• vinil ossirani
• vinil aziridine
• glicosilazione
• regioselettività
• stereoselettività
• vinyl oxiranes
• vinyl aziridines
• glycosylation
• regioselectivity
• stereoselectivity

CLAUDIA ISOLA

Tesi di laurea: SSD CHIM/06
Relatore: Prof. Crotti Paolo
Esame della regio- e stereoselettivita’ in reazioni di addizione nucleofila a sistemi vinil ossiranici ed aziridinici derivati da glicali

La presente tesi sperimentale si inserisce in una linea di ricerca, da alcuni anni attiva nel laboratorio in cui ho svolto la presente tesi sperimentale, tesa a valutare e razionalizzare la stereoselettività in reazioni di addizione nucleofila di sistemi eterociclici α,β-insaturi particolarmente interessanti quali i vinil epossidi e le vinil aziridine derivate da sistemi glicali.
Cosi, inizialmente, ho completato lo studio del comportamento regio- e stereochimico del più semplice vinil epossido ottenibile da un sistema glicale quale l’epossido 1 che può essere formalmente considerato come derivato del D-lixale.

Il comportamento di questo epossido era già stato esaminato in precedenza in reazioni di addizione di O-nucleofili quali gli alcooli. Ho così continuato questa indagine andando ad esaminare il comportamento dell’epossido 1 con alcuni classici esponenti di C- N- ed S-nucleofili.
I risultati ottenuti, hanno indicato come anche per questo sistema, per quanto caratterizzato da libertà conformazionale, il possibile intervento di efficaci processi di coordinazione epossido-nucleofilo conducessero a prodotti di addizione 1,4-syn, mentre quando le stesse coordinazioni non avevano modo di realizzarsi, la regioselettività si spostasse parzialmente o completamente verso prodotti di addizione 1,2-anti.
L’epossido che aveva dato origine a tutti questi studi, il vinil ossirano 4 derivato dal D-glucale, presenta un aspetto strutturale costituito dal gruppo protettivo C(6)-OBn che in alcuni processi sintetici avrebbe potuto costituire un problema nel momento in cui si rendesse necessario procedere al suo allontanamento. Infatti la classica procedura prevista per la deprotezione di un etere benzilico, la idrogenazione catalitica, risulterebbe incompatibile con l’eventuale presenza di sistemi insaturi reattivi e di residui o ligandi sensibili a condizioni di reazione riduttive. Abbiamo così voluto verificare, in modo semplice, se la elevata proprietà glicosilante dell’epossido 4 con associata completa regio e stereoselettività syn potevano essere mantenute facendo uso del suo analogo C(6)-O-deprotetto, l’epossialcool 5.

A questo scopo una volta sintetizzato, l’epossido 5 è stato sottoposto a reazioni di addizione di alcooli (O-nucleofili). I risultati ottenuti, hanno indicato come anche in questo caso si osservi una completa 1,4-regio- e stereoselettività syn quando vengono utilizzate condizioni di reazione che prevedono la presenza del nucleofilo in modeste quantità (3 equivalenti in CH3CN come solvente), rispetto al substrato.
Nell’ultima parte della mia attività di tesi ho proceduto alla sintesi delle due N-mesil aziridine 6 e 7 derivate rispettivamente dal D-allale e D-galattale.

Era infatti nostro interesse verificare se tali aziridine fossero in grado di glicosilare alcuni interessanti C-nucleofili, quali le specie enolato derivate da composti contenenti metileni attivi. Questo avrebbe condotto a C-glicosidi che, a differenza di quanto fatto ed ottenuto in precedenza, non fossero caratterizzati da solo semplici catene alchiliche, ma da catene utilmente funzionalizzate. Ho cosi preso come modello di questa classe di nucleofili l’enolato metallico derivato dal dibenzoilmetano. I risultati preliminari ottenuti hanno indicato come l’aziridina β conduca essenzialmente al solo prodotto di addizione 1,2-anti. Al contrario l’aziridina α, presenta un comportamento più articolato e quindi di gran lunga più interessante. Infatti, accanto al corrispondente prodotto di addizione 1,2-anti, si osserva anche la formazione di quantità se pur ridotte, di prodotto di addizione 1,4-anti, e, aspetto assai più interessante, di quantità consistenti di un prodotto che, solo dopo un appropriato studio strutturale, si è dimostrato essere un derivato del 2,5-diidropirrolo 9.

Da un esame del possibile meccanismo di reazione è stato ricavato come questo composto ragionevolmente derivi dal prodotto di addizione 1,4-syn che infatti non viene mai ritrovato nel grezzo di reazione, e procede in modo completamente stereoselettivo, attraverso una apertura base-catalizzata dell’anello tetraidropiranico seguita da ciclizzazione da parte del gruppo azotato con contrazione di anello. I prodotti di addizione ottenuti portanti il residuo gruppo dibenzoilmetilico se sottoposte a trattamento con t-BuOK a temperatura ambiente per tempi a volte anche lunghi (24-48h) danno luogo ad una reazione tipo-aloformio che trasforma tale gruppo funzionale nel gruppo benzoilmetilico, a dare in pratica un derivato dell’acetofenone.