Ciclaciones electrofílicas regiodivergentes de alquinilciclobutanos y - ciclopropanos y estudio de una familia de complejos organoborados altamente fluorescentes

Resumen

En primer lugar, esta tesis se centra en el estudio y desarrollo de nuevas estrategias de ciclación de alquinilciclobutanos en presencia de diferentes electrófilos, para la síntesis de heterociclos altamente funcionalizados. Para ello, se emplea una estrategia divergente en la que, a partir de un precursor común, se puede acceder a diferentes estructuras de manera controlada, lo que ofrece una gran oportunidad para el incremento del espacio químico y facilita el descubrimiento de fármacos. Con este objetivo, se ha descrito una metodología eficiente para la preparación de alquinilciclobutanos altamente funcionalizados que contienen un grupo hidroxilo, que puede ser fácilmente transformado en otros grupos funcionales, como ácidos carboxílicos o amidas. Al emplear estos alquinilciclobutanos, se ha descrito la obtención de dihidropiranos fusionados a ciclobutanos mediante halociclación selectiva 6-endo, mientras que, a partir de los mismos sustratos de partida, se ha conseguido la síntesis de metilentetrahidrofuranos fusionados a ciclobutanos mediante cicloisomerización 5-exo catalizada por complejos oro (I). Sorprendentemente, cuando el alquinilciclobutanos contiene un grupo nucleofílico amida, la reacción transcurre con la selectividad complementaria, obteniendo dihidropiridinonas fusionadas a ciclobutanos mediante ciclación 6-endo. En segundo lugar, esta tesis tiene como objetivo la preparación de una nueva familia complejos organoborados altamente fluorescentes que contienen un núcleo de 5-(piridin-2-ilmetilen)imidazolidin-2,4-diona. Estos compuestos muestras una fuerte absorción abarcando un amplio rango del espectro de UV-Vis y son altamente emisivos. Esto contrasta con los intermedios que no contienen un grupo BF2 como puente, que muestran bandas de absorción similares, pero no muestran emisión de fluorescencia. Debido a las excelentes propiedades de fluorescencia de uno de los derivados sintetizados (F = 92 % en MeCN), se escogió este compuesto para el desarrollo de dos nuevos compuestos fluorescentes, los cuales incluyan un grupo alquino o una azida al final de la cadena alquílica para su potencial uso en química bioortogonal. Además, uno de estos derivados contiene una cadena de glicol, lo que aumenta su solubilidad en agua sin comprometer sus propiedades fluorescentes (F = 85 % en H2O), lo cual es particularmente relevante en este contexto.