Aplicaciones sintéticas de arilestannanos a través de reacciones de sustitución electrofílica aromática. Síntesis y reactividad de arilestannanos soportados sobre polímeros

Thesis

Summary *

Las investigaciones desarrolladas en la presente Tesis profundizan el conocimiento sobre la aplicación de arilestannanos como eficientes intermediarios en síntesis orgánica a través de reacciones de sustitución electrofílica aromática. En una primera etapa, empleando diferentes cloruros de ácido como electrofilo, se desarrolló un protocolo experimental que permitió la síntesis de una gran diversidad de cetonas aromáticas, con total regioselectividad y en ausencia de catalizadores. Así, empleando o-DCB como solvente, a 180°C, se logró la síntesis de di- y tricetonas aromáticas a través de reacciones entre cloruros de aroílo y derivados aromáticos bi- y triestannilados. Además, esta metodología permitió la síntesis de benzofenonas estéricamente impedidas, conteniendo hasta cuatro sustituyentes en las posiciones orto-, a través de la reacción de cloruros de aroílo y arilestannanos voluminosos. Por último, fue posible la síntesis de alquil aril cetonas terciarias utilizando como reactivo atacante, a cloruros de alcanoílo terciarios, comerciales. Por otra parte, y como consecuencia de algunas limitaciones propias del protocolo anterior, se desarrollaron dos nuevas estrategias de síntesis en presencia de catalizadores. Así, se demostró la eficacia del uso de AlCl3 (0,5 equivalentes) como catalizador para la síntesis de benzofenonas estéricamente impedidas. Por otro lado, se determinó que el In(0) es un promotor eficiente para la ipso-acilación radicalaria de arilestannanos, en ausencia de solvente. Este protocolo fue efectivo para la síntesis de benzofenonas voluminosas y de alquil aril cetonas primarias, secundarias y terciarias. Además, fue posible la síntesis de cetonas ,β-insaturadas. La aplicación de radiación ultrasónica a estas reacciones redujo significativamente los tiempos de reacción, implicando ahorro de energía. Además, se comprobó que los diarildibutilestannanos son sustratos de partida convenientes ya que aumentan la eficiencia de la reacción transfiriendo más de un grupo arilo, minimizando el desecho de subproductos de estaño los cuales, además, son de menor toxicidad. Estos factores sumados a la inocuidad del In(0), el cual puede ser recuperado, y a la ausencia de solvente hacen de este protocolo de sumo interés por su sustentabilidad química. En una segunda etapa se estudió la reactividad de arilestannanos frente a diversos electrofilos, aplicando algunos de los protocolos previos. Las reacciones fueron negativas frente a dietil clorofosfato y a cloruros de carbamoílo. En cambio, se lograron resultados preliminares promisorios para el desarrollo de una alternativa interesante y sencilla para la síntesis regioselectiva de diaril cetonas simétricas, prescindiendo del uso de cloruros de ácido, empleando cloruro de oxalilo como sintón carbonílico C1, en o-DCB, a 180ºC. Bajo un protocolo similar se logró la síntesis selectiva de diaril sulfonas asimétricas mediante la reacción de cloruro de p-toluensulfonilo y aril- o diarilestannanos. Una desventaja importante de las reacciones de ipso-sustitución de arilestannanos es la generación de cantidades equimoleculares de cloruros de trialquilestaño, de reconocida toxicidad. En la presente Tesis se implementaron protocolos que permiten la recuperación de los mismos en, aproximadamente, un 80%. Finalmente, se dieron los primeros pasos en el empleo de arilestannanos soportados sobre polímeros en reacciones de ipso-sustitución, con el objeto de lograr la máxima recuperación y posterior reutilización de los subproductos de estaño. Se encontraron las condiciones óptimas para la síntesis de arilestannanos soportados, con una elevada eficiencia en los distintos pasos de reacción y una carga por gramo de resina importante. A continuación, se buscaron distintas condiciones para el empleo de estos sustratos en reacciones de acilación, logrando resultados aceptables al utilizar AlCl3 como catalizador. Information provided by the agent in SIGEVA