturado, ramificado o no ramificado,
sustituido de forma simple o múltiple o no sustituido; y R^{2}
significa alquilo de 2 a 9 carbonos saturado o insaturado,
ramificado o no ramificado, sustituido de forma simple o múltiple o
no sustituido;
preferentemente
R^{1} significa alquilo de 1 a 2 carbonos
sustituido de forma simple o múltiple o no sustituido, en particular
metilo o etilo; y R^{2} significa alquilo de 2 a 9 carbonos,
preferentemente alquilo de 2 a 7 carbonos saturado o insaturado,
ramificado o no ramificado, sustituido de forma simple o múltiple o
no sustituido, en particular etilo, propilo,
n-propilo, i-propilo, butilo,
n-butilo, i-butilo,
terc-butilo, pentilo, hexilo o heptilo;
en particular
el grupo R^{1} significa metilo y R^{2}
significa n-butilo.
15. Compuesto según una de las reivindicaciones
13 ó 14, caracterizado porque R^{3} se selecciona entre
alquilo de 1 a 3 carbonos, saturado o insaturado, ramificado o no
ramificado, sustituido de forma simple o múltiple o no sustituido,
preferentemente metilo o etilo.
16. Compuesto según una de las reivindicaciones
13 a 15, caracterizado porque R^{4} se selecciona entre
alquilo de 1 a 6 carbonos saturado o insaturado, ramificado o no
ramificado, sustituido de forma simple o múltiple o no sustituido;
fenilo o tiofenilo no sustituido o sustituido de forma simple
(preferentemente con OCH_{3}, CH_{3}, OH, SH, CF_{3}, F, Cl,
Br o I); o fenilo unido a través de un CH_{3} saturado, no
sustituido o sustituido de forma simple (preferentemente con
OCH_{3}, CH_{3}, OH, SH, CF_{3}, F, Cl, Br o I);
preferentemente, R^{4} se selecciona entre
alquilo de 1 a 6 carbonos saturado, no ramificado y no sustituido,
en particular metilo, etilo, propilo, n-propilo,
i-propilo, butilo, n-butilo,
i-butilo, terc-butilo, pentilo o
hexilo; fenilo o tiofenilo, no sustituido o sustituido de forma
simple (preferentemente con OCH_{3}, CH_{3}, OH, SH, CF_{3},
F, Cl, Br o I); o fenilo unido a través de un CH_{3} saturado, no
sustituido o sustituido de forma simple (preferentemente con
OCH_{3}, CH_{3}, OH, SH, CF_{3}, F, Cl, Br o I);
en particular R^{4} se selecciona entre metilo,
etilo o bencilo, no sustituido o sustituido de forma simple
(preferentemente con OCH_{3}, CH_{3}, OH, SH, CF_{3}, F, Cl,
Br o I).
17. Compuesto según una de las reivindicaciones
13 a 16, caracterizado porque el compuesto se selecciona
entre
\bullet etil éster del ácido
3-etilsulfanil-2-formilamino-3-metiloctanoico
o
\bullet etil éster del ácido
3-bencilsulfanil-2-formilamino-3-metiloctanoico.
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