Aplicaciones sintéticas de aniones de complejos fosfina borano y fosforil fosfacenos

La tesis consta de cinco capítulos y una introducción, la cual es una revisión de la síntesis, propiedades, reactividad y aplicaciones de los complejos fosfina borano, compuestos utilizados como sustrato de partida de los siguientes capítulos. En el capítulo I se han sintetizado distintos complejos fosfina borano (CFB) y se ha estudiado la reactividad de sus aniones frente a una amplia gama de electrófilos (haluros de alquilo, aldehídos, azidas, iminas, haluros de acilo y nitrilos), lográndose incorporar una variada funcionalización en estos compuestos. La estructura de todos ellos se ha identificado mediante técnicas de RMN. Los rendimientos de las reacciones son variables según el tipo de electrófilo empleado y las diasteroselectividades, para complejos b-hidroxi y b-aminofosfina borano, moderadas. Por otro lado, se ha procedido a la descomplejación de los CFB anteriores por adición de excesos de aminas y se ha aprovechado esta reacción, en el caso concreto de los b-hidroxiderivados, para sintetizar fosfacenos mediante la adición de azidas sobre fosfinas (reacción de Staudinger). Los aductos obtenidos se ciclocondensan en medio básico dando lugar a 1,3-oxaza-4-fosfa-2-fosforin-2-óxidos. En el capítulo II se ha evaluado la reactividad en medio básico de N-fosforilfosfacenos litiados con iminas, ésteres, isocianatos y nitrilos. Con estos últimos, se han obtenido los 2-óxidos de 1,2-dihidro-1,3-diaza-2l5, 4l5-2,4-difosforinas, compuestos análogos estructuralmente a las bases pirimidínicas timina y uracilo, que han mostrado su actividad como agentes anticancerígenos (IC50 » 10-6 M). En el capítulo III se describen por primera vez reacciones de sustitución nucleófila aromática con N-fosforilfosfacenos. Se han utilizado como reactivos de partida nitrobenceno, 1,3-dinitrobenceno, o-, m-, p-clorobenceno y o-, p-benzonitrilo. La adición de HMPA es imprescindible para favorecer la reacción con el nitrobenceno y para incrementar notablemente el rendimiento de la misma con o-benzonitrilo. Los resultados indican que el grupo fosfacenilo puede ejercer como la fuerza impulsora necesaria para promover la rearomatización del anión formado en la etapa de adición del fosfaceno metalado al anillo. Sin embargo, en algunos casos, la adición de un agente oxidante, como la DDQ mejora el rendimiento de la reacción, como por ejemplo los derivados clorados y el 1,3-dinitrobenceno. Para el resto de nitroarenos ensayados, no se produce modificación alguna respecto a las reacciones sin oxidantes externos. Una vez optimizadas las condiciones de reacción, se extendió el proceso a N-metoxicarbonilfosfacenos y a óxidos de fosfina. Solamente los primeros proporcionaron los compuestos SNAr con buenos rendimientos. En el capitulo IV se ha puesto a punto un método novedoso para producir la desaromatización de anillos bencénicos, por reacción de benzonitrilos con CFB metalados. El uso de HMPA es imprescindible para promover el proceso, ya que en su ausencia tiene lugar la adición al grupo CN. Aplicando esta metodología se obtienen los productos de adición mayoritariamente, cuya protonación con agua origina los 2-ciano-1,3-ciclohexa-dienos. La adición de proporciones variables de BF3·OEt2 permite dirigir el proceso hacia la formación de 1,4-ciclohexadienos, de forma selectiva. Si en lugar de hidrolizar los intermedios ciclohexadiénicos litiados, se añaden distintos electrófilos en la etapa final del procesado, se incrementa la utilidad sintética de este proceso. De este modo se han utilizado haluros de alquilo y derivados carbonílicos como aldehídos, cetonas y ésteres a,b-insaturados, obteniéndose 1,4-ciclohexadienos funcionalizados con buenos rendimientos. La adición del electrófilo en todos los casos ocurre en el carbono adyacente al grupo CN. La excepción es la reacción con aldehídos en la que se forman 1,3-ciclohexadienos, con el fragmento hidroxilado en posición meta respecto al CN. En el capítulo V se extiende el proceso de desaromatización puesto de manifiesto en el capítulo anterior a derivados de naftaleno. En el caso del 1-cianonaftaleno la reacción transcurre con buenos rendimientos y la regioselectividad depende del sustituyente unido al fósforo. Así, cuando éste es un grupo metilo el compuesto mayoritario es el producto de adición do es un grupo etilo predomina el ataque . Cuando se utiliza el 2-cianonaftaleno se obtienen 1,2 y 1,4-dihidronaftalenos, derivados de la adición . La reacción se aplica igualmente a otros aniones fosforados, tales como óxidos de fosfina y fosfacenos, aislándose los correspondientes dihidronaftalenos con buenos rendimientos. El tratamiento de 1- y 2-cianonaftaleno con sec- o n-butillitio, conduce a mezclas de cetona y dihidronaftalenos, derivados de la adición y (y/o para el 1-cianonaftaleno), respectivamente. La funcionalización de los sistemas desaromatizados se logra por adición de distintos electrófilos, tales como yoduro de metilo, bromuro de bencilo y bromuro de alilo. La entrada del electrófilo se produce, de igual modo al descrito anteriormente, de forma mayoritaria, sobre el carbono adyacente al CN. La excepción se encuentra en el caso del 2-cianonaftaleno con CFB litiados, en cuyo caso, además de los productos anteriores, se aíslan entre un 12-19 % del derivado en el cual el resto alquilo se dispone en el carbono situado a dos enlaces del grupo CN. Los rendimientos son variables, según la naturaleza del electrófilo y nucleófilo utilizados.