REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA Universidades de Alcalá, Complutense y S Pablo-CEU Doctorado Interuniversitario QUIMICA MEDICA FARMACOS QUIRALES David Sucunza Sáenz 1 TIPOS GENERALES DE REDUCCIONES 1. Hidrogenación •Procesos de gran interés •Hidrogenación en fase heterogénea •Hidrogenación en fase homogénea •Numerosas versiones estereoselectivas 2. Reducción de enlaces C=X •Reacción de gran importancia en síntesis orgánica •Gran número de reductores aplicables al proceso •Numerosas versiones estereoselectivas REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 2 2 Hidrogenación Catalítica H2 Catalizador metálico soluble Catálisis Homogénea REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA H2 Catalizador metálico insoluble Catálisis Heterogénea 3 Hidrogenación Estereoselectiva: Catálisis Homogénea 16 e- 14 e18 e16 e- 16 e- REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 4 Hidrogenación Estereoselectiva: Catálisis Homogénea REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 5 Hidrogenación Estereoselectiva: Catálisis Homogénea REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 6 Hidrogenación Estereoselectiva: Catálisis Homogénea REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 7 Hidrogenación Estereoselectiva: Catálisis Homogénea REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 8 Hidrogenación Estereoselectiva: Catálisis Homogénea L-DOPA Ph P Pr OMe PAMP 60%ee Ph PPMP 28%ee P P Me Pr Pr OMe Ph Ph P P DIPAMP 95%ee REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA CH2 OMe 9 H2C OMe CAMP 85%ee Hidrogenación Estereoselectiva: Catálisis Homogénea Acc. Chem. Res., 2004, 37, pp 633–644, Chem. Commun., 2009, 7447-64 REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 10 Hidrogenación Estereoselectiva: Catálisis Homogénea R. Noyori Commercial synthesis of Menthol (Tasakago, 1983) REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 11 Hidrogenación Estereoselectiva: Catálisis Homogénea Commercial synthesis of Menthol (Tasakago, 1983) Mechanism REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 12 Hidrogenación Estereoselectiva: Catálisis Homogénea REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 13 Hidrogenación Estereoselectiva: Catálisis Homogénea R. Noyori REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 14 Hidrogenación Estereoselectiva: Catálisis Homogénea Crabtree’s catalyst REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 15 Hidrogenación Estereoselectiva: Catálisis Homogénea Ligandos quirales basados en Fosfinas Quirales (1970-1980) Acc. Chem. Res., 2007, 40, pp 1278–90 REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 16 Hidrogenación Estereoselectiva: Catálisis Homogénea Ligandos quirales basados en Fosfinas Quirales (1980.....) REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 17 Hidrogenación Estereoselectiva: Catálisis Homogénea Ligandos quirales biarílicos atropoisoméricos REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 18 Hidrogenación Estereoselectiva: Catálisis Homogénea Ligandos quirales basados en P asimétrico REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 19 Hidrogenación Estereoselectiva: Catálisis Homogénea REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 20 Hidrogenación Estereoselectiva: Catálisis Homogénea Ligandos quirales basados en fosfinitos, fosfonitos y fosfitos REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 21 Hidrogenación Estereoselectiva: Aminoácidos REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 22 Hidrogenación Estereoselectiva: enamidas Chem. Rev. 2011, 111, 1713–1760 REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 23 Hidrogenación Estereoselectiva: enoléteres REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 24 Hidrogenación Estereoselectiva: ácidos y esteres REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 25 Hidrogenación Estereoselectiva: olefinas Hidrogenación Estereoselectiva: cetonas funcionalizadas REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 26 Hidrogenación Estereoselectiva: cetonas funcionalizadas REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 27 Hidrogenación Estereoselectiva: cetonas funcionalizadas (R)(R)-dtbm-segphos REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 28 Hidrogenación Estereoselectiva: cetonas funcionalizadas REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 29 Hidrogenación Estereoselectiva: cetonas REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 30 Hidrogenación Estereoselectiva: iminas Chem. Rev. 2011, 111, 1713–1760 REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 31 Hidrogenación Estereoselectiva: Catálisis Heterogénea JACS 2005, 127, 7694-7695 REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 32 Hidrogenación por transferencia de hidrógeno -No se utiliza H2 -Condiciones suaves de reacción para cetonas e iminas Asymmetric transfer hydrogenation: Chem. Soc. Rev., 2006, 35, 226–236, 237-248 REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 33 Hidrogenación por transferencia de hidrógeno REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 34 Hidrogenación por transferencia de hidrógeno REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 35 Hidrogenación por transferencia de hidrógeno Eur. J. Org. Chem. 1999, 2315 REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 36 Hidrogenación por transferencia de hidrógeno Agua como disolvente Green Chem., 2007, 9, 23-25 REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 37 Reducción de enlaces C=X Dadores de hidruro: Borohidruro de sodio Hidruro de litio y aluminio X NaBH4/LiAlH4 H H XH Tansferencia de los hidruros: 1º> >2º> >3º> >4º - Reducciones Estereoselectivas Dadores de hidruro modificados REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 38 Reducción Estereoselectiva de enlaces C=X Dadores de hidruro modificados: Derivados de aluminio Primer ejemplo: DARVON (Cohen, 1980) JOC 1980, 45, 582 REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 39 Reducción Estereoselectiva de enlaces C=X Dadores de hidruro modificados: Derivados de aluminio BINAL-H Chem. Rev. 2005, 105, 857-97 REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 40 Reducción Estereoselectiva de enlaces C=X Dadores de hidruro modificados: Boranos quirales REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 41 Reducción Estereoselectiva de enlaces C=X Dadores de hidruro modificados: Boranos quirales REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 42 Reducción Estereoselectiva de enlaces C=X Dadores de hidruro modificados: Boranos quirales REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 43 Reducción Estereoselectiva de enlaces C=X Dadores de hidruro modificados: Corey-Bakshi-Shibata Reducción (CBS) // Corey-Itsuno CBS reagent Reviews: Angew. Chem. Int. Ed. 1998, 37, 1986-2012, Tetrahedron 2006, 62, 7621-43 REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 44 Reducción Estereoselectiva de enlaces C=X Mechanism of CBS Reduction REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 45 Reducción Estereoselectiva de enlaces C=X CBS Reduction: Examples REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 46 Reducción Estereoselectiva de enlaces C=X Cetirizina: Antihistamínico (Corey, 1996) Tetrahedron Lett. 1996, 37, 4837-40 CBS Reduction: Examples REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 47 Reducción Estereoselectiva de enlaces C=X Otros métodos: Catálisis con bases de Lewis quirales Chem. Commun., 2007, 2977-79 REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 48 Reducción Estereoselectiva de enlaces C=X Otros métodos: Catálisis con bases de Lewis quirales Org. Lett. 2004, 6, 2253 REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 49 Reducción Estereoselectiva de enlaces C=X Otros métodos: ¿Cómo lo hace la vida? Review: Org. Biomol. Chem., 2007, 5, 3407-17 REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 50 Reducción Estereoselectiva de enlaces C=X Otros métodos: Ácidos de BrØnsted quirales REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 51 Reducción Estereoselectiva de enlaces C=X Otros métodos: Ácidos de BrØnsted quirales J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 8741 REDUCCIÓN ESTEREOSELECTIVA 52