3. Risultati e discussione
3.4. Reazione di cross-coupling
Per la formazione del legame C-C, che porta all’ottenimento del bisamminoacido contenente il doppio legame, è stato impiegato il cross-coupling di Negishi, scelto per il largo uso nelle reazioni
54 di formazione di legame C-C che coinvolgono amminoacidi (vedi cap.2). Come ogni reazione di cross-coupling, impiega un catalizzatore metallico e si svolge in tre stadi: addizione ossidativa, transmetallazione ed eliminazione riduttiva (Schema 3.8).
Schema 3.8 Meccanismo cross-coupling di Negishi Per ottenere i bisamminoacidi
La scelta del catalizzatore impiegato nella maggioranza dei casi ricade sul Pd, un metallo che presenta come stadi di ossidazione stabili solo (0) e (+2), forma complessi non eccessivamente stabili che possono dissociarsi negli stadi successivi. Dato che i complessi di Pd (II) sono più stabili di quelli di Pd (0), vengono usati i primi come precatalizzatori, che nell’ambiente di forniscono il complesso di Pd (0) che entrerà poi nel ciclo catalitico. Nello stadio di addizione ossidativa si forma il primo legame tra Pd-C, il Pd si ossida a Pd (+2) e si ottiene il complesso che parteciperà alla transmetallazione dell’organometallo. Il meccanismo di addizione ossidativa prevede la formazione di un prodotto cis che poi isomerizza dando il più stabile prodotto trans80.
55 Nel caso di leganti bidentati questa isomerizzazione non avviene, contribuendo a rallentare la reazione81. Lo stadio successivo è la transmetallazione, il cui meccanismo di reazione non è completamente conosciuto. Secondo il modello messo a punto da Espinet e coautori82 nello studio della reazione di Stille, il meccanismo è di tipo associativo ciclico. Nel caso di leganti con un elevato ingombro sterico può esserci uno stadio di predissociazione del legante. Nello stadio di eliminazione riduttiva si forma il legame C-C e il palladio si riduce a Pd (0)81.
Un’attenzione particolare in questi tipi di cross-coupling è rivolta ai leganti, che devono avere da un punto di vista elettronico e sterico caratteristiche che favoriscano sia stadi in cui il Pd si comporta come nucleofilo (addizione ossidativa), sia stadi in cui si comporta come elettrofilo (eliminazione riduttiva). Per questo motivo sono impiegate generalmente le fosfine, con una particolare predilezione per le fosfine aromatiche: quelle alchiliche, infatti, sono troppo basiche e potrebbero in alcuni casi favorire solo lo stadio di addizione ossidativa, sfavorendo l’eliminazione riduttiva81; inoltre, si ossidano facilmente all’aria, cosa che rende difficile la conservazione e la
manipolazione di piccole quantità.
L’organozinco ioduro necessario per il coupling si può ottenere per inserzione diretta dello zinco nel legame C-I. Perché ciò sia possibile è necessario utilizzare zinco attivato, che si ottiene “in situ” impiegando ad esempio clorotrimetilsilano83. La reazione di formazione della specie
organometallica può essere seguita mediante analisi GC su un prelievo sottoposto ad idrolisi, osservando la scomparsa del precursore e la comparsa del prodotto di idrolisi. In genere una conferma al fatto che il prodotto idrolizzato derivi effettivamente dal reagente organometallico si ottiene attraverso il trattamento di un secondo prelievo con iodio (iodolisi) e analisi GC della soluzione: la ricomparsa del segnale dello ioduro di partenza conferma l’avvenuta formazione del reagente organozinco ioduro.
La reazione di formazione del reagente organometallico 102 è stata effettuata come descritto nello schema 3.8.
56
Schema 3.8 Reazione di inserzione dello zinco.
In ambiente inerte, ad una soluzione di THF anidro e Zn (1.5eq) è stato aggiunto Me3SiCl (0.04eq)
e la miscela è stata mantenuta in agitazione per 10 minuti. Trascorso questo tempo, è stato fatto un prelievo analizzato mediante GC. È stata osservata la scomparsa del segnale corrispondente al precursore 101, che suggeriva l’avvenuta completa inserzione dello Zn. Non è stata però effettuata la iodolisi.
