Estudio sobre la síntesis y reactividad de heterociclos quirales derivados de aminoazúcares

Resumen

Como objetivo general nos propusimos el estudio de la influencia del esqueleto de hidratos de carbono en el curso estereoquímico de reacciones modelo importantes en síntesis orgánica. Se escogieron derivados de aminoazúcares por la versátil reactividad que el grupo amino proporciona, así como diversos tipos de unión del sustrato a modificar con el azúcar que supongan reacciones conocidas en la Química de los Hidratos de Carbono, y sencillas (o fáciles) al introducirlos y/o separarlos. Una parte de los objetivos de esta Tesis Doctoral es la síntesis de nuevas amidas y acetales funcionalizados de forma que se puedan modificar químicamente. Como función objetivo a estudiar hemos escogido el doble enlace (presente en los compuestos tipo comentados) y como reacción modelo, la epoxidación, por seguir un curso estereoquímico muy conocido y por utilidad sintética de los oxiranos, precursores de una amplia gama de compuestos. Se procedió al estudio del grado de inducción asimétrica obtenido, considerando los distintos grupos presentes en la molécula (también diferentes restos en el aglicón que modificaran la solubilidad del compuesto), así como las distintas condiciones de reacción (en concreto variaciones en la temperatura). En este contexto se aprovechó el procedimiento puesto a punto en el Departamento para la obtención de heterociclos de 1,3-oxazolidinas a partir de 2-acilaminoazúcares, con objeto de conferir mayor rigidez a la molécula y estudiar su influencia en el rendimiento estereoquímico de la reacción de obtención de epoxiamidas. Aprovechando los acetales insaturados sintetizados, se ha iniciado el estudio de otra reacción modelo en estos sustratos, la dihidroxilación con OsO4, y la influencia del resto azucarado y sus sustituyentes en la asimetría del proceso. Ya se ha comentado en los Antecedentes (sección II) los amplios estudios sobre heterociclos de 1,3-oxazolidinas. Siguiendo una secuencia sintética conocida, se obtuvieron los 2-aminoderivados de azúcar, con configuración alo, de manera que el hidroxilo en tres y el grupo amino (NH2 o NHR) en dos estuvieran convenientemente orientados, se procedió a la formación de nuevos heterociclos de oxazolidinas (por reacción con compuestos carbonílicos), entre dichas posiciones del azúcar, y al estudio de la estereoquímica del proceso. Con los mismos sustratos, el empleo de compuestos carbonílicos bifuncionales (en concreto cetoácidos o formilácidos) permite la síntesis de sistemas ?- o ?-lactámicos (ampliamente estudiados en derivados de aminoalcoholes sencillos, ver sección III de los Antecedentes) entre esas posiciones. Es de destacar que ambos procesos de ciclización transcurrieron con total estereoselección, rindiendo los nuevos compuestos policíclicos ópticamente puros. Finalmente, otro objetivo era el estudio de la reactividad de estos nuevos sistemas derivados de azúcares frente a nucleófilos, de manera que su apertura permitiera obtener nuevos aminoazúcares quirales, consiguiendo por tanto como resultado neto la incorporación del reactivo carbonílico inicialmente condensado, como sustituyente del nitrógeno en 2 del azúcar.