Palladium(II) oxide impregnated on magnetite as a catalyst for the synthesis of 4-arylcoumarins via a Heck-arylation/cyclization process

Heck-arylation/cyclization was achieved using heterogeneous palladium(II) oxide impregnated on magnetite catalyst (2.5 mol%) with a lower catalyst loading than that reported for similar processes. Ethanol was used as a non-toxic and bio-renewable solvent. Good yields were afforded using a broad range of substrates (40–98%). The catalyst could be partially recycled, and analyses confirmed the almost total reduction of palladium(II) oxide to palladium(0) as well as the iodine poissoning effect, which is the main barrier to complete recyclability.

Heterocyclic carbene–metal-catalyzed Csp2–Csp2 and Csp–Csp2 couplings using nonmetallic substrates

The use of carbene ligands for transition-metal complexes has been developed in the last decades, being of special interest those carbenes derived from a nitrogen-containing heterocyclic system. An interesting variety of carbene-metal complexes has been tested in the Mizoroki-Heck reaction. In comparison, few examples can be found for the Matsuda-Heck version of this coupling reaction. Additionally, the Sonogashira coupling has been also catalyzed with different carbene-metal catalysts.

Copper-Free Oxime–Palladacycle-Catalyzed Sonogashira Alkynylation of Deactivated Aryl Bromides and Chlorides in Water under Microwave Irradiation

Palladium-catalyzed Heck alkynylation cross-coupling reactions between terminal alkynes and deactivated aryl chlorides and aryl bromides can be performed in the absence of copper cocatalyst with water as solvent at 130 °C under microwave irradiation. An oxime-derived chloro-bridged palladacycle is an efficient precatalyst for this transformation with 2-dicyclohexylphosphanyl-2′,4′,6′-triisopropylbiphenyl (XPhos) as ancillary ligand, pyrrolidine as base, and SBDS as surfactant. All of the reactions can be performed under air and with reagent-grade chemicals under low loading conditions (0.1–1 mol-% Pd).

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.

Palladium and Bimetallic Palladium–Nickel Nanoparticles Supported on Multiwalled Carbon Nanotubes: Application to Carbon–Carbon Bond-Forming Reactions in Water

Palladium and bimetallic Pd–Ni nanoparticles (NPs) protected by polyvinylpyrrolidone were prepared by the reduction-by-solvent method and deposited on multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs). The catalytic activity of these NPs to carbon–carbon bond-forming reactions was studied by using 0.1 mol % Pd loading, at 120 °C for 1 h and water as a solvent under ligand-free conditions. The Suzuki–Miyaura reaction took place quantitatively for the cross-coupling of 4-bromoanisole with phenylboronic acid, better than those obtained with potassium phenyltrifluoroborate, with Pd50Ni50/MWCNTs as a catalyst and K2CO3 as a base and TBAB as an additive, with good recyclability during 4 cycles with some Ni leaching. The Hiyama reaction of 4-iodoanisole with trimethoxyphenylsilane, under fluoride-free conditions using 50 % aqueous NaOH solution, was performed with Pd/MWCNTs as a catalyst in 83 % yield with low recyclability. For the Mizoroki-Heck reaction 4-iodoanisole and styrene gave the corresponding 4-methoxystilbene quantitatively with Pd50Ni50/MWCNTs using K2CO3 as a base and TBAB as an additive although the recycle failed. In the case of the Sonogashira-Hagihara reaction, Pd/MWCNTs had to be used as a catalyst and pyrrolidine as a base for the coupling of 4-iodoanisole with phenylacetylene under copper-free conditions. The corresponding 4-methoxytolane was quantitatively obtained allowing the recycling of the catalyst during 3 cycles.