Alilación diastereoselectiva de N-terc-butilsulfinil iminas con bromuros alílicos: aplicación a la síntesis de heterociclos nitrogenados benzocondensados

En la presente Memoria se ha estudiado la adición estereoselectiva de diferentes bromuros alílicos mediada por indio a diferentes N-terc-butilsulfiniliminas (tBSiminas), pudiendo participar algunos de los derivados de aminas homoalílicas obtenidos en estos procesos en reacciones de ciclación intramolecular, a través de una N-arilación o una reacción de Heck, para acceder de manera estereoselectiva a estructuras más complejas. Finalmente, se ha demostrado la utilidad sintética de la metodología desarrollada aplicándola a la síntesis de algunos productos naturales y sus derivados. La Discusión de resultados aquí presentada se ha estructurado en las siguientes partes: - Alilación diastereoselectiva de tBS-cetiminas. La alilación de diferentes tBScetiminas con bromuro de alilo en presencia de indio a reflujo de THF dio lugar a los correspondientes derivados de homoalil aminas 5 con buenos rendimientos, en general, variando la diastereoselectividad encontrada con la naturaleza de las tBScetiminas de partida. Las relaciones diastereoméricas en el caso de las cetiminas aromáticas fueron moderadas (75:25-85:15 rd), teniendo lugar la alilación con total diastereoselectividad en el caso de las iminas alifáticas derivadas de metil cetonas (>98:2 rd). Por otro lado la diastereoselectividad fue baja en la alilación de iminas α,β-insaturadas no cíclicas y sorprendentemente muy elevada en los sistemas cíclicos de seis (5j) y siete (5k) eslabones (92:8 y 94:6 rd, respectivamente). - Alilación diastereoselectiva de tBS-iminas con bromuros alílicos sustituidos. La adición de reactivos de alilindio, generados a partir de bromuro de crotilo e indio, a tBS-aldiminas y –cetiminas se produjo con prácticamente total diastereoselectividad facial y buenas relaciones diastereoméricas anti/sin en el caso de tBS-iminas derivadas de benzaldehídos sustituidos y de cetonas. Sin embargo, la diastereoselectividad anti/sin fue prácticamente nula en el caso de los derivados de aldehídos alifáticos lineales. También se encontró que la adición mediada por indio de bromuro de ciclohexenilo a tBS-cetiminas tuvo lugar con alta diastereoselectividad. - Aplicaciones sintéticas de homoalilaminas con un grupo o-bromoarilo en su estructura. El tratamiento de diferentes derivados de homoalilamina 5 y 9 con un anillo aromático en su estructura, que porta a su vez en posición orto un átomo de bromo, bajo condiciones de reacción tipo Heck catalizadas por Pd, llevó a la formación de los compuestos cíclicos esperados de 5, 6 y 7 eslabones con buenos rendimientos. A su vez, también fue posible llevar a cabo la síntesis de diferentes compuestos heterocíclicos benzocondensados a través de reacciones de N-arilación intramolecular, catalizadas bien por compuestos de Cu o de Pd, en compuestos nitrogenados que portan anillos aromáticos orto-bromo sustituidos. - Síntesis estereoselectiva de alcaloides 2–alquiltetrahidroquinolínicos. Se llevó a cabo la síntesis de los productos naturales (–)-angustureína y (–)-cuspareína, siendo el primer paso de reacción en ambos casos la adición de reactivos organomagnesianos a las tBS-aldiminas 8p y ent-8p. Las síntesis se completaron tras 3 etapas adicionales: desulfinilación, N-arilación intramolecular y N-metilación, siendo los rendimientos globales del 49% y 17% respectivamente. También se preparó de manera alternativa la (–)-angustureína a partir de la N-metil-2-aliltetrahidroquinolina (23p) tras metátesis cruzada con (E)-3-hexeno e hidrogenación catalítica posterior del doble enlace olefínico. Por último y a partir del compuesto 23p, tras acoplamiento tipo Heck con 4-bromoveratrol, se llevó a cabo la síntesis de un derivado (24p) de la (–)-cuspareína.

Seguimiento del grado de ciencias del mar 13-14

Con la implantación del 4º curso del grado en Ciencias del Mar, que se ha realizado en el presente curso académico, se han completado los cuatro cursos del grado. En la Facultad de Ciencias se han constituido ocho comisiones de semestre, en las que participan profesores de todos los departamentos que imparten docencia en la titulación y la Comisión de Grado, formada por los coordinadores de las comisiones de semestre que, a su vez, forman parte de una red docente para el seguimiento del grado. Desde estas comisiones se está realizando un intenso trabajo cooperativo cuyo objetivo es alcanzar una coherencia tanto en la distribución de contenidos, como en las metodologías docentes y de evaluación de las materias que componen el plan de estudios del Grado en Ciencias del Mar de la Universidad de Alicante. La coordinación horizontal entre semestres de un mismo curso y la coordinación vertical entre cursos forman parte de las tareas que se desarrollan. Los resultados de este trabajo permiten identificar las deficiencias en el proceso de implantación y plantear posibles propuestas de mejora en la organización docente de la titulación.