L’organozinco così ottenuto è stato immediatamente usato per la reazione di cross-coupling. A tale scopo in ambiente inerte, è stata preparata una miscela di 91, Pd2(dba)3 e SPhos in THF, che
è stata aggiunta alla soluzione contenente l’organozinco 102 (Schema 2.9). La reazione è stata mantenuta in agitazione a 50°C per 16 ore.
Schema 3.9 Reazione di cross-coupling. 91 (1eq), 101 (1eq), Pd2(dba)3 0.25%, SPhos 0.5%, THF
L’andamento della reazione è stato seguito mediante analisi TLC, che però ha sempre mostrato la presenza di due prodotti allo stesso Rf dei due precursori L’analisi 1H NMR effettuata sul grezzo di reazione, ha confermato la presenza dei precursori, o meglio del bromuro alchenilico e del prodotto di idrolisi dell’organozinco, indicando il fallimento della reazione. Il fallimento è stato attribuito a due possibili fattori: il legante SPhos che potrebbe formare un complesso con il
57 Pd così stabile da sfavorire la reazione dello stesso, il solvente THF, scarsamente coordinante che non stabilizzerebbe la specie organozinco, come fa invece un solvente più polare come la DMF.
Figura 3.1 Interazione composto organozinco con solvente non coordinante e con solvente coordinante
Tenuto conto di queste considerazioni è stato deciso di utilizzare la DMF come solvente e la triortotolilfosfina come legante del palladio. Inoltre è stata modificata anche la procedura di attivazione dello zinco, seguendo una procedura usata per un coupling di Negishi tra un organozinco ioduro simile a quello impiegato in questo lavoro ed il vinilbromuro84.
L’organozinco ioduro 102 è stato quindi preparato secondo lo schema 3.9.
Schema 3.9 Reazione inserzione dello zinco
In un pallone in ambiente inerte, è stato posto Zn, Br2CH2CH2 e DMF. La miscela è stata scaldata
a 60°C e mantenuta in agitazione per 45 minuti. La soluzione è stata poi portata a temperatura ambiente, aggiunto TMSCl e mantenuta in agitazione per 40 minuti a 35°C. Alla soluzione di Zn attivato è stata aggiunta una soluzione di 101 in DMF. Dopo 10 minuti è stato effettuato un prelievo ed analizzato mediante GC. Si è notata la scomparsa del segnale corrispondente a 101, si è quindi proceduto con l’aggiunta dei reagenti per la reazione di cross-coupling, secondo lo schema 3.10.
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Schema 3.10 Reazione cross-coupling.
E’ stato usato come catalizzatore Pd2(dba)3 con un carico catalitico del 2% in moli e come legante
P(o-tol)3 (0.1eq), effettuato l’aggiunta di 91 a 0°C e poi portato la temperatura fino a 55°C per 14
ore. Il grezzo è stato purificato tramite cromatografia flash (ottenendo il prodotto con resa del 26%., che è stato caratterizzato mediante spettroscopia NMR.
Figura 3.5 Spettro 1H NMR (400MHz, CDCl
59 Nello spettro protonico (figura 3.5) si può notare la presenza di tutti i segnali relativi alle risonanze dei protoni del prodotto 103. A 1.4 ppm è presente un unico segnale relativo alla risonanza dei protoni metilici dei due gruppi Boc che integra correttamente per 18 protoni, nella zona intorno a 7.5 ppm è presente il segnale dovuto alla risonanza dei protoni aromatici, mentre a 3.8 ppm è visibile il segnale relativo alla risonanza dei protoni del gruppo metossilico. Il segnale a 2.45 ppm che integra per 4 protoni è attribuibile alla risonanza dei protoni dei due raggruppamenti metilenici; il complesso sistema di segnali tra 5.0 e 5.5 ppm è attribuibile, sulla base del chemical shift e del valore dell’area integrata, alla risonanza dei protoni alchenilici, dei protoni benzilici e infine dei protoni ammidici. I due segnali a 4.37 e 4.32 ppm sono attribuibili alla risonanza dei protoni legati ai centri stereogenici.
Anche lo spettro 13CNMR conferma la formazione del prodotto di 103. Come si può notare dalla figura 3.6, si nota la presenza di due segnali a 172.5 ppm e a 171.9 ppm, attribuibili alla risonanza degli atomi di carbonio carbonilici esterei, mentre i due carboni carbonilici dei gruppi carbammato danno un unico segnale a 155.3 ppm. A 136 ppm e nella zona a torno a128 ppm si osservano i segnali dovuti alle risonanze degli atomi di carbonio aromatici. Gli altri segnali nella zona dei nuclei alifatici sono consistenti con la struttura del prodotto.
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Figura 3.6 Spettro 13CNMR (100 MHz, CDCl
3, 25°C) di 103
Un’ulteriore conferma è stata ottenuta dall’analisi dello spettro bidimensionale COSY (figura 3.7), in cui si nota che il gruppo metossilico (3.8 ppm) e il Boc (1.4ppm) non presentano evidenti correlazioni; I segnali aromatici a 7.5 ppm correlano debolmente con i segnali tra 5.0 ppm a 5.25 ppm, che sono quindi attribuibili ai protoni benzilici. Gli stessi segnali tra 5.0 ppm e 5.25 ppm correlano con i segnali a 4.32 ppm e 4.37 ppm e, dato che l’area tra 5.0 ppm e 5.25 ppm integra per 4, possono essere attribuiti alla risonanza dei protoni alchenilici, oltre che a quella dei protoni benzilici I protoni tra 5.25 e 5.50, che correlano con i segnali a 4.32 e 4.37, possono essere assegnati ai protoni ammidici. Infine, i segnali a 4.32 e 4.37correlano anche con i segnali a 2.4 ppm che, a loro volta, correlano anche con i protoni alchenilici e quindi sono attribuibili alla risonanza dei protoni metilenici.
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Figura 3.7 Mappa 2DCOSY (400MHz, CDCl3, 25°C) di 103
Con una procedura analoga è stato ottenuto il derivato 105 usando la iodoalanina 100 e il bromuro
91 (Schema 3.11). Anche in questo caso in un pallone in ambiente inerte, è stato posto Zn,
Br2CH2CH2 e DMF. La miscela è stata scaldata a 60°C e mantenuta in agitazione per 45 minuti.
La soluzione è stata poi portata a temperatura ambiente, aggiunto TMSCl e mantenuta in agitazione per 40 minuti a 35°C. Alla soluzione di Zn attivato è stata aggiunta una soluzione di
100 in DMF. Trascorsi 10 minuti, sono stati aggiunti il catalizzatore Pd2(dba)3 con un carico
catalitico del 2% in moli e come legante P(o-tol)3. È stato poi aggiunto 91 a 0°C e poi portato la
temperatura fino a 55°C per 14 ore. Un problema si è presentato durante la purificazione del prodotto. Infatti, dopo cromatografia flash usando come fase stazionaria gel di silice, è stato recuperato pochissimo prodotto ed il bilancio di massa mostrava chiaramente la perdita di materiale in colonna. È stata perciò ripetuta nuovamente la reazione dello schema 3.11, ma per la purificazione del grezzo è stata usata allumina neutra come fase stazionaria della cromatografia flash, supponendo che il problema riscontrato in precedenza fosse dovuto alla degradazione del prodotto sulla silice. In questo modo è stata recuperata un a quantità di prodotti in linea con la massa di grezzo sottoposta a purificazione.
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Schema 3.11 Stadi sintetici per la sintesi del bis amminoacido 105.