Advanced Nuclear Magnetic Resonance

Transparencias en inglés de la asignatura "Resonancia Magnética Nuclear Avanzada" (Advanced Nuclear Magnetic Resonance) (36643) que se imparte en el Máster de Química Médica como asignatura optativa de 3 créditos ECTS. En esta asignatura se completa el estudio iniciado en la asignatura de quinto curso de la licenciatura en Química "Determinación estructural" (7448) y en la del Grado de Química de tercer curso "Determinación estructural de los compuestos orgánicos" (26030) en lo referente a técnicas bidimensionales de resonancia magnética nuclear. Además se proporcionan los conocimientos necesarios para poder interpretar RMN de otros núcleos activos en RMN no estudiados hasta el momento como 19F, 31P, 2H, 28Si y 15N así como sus acoplamientos con los núcleos de 1H y 13C.

Seguimiento de la implantación del Grado en Biología. Estrategias para la coordinación docente

Durante el curso académico 2013-2014 ha tenido lugar la implantación del último curso del Grado en Biología. Esto permite hacer un análisis completo de la implantación del título así como un estudio sobre el diseño y desarrollo del Trabajo de fin de Grado y la adaptación del Programa de Prácticas externas. Estrategias de trabajo a través de las comisiones de semestre, comisión de garantía de calidad del Centro, reuniones con el alumnado, grupos de acción tutorial, etc. han permitido detectar anomalías y reforzar aspectos positivos para el correcto funcionamiento del título. Cabe resaltar la alta participación del alumnado en la asignatura optativa de prácticas externas, así como un número elevado de alumnos/as matriculados en las optativas de cuarto curso vinculadas al Itinerario 2: Biotecnología y Biosanitaria. En cuanto a los Trabajos de Fin de Grado en curso, destaca el elevado número de trabajos experimentales, seguidos de los bibliográficos y en menor medida, los vinculados a empresas/instituciones.

Coordinación docente de cuarto curso de Grado en Óptica y Optometría

En el marco del proyecto de Redes de Investigación en Docencia Universitaria 2012-13 de la Universidad de Alicante se creó una red de trabajo formada por los profesores encargados de la docencia del cuarto curso de Grado en Óptica y Optometría. La experiencia adquirida durante la implementación de los tres primeros cursos de dicho Grado ha puesto de manifiesto la necesidad de que exista un trabajo previo de desarrollo de contenidos y de organización temporal. El objetivo principal de esta red ha sido la coordinación entre los profesores de las diferentes asignaturas para evitar repeticiones y asegurar la consecución de las competencias previstas, así como una buena distribución de la carga docente y de las pruebas de evaluación. Para ello, se debatieron las propuestas de las diferentes asignaturas y se estableció un cronograma global del curso ubicando todas las actividades docentes que contribuyen con un peso determinado a la calificación final. Con este cronograma se pudo visualizar la carga de trabajo del alumno semanalmente, así como debatir las dificultades a las que se enfrenta para superar las diversas pruebas de evaluación continua en una determinada asignatura y cómo éstas afectan al rendimiento del resto de asignaturas.

Microwave-assisted palladium-catalyzed highly regio- and stereoselective head to head dimerization of terminal aryl alkynes in water

A highly regio- and stereoselective oxime palladacycle/imidazolinium-catalyzed head to head dimerization of terminal aryl alkynes in water is presented. The reaction, which is carried out at 130 °C under microwave irradiation in the presence of 1,3-bis-(2,6-diisopropylphenyl)imidazolinium chloride as ligand, triethylamine as base, and TBAB as surfactant, allows the synthesis of (E)-1,4-enynes as single stereoisomers in good isolated yields.

Efficient Diastereo- and Enantioselective Synthesis of exo-Nitroprolinates by 1,3-Dipolar Cycloadditions Catalyzed by Chiral Phosphoramidite⋅Silver(I) Complexes

Chiral complexes formed by privileged phosphoramidites and silver triflate or silver benzoate are excellent catalysts for the general 1,3-dipolar cycloaddition between azomethine ylides generated from α-amino acid-derived imino esters and nitroalkenes affording with high dr the exo-cycloadducts 4,5-trans-2,5-cis-4-nitroprolinates in high ee at room temperature. In general, better results are obtained using silver rather than copper(II) complexes. In many cases the exo-cycloadducts can be obtained in enantiomerically pure form just after simple recrystallization. The mechanism and the justification of the experimentally observed stereodiscrimination of the process are supported by DFT calculations. These enantiomerically enriched exo-nitroprolinates can be used as reagents for the synthesis of nitropiperidines, by ester reduction and ring expansion, which are inhibitors of farnesyltransferase.

Synthesis of α,β-diamino acid derivatives via asymmetric Mannich reactions of glycine imino esters catalyzed by a chiral phosphoramidite·silver complex

AgOTf·phosphoramidite complexes efficiently catalyze the enantioselective Mannich-type reaction between benzophenone-imine glycine methyl ester and N-tosyl aldimines in the absence of a base. The corresponding syn-adducts, which are the direct precursors of α,β-diamino acids, are obtained with moderate to good syn-diastereoselectivities (up to 9:1) and high enantioselectivities (up to 99% ee).