Il prodotto che per l’Rf poteva essere quello aspettato è stato analizzato mediante spettroscopia NMR. Lo spettro protonico (figura 3.8) appare molto diverso da quello del derivato bisamminoacidico precedente: in particolare si osserva un solo segnale a 4.45 ppm integrante per due protoni, per i protoni legati ai centri stereogenici, i segnali tra 2.30 e 2.80 ppm relativi alla risonanza dei protoni metilenici appaiono più complessi e si osserva un gruppo di segnali tra 6.0 e 6.5 ppm, che insieme al gruppo di segnali tra 5.0 e 5.5 ppm, potrebbe essere dovuto alla risonanza dei protoni alchenilici, ammidici e benzilici. La maggiore complessità dei segnali potrebbe essere attribuibile alla presenza di due isomeri configurazionali (E e Z). Inoltre, il segnale relativo alla risonanza dei protoni del raggruppamento tert-butilico integra per più di 9 protoni. A causa di tutto ciò non è possibile attribuire inequivocabilmente a questo prodotto la struttura del composto 105 e per questo motivo il prodotto è stato analizzato mediante spettroscopia NMR bidimensionale.
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Figura 3.8 Spettro 1H NMR (400MHz, CDCl
3, 25°C) di 105
Dallo spettro 2DCOSY (Figura 3.9) si può vedere una correlazione tra il segnale a 1.4 ppm, dove risuonano i protoni metilici del Boc, e i segnali nella zona tra 2.30 e 2.80 ppm, zona tipica della risonanza dei protoni metilenici, come osservato in precedenza. Questi ultimi mostrano una correlazione con i segnali a 6.0 ppm, che probabilmente corrispondono ai protoni alchenilici, e con i segnali a 4.5 ppm, riconducibili ai segnali dei protoni sul centro stereogenico. Inoltre, il segnale a 4.5 ppm correla con il segnale a 1.4 ppm. I segnali tra 5.0 e 5.5 ppm correlano con il segnale a 4.5 ppme mostrano una debole correlazione con il segnale a 7.5 ppm, relativo ai protoni aromatici:quindi, visto che il multipletto integra per 6 protoni, si suppone che vi siano contenuti i segnali dei protoni ammidici oltre a quelli benzilici.
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Figura 3.9 Mappa 2DCOSY(400MHz, CDCl3, 25°C) di 105
Alla luce di questo spettro bidimensionale è possibile affermare che, la frazione isolata probabilmente è costituito da più di un composto. E’ possibile individuare correlazioni che portano all’individuazione della struttura del composto 105. Tuttavia, la presenza del segnale a 1,4 cheoltre ad integrare per 18 protoni, correla con il segnale nella zona dei protoni metilenici fa pensare alla presenza di un altro prodotto, la cui struttura non è facile da individuare, che è co- eluito con il prodotto 105.
Poiché per preparare 105 è stato impiegato un organozinco ioduro di struttura differente, il diverso esito della reazione potrebbe essere attribuito a questa variazione strutturale, che ha influito in un modo non ancora chiaro sul decorso della reazione. Questo punto necessita di ulteriori informazioni per essere chiarito.
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4. Conclusioni
In questo lavoro di tesi è stato avviato uno studio riguardante la messa a punto di un metodo di sintesi di bisamminoacidi mediante formazione di legame C-C, tramite cross-coupling di Negishi, tra due opportuni derivati amminoacidici. Per ragioni legate all’emergenza Covid, l’approccio sintetico è stato limitato all’ottenimento di una sola struttura bis amminoacidica.
Sulla base dei risultati ottenuti possono essere tratte le seguenti conclusioni:
(I) E’ stata messa a punto una strategia di sintesi per la preparazione di bromuri vinilici con stereochimica anti-Markovnikov. In particolare, sono stati sintetizzati i seguenti bromuri vinilici non noti in letteratura, a partire dal corrispondente alchino, mediante reazione di idrostannazione del triplo legame seguita da bromurazione dell’alchenilstannano
I tentativi di sintesi dei bromuri alchenilici mediante la sequenza idroborazione-bromurazione, hanno messo in evidanza come amminoacidi Boc-protetti non siano stabili nelle condizioni di idroborazione.
(II) Sono state messe a punto condizioni sperimentali che hanno consentito di effettuare la reazione di cross-coupling tra l’organozinco ioduro dell’alanina protetta e il bromuro 95. In particolare il prodotto di cross-coupling è stato ottenuto utilizzando utilizzando Pd2(dba)3 come precatalizzatore, e P(o-tolil)3 come legante; inoltre è stato osservato come
sia fondamentale per il buon esito della reazione l’impiego di un solvente come la DMF, capace di stabilizzare la specie organozinco, impedendone così la degradazione nell’ambiente di reazione. In queste condizioni il prodotto di coupling 103, è stato
66 ottenuto chimicamente puro con il 26% di resa. Per motivi di tempo, il prodotto ottenuto non è stato sottoposto ad idrogenazione del doppio legame.
Il cross-coupling per la formazione di 105, effettuato anche in questo caso usando Pd2(dba)3 come precatalizzatore, e P(o-tolil)3 come legante, non ha portato
all’ottenimento del prodotto 105 puro, anche se i dati spettroscopici a disposizione indicano che verosimilmente il prodotto si è formato.
Anche se il tempo a disposizione non ha consentito ulteriori ottimizzazioni delle condizioni di reazione allo scopo di ottimizzare il processo, il risultato ottenuto mostra chiaramente che il metodo studiato apre la via alla messa a punto di un protocollo efficace per la sintesi di bisamminoacidi attraverso reazioni di cross-coupling.
67
5. Parte sperimentale
5.1.
Strumentazione
Gli spettri 1H NMR e 13C NMR sono stati registrati tramite uno spettrometro Bruker 400 operante alla frequenza di 400MHz per il nucleo 1H e 100MHz per il nucleo 13C.
Per l’attribuzione dei segnali sono state usate le abbreviazioni seguenti: s= singoletto ss= segnale slargato d=doppietto t=tripletto dd=doppio doppietto dt=doppio tripletto td=triplo doppietto m=multipletto
Per le analisi TLC sono state usate lastre di gel di silice TLC ALUGRAM Xtra G/UV254. La rivelazione dei composti è stata effettuata tramite lampada UV (Spectroline λ=254nm) o usando una soluzione rilevatrice di KMnO4.
Le analisi GC sono state effettuate usando Perkin–Elmer Autosystem XL con colonna Agilent DB‐1701 (14 %‐Cianopropil‐fenil)‐metilpolisilossano (25m × 0.25mm × 0.25µm), usando azoto come carrier.
Le cromatografie flash sono state effettuate usando come fase stazionaria SiO2 o Al2O3
Le misure di potere ottico rotatorio sono state effettuate tramite polarimetro Jasco DIP-360 Digital Polarimeter.
68
5.2.
Reagenti
La DMF anidao è stato ottenuto tramite essiccamento su tre porzioni successive (5% w/v) di MS3Ả per 12 ore e successiva distillazione a pressione ridotta.
Il THF e DCM anidro sono stati prelevati dal distributore di anidrificazione dei solventi del Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale.
5.3.
Metil (S)-2-((tert-butossicarbonil)amino)pent-4-inoato (89)
Ad una soluzione di (S)-N-Boc-propargilglicina (5g, 23.4mmol) in DMF (46mL) è stato aggiunto DBU (4.2g, 27.6mmol) e la miscela è stata lasciata sotto agitazione per 30 minuti. A questa soluzione è stato aggiunto ioduro di metile (7.28mL, 117.0mmol) ed è stata poi lasciata sotto agitazione a temperatura ambiente per 30 ore. La reazione è stata controllata tramite TLC usando DCM come eluente. Il solvente è stato rimosso mediante evaporazione a pressione ridotta, al residuo è stato aggiunto HCl (1M, 40mL) e la miscela risultante è stata versata in H2O a 0°C. La fase acquosa è stata estratta con AcOEt (3 x 30mL), la fase
organica lavata con NaHCO3 (50mL)e seccata su Na2SO4 anidro. Dopo rimozione del
solvente mediante evaporazione a pressione ridotta è stato isolato il prodotto come olio giallo, (4.26g, 18.7mmol, 80%). 1H NMR (401 MHz, CHCl 3-d) δ 5.34 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 4.51 – 4.39 (m, 2H), 3.76 (s, 3H), 2.71 (td, J = 4.7, 2.5 Hz, 2H), 1.43 (s, 9H). 13C NMR (101 MHz, CDCl 3) δ 171.2, 155.2, 80.3, 78.6, 71.7, 52.7, 52.0, 28.4, 22.9. [α] D26°C= +87,6 (c=1, DCM)
69
5.4.