Glyoxylic Acid versus Ethyl Glyoxylate for the Aqueous Enantio­selective Synthesis of α-Hydroxy-γ-Keto Acids and Esters by the N-Tosyl-(S a)-binam-l-prolinamide-Organocatalyzed Aldol Reaction

N-Tosyl-(S a)-binam-l-prolinamide is an efficient catalyst for the aqueous aldol reaction between ketones and glyoxylic acid, as the monohydrate or as an aqueous solution, or a 50% toluene solution of ethyl glyoxylate. These reactions led to the formation of chiral α-hydroxy-γ-keto carboxylic acids and esters in high levels of diastereo- and enantioselectivities (up to 97% ee), providing mainly anti aldol products. Only cyclopentanone and cyclohexane-1,4-dione afforded an almost 1:1 mixture of the syn/anti-diastereoisomers; however, the reaction between 4-phenylcyclohexanone and ethyl glyoxylate gave the corresponding syn,syn-product as the major diastereoisomer.

Aqueous Enantioselective Aldol Reaction of Methyl- and Phenylglyoxal Organocatalyzed by N-Tosyl-(S a)-binam-l-prolinamide

The direct aldol reaction between methylglyoxal (40% aqueous solution) or phenylglyoxal monohydrate and ketones or aldehydes is catalyzed by N-tosyl-(S a)-binam-l-prolinamide to afford the corresponding chiral γ-oxo-β-hydroxy carbonyl compounds, mainly as anti isomers with enantioselectivities up to 97%.

Ductile Metal Oxides Impregnated on Magnetite: New Catalysts in Organic Synthesis

Ramón's group has designed a simple, robust and inexpensive methodology for the impregnation of different transition metal oxides on the surface of magnetite and their use in catalysis.

Synthesis of Dihydroisobenzofurans via Palladium-Catalyzed Sequential Alkynylation/Annulation of 2-Bromobenzyl and 2-Chlorobenzyl Alcohols under Microwave Irradiation

The palladium-catalyzed synthesis of dihydroisobenzofurans has been performed by sequential Sonogashira cross-coupling/cyclization reactions between terminal alkynes and 2-(hydroxymethyl)bromo- and chlorobenzenes in methanol as solvent at 130 °C under microwave irradiation. A 4,4′-dichlorobenzophenone oxime-derived chloro-bridged palladacycle is an efficient pre-catalyst to perform this tandem process using 2-dicyclohexylphosphanyl-2′,4′,6′-triisopropylbiphenyl (Xphos) as ancillary ligand and potassium hydroxide as base in the absence of a copper cocatalyst. Under these conditions, functionalized 2-bromo- and 2-chlorobenzaldehydes are also suitable partners in the domino process affording phthalans in good yields. All the reactions can be performed under air and employing reagent-grade chemicals under low loading conditions (1 mol% Pd).

Enantioselective Synthesis of exo-4-Nitroprolinates from Nitro­alkenes and Azomethine Ylides Catalyzed by Chiral Phosphor­amidite·Silver(I) or Copper(II) Complexes

Chiral complexes formed by privileged phosphoramidites derived from chiral binol and optically pure Davies’ amines, and copper(II) triflate, silver(I) triflate or silver(I) benzoate are excellent catalysts for the general 1,3-dipolar cycloaddition between nitroalkenes and azomethine ylides generated from α-amino acid derived imino esters. These three methods can be conducted at room temperature to afford the exo-cycloadducts (4,5-trans-2,5-cis-4-nitroprolinates) with high diastereoselectivity and high enantioselectivity. In general, the three procedures are complementary but silver catalysts are more versatile and less sensitive to sterically congested starting materials.

Palladium nanoparticles supported on graphene and reduced graphene oxide as efficient recyclable catalyst for the Suzuki–Miyaura reaction of potassium aryltrifluoroborates

Palladium nanoparticles supported on graphene platelets have been efficiently used as catalyst in the Suzuki–Miyaura coupling between aryl bromides and potassium aryltrifluoroborates using 0.1 mol% of Pd and potassium carbonate as base in MeOH/H2O as solvent at 80 °C. The reaction can be performed using conventional and microwave heating showing the catalyst high reusability, particularly with microwaves, where lower aggregation of Pd nanoparticles has been observed. A dissolution/re-deposition catalytic mechanism is proposed, based on the fact that palladium leaching to the solution is detected under microwave irradiation.

Cobalt-Impregnated Magnetite as General Heterogeneous Catalyst for the Hydroacylation Reaction of Azodicarboxylates

Catalysts consisting of cobalt and nickel impregnated on magnetite have been prepared, characterized and used for the hydroacylation reaction of different azodicarboxylate compounds with aldehydes, using nearly stoichiometric amounts of both reagents in only 3 h. Furthermore, this reaction has been conducted with the smallest amount of catalyst. The cobalt catalyst is stable enough to be removed by magnetic decantation and recycled ten-fold without any detrimental effect on the results.