Metil (S)-2-((tert-butossicarbonil)amino)-5-(tributilstannil)pent-
4-enoato (91)
Ad una soluzione in agitazione di metil (S)-2-((tert-butossicarbonil)ammino)pent-4-inoato (1.35g, 5.9mmol) e di azobisisobutironitrile (AIBN) (0.097g, 0.59mmol) in toluene (3mL) è stato aggiunto tri-n-butylstannano (1.72g, 5.9mmol). La miscela è stata riscaldata a 60°C per 3 ore. Dopo allontanamento del solvente mediante evaporazione a pressione ridotta, il prodotto grezzo è stato purificato mediante cromatografia flash (SiO2, esano/etilacetato,
90/10), ottenendo il prodotto purocome olio incolore (2.46g, 4.7mmol, 80%). 1H NMR (401 MHz, CHCl 3-d) δ 6.37 (dt, J = 13.3, 7.0 Hz, 1H), 6.17 – 5.72 (m, 4H), 4.98 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 4.37 (s, 2H), 3.73 (d, J = 6.6 Hz, 8H), 2.53 (ddt, J = 35.8, 12.9, 6.9 Hz, 6H), 1.53 – 1.41 (m, 34H), 1.30 (dqd, J = 14.2, 7.2, 3.3 Hz, 18H), 1.05 – 0.75 (m, 44H). 13C NMR (101 MHz, CDCl 3) δ 172.9, 142.3, 142.0, 134.1, 133.9, 80.0, 80.0, 53.0, 52.2, 40.8, 39.4, 29.3, 29.1, 28.5, 27.6, 27.4, 27.4, 27.1, 13.8, 10.4, 9.6. [α]D25.6°C= +15.9 (c=1, DCM)
5.5.
Metil 5-bromo-2-((tert-butossicarbonil)ammino)pent-4-enoato
(92)
70 Ad una soluzione in agitazione di (PB8) (2g, 3.8mmol) in CH2Cl2 (40mL) è stato aggiunto a
0°C NBS (0.687g, 3.8mmol). La miscela è stata mantenuta in agitazione per 1 ora, poi spenta con Na2S2O3 (14mL, sat. aq.). La fase acquosa è stata estratta con CH2Cl2 (2 x 20mL)
e le fasi organiche sono state riunite e seccate su Na2SO4 anidro. Dopo allontanamento del
solvente mediante evaporazione a pressione ridotta, il prodotto grezzo è stato purificato mediante cromatografia flash (SiO2, esano/etilacetato, 90/10), ottenendo il prodotto puro
sotto forma di olio giallo (0.87g, 2.8mmol, 74%). 1H NMR (401 MHz, CHCl 3-d) δ 6.21 – 6.02 (m, 2H), 5.08 (s, 1H), 4.39 (d, J = 6.9 Hz, 1H), 3.76 (s, 3H), 2.68 – 2.39 (m, 2H), 1.44 (s, 9H). 13C NMR (101 MHz, CDCl 3) δ 172.39, 155.5, 132.3, 108.7, 80.7, 53.0, 36.5, 33.5, 28.8.
5.6.
Benzil (S)-2-(Boc-ammino)pent-4-inoato (93)
(S)-N-Boc-Propargil glicina (x) (5.0g, 2.3mmol) è stata sciolta in DMF (30mL) e alla soluzione sono stati aggiunti K2CO3 (6.47g, 4.68mmol) e bromuro di benzile (2.5mL,
2.1mmol). La miscela è stata mantenuta in agitazione a temperatura ambiente per 2 ore e la reazione è stata controllata tramite TLC (DCM/Acetone/metanolo, 70:30/1). Alla miscela è stata stata quindi aggiunta acqua (350mL) ed è stata estratta con etil acetato (3 x 150mL); le fasi organiche, riunite, sono state lavate con soluzione di bicarbonato e salamoia, quindi seccate su Na2SO4 anidro. Dopo allontanamento del solvente mediante evaporazione a
pressione ridotta è stato ottenuto il prodotto chimicamente puro sotto forma di olio arancione (5.34g, 17.60mmol, 75%).
1H NMR (401 MHz, CHCl
3-d) δ 7.40 – 7.31 (m, 5H), 5.36 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 5.26 – 5.15
71 13C NMR (101 MHz, CDCl 3) δ 170.9, 170.6, 154.9, 79.6, 78.4, 71.3, 60.0, 52.2, 52.0, 28.0, 22.4, 20.5, 13.8.
5.7.
Benzil (S)-2-((tert-butossicarbonil)ammino)-5-
(tributylstannyl)pent-4-enoate (94)
Ad una soluzione di benzil(S)-2-((tert-butossicarbonil)ammino)pent-4-inoato (3.100 g, 10.20 mmol) e azobisisobutironitrile (AIBN) (0.167g, 1.02mmol) in toluene (14mL) è stato aggiunto tri-n-butilstannano (2.96g, 10.20mmol). La miscela è stata mantenuta in agitazione a 60°C per 3 ore. Dopo allontanamento del solvente mediante evaporazione a pressione ridotta, il grezzo è stato purificato mediante cromatografia flash (SiO2, esano/etil acetato
90/10) ottenendo 2.67 g (4.5mmol, 44%) di prodotto chimicamente puro. 1H NMR (401 MHz, CHCl 3-d) δ 7.38 – 7.31 (m, 5H), 6.43 – 6.28 (m, 0H), 6.09 – 5.98 (m, 1H), 5.76 (dt, J = 18.7, 6.6 Hz, 0H), 5.17 (qd, J = 12.4, 6.2 Hz, 2H), 4.99 (t, J = 7.7 Hz, 1H), 4.50 – 4.34 (m, 1H), 2.66 – 2.40 (m, 2H), 1.56 – 1.38 (m, 14H), 1.29 (dq, J = 14.5, 7.3 Hz, 7H), 1.00 – 0.80 (m, 17H). 13C NMR (101 MHz, CDCl 3) δ 172.1, 172.1, 155.2, 142.1, 141.9, 135.5, 135.5, 134.2, 133.9, 128.6, 128.4, 128.2, 79.8, 79.8, 67.0, 66.9, 52.9, 40.5, 39.2, 30.7, 29.3, 29.2, 29.1, 29.0, 28.3, 27.5, 27.4, 27.3, 27.2, 27.0, 13.7, 12.0, 11.9, 11.2, 11.1, 10.7, 10.3, 10.0, 9.7, 9.5, 8.6, 8.6, 7.8, 7.8. [α] D26.4°C= +8.5 (c=1, DCM)
72
5.8.
Benzil 5-bromo-2-((tert-butoxycarbonyl)amino)pent-4-enoate
(95)
Ad una soluzione di (PB35) (2.17g, 3.65mmol) in CH2Cl2 (53mL) è stato aggiunto a 0°C
NBS (1.3 g, 7.3mmol). La miscela risultante è stata mantenuta in agitazione a temperatura ambienter per 12 ore, poi spenta con Na2S2O3 (35mL, sat. aq.). La miscela è stata estratta
con CH2Cl2 (3 x 30mL). Le fasi organiche sono state riunite e seccate su Na2SO4 anidro.
Dopo allontanamento del solvente mediante evaporazione a pressione ridotta, il prodotto grezzo è stato purificato mediante cromatografia (SiO2, esano/etilacetato, 90/10), ottenendo
il prodotto puro come solido bianco (0.98g, 2.55mmol, (70 %). 1H NMR (401 MHz, CHCl 3-d) δ 7.38 – 7.31 (m, 5H), 6.28 (d, J = 7.1, 1.5 Hz, 1H), 6.07 – 6.00 (m, 1H), 5.28 – 5.08 (m, 3H), 4.45 (dq, J = 24.1, 6.6 Hz, 1H), 4.11 (q, J = 7.1 Hz, 0H), 2.80 – 2.41 (m, 0H), 1.43 (s, 9H). 13C NMR (101 MHz, CDCl 3) δ 171.6, 171.4, 155.1, 135.2, 135.2, 131.7, 129.1, 128.7, 128.7, 128.6, 128.4, 111.4, 108.4, 80.1, 67.4, 60.5, 52.6, 52.5, 41.0, 36.0, 33.1, 28.4, 27.9, 26.9, 24.0, 21.1, 20.9, 17.6, 14.3, 13.7. [α] D26.8°C=+5.7 (c=1, DCM)
73
5.9.
Metil (2S)-3-idrossi-2-[(fenilmetossi)carbonilamino]propanoato
(99)
Ad una sospensione in agitazione di (S)-serina (5.0g, 48.0mmol) in MeOH-H2O (1/2,
50mL), è stato aggiunto NaHCO3 (2.10g, 24.0mmol) e, goccia a goccia, CbzCl (0.9mL,
6.1mmol). La miscela è stata mantenuta a riflusso per 24h e controllata tramite TLC (DCM/acetone, 50/50). Dopo allontanamento del solvente mediante evaporazione a
pressione ridotta, è stata effettuata una estrazione con EtOAc (3 x 30mL), la fase organica è stata trattata con HCl (2 x 15mL) e salamoia (20mL). Le fasi organiche sono state seccate su Na2SO4 anidro e il solvente allontanato tramite evaporazione a pressione ridotta, ottenendo
un olio. Ad una soluzione di questo olio in MeOH anidro (15mL), mantenuta a 0°C, è stato aggiunto Me3SiCl (2.6mL, 20.0mmol) Completata l’aggiunta la miscela è stata mantenuta in
agitazione a temperatura ambiente per 24h. La reazione è stata controllata tramite TLC (DCM/Acetone, 95/5). Il solvente è stato allontanato sotto pressione ridotta e il grezzo purificato tramite cromatografia flash (SiO2, DCM/acetone, 95/5) ottenendo il prodotto puro
come solido bianco che tende a fondere a temperatura ambiente (3.17g, 12.5mmol, 26.3%). 1H NMR (401 MHz, CHCl 3-d) δ 7.38 – 7.28 (m, 5H), 5.87 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 5.11 (s, 2H), 4.43 (t, J = 7.7, 3.6 Hz, 1H), 3.92 (ddd, J = 36.1, 11.3, 3.6 Hz, 2H), 3.75 (s, 3H), 2.76 (s, 1H). 13C NMR (101 MHz, CDCl 3) δ 170.9, 156.1, 135.8, 128.3, 128.0, 127.9, 67.0, 62.9, 55.8, 52.5. [α] D25°C= +7.8 (c=1, DCM)
74
5.10.
Metil (S)-2-(((benzilossi)carbonil)amino)-3-iodopropanoato
(100)
Ad una soluzione di trifenilfosfina (2.58g, 9.83mmol), imidazolo (0.67g, 9.83mmol) in DCM (40mL) a 0°C è stato aggiunto in tre porzioni I2 (2.497g, 9.83mmol). La miscela è
stata agitata per 10 minuti a temperatura ambiente e, poi di nuovo raffreddata a 0°C. Una soluzione di PB3 (2g, 7.89mmol) in DCM (10mL) è stata aggiunta goccia a goccia. La miscela è stata mantenuta in agitazione a 0°C per 1 ora, poi a temperatura ambiente per 10 ore. La miscela di reazione è stata filtrata su filtro a pieghe ed è stato effettuato un lavaggio acido con HCl (1M, 40mL). Le fasi acquose sono state estratte con etere etilico (3 x 30mL). Il solvente è stato allontanato mediante evaporazione a pressione ridotta e il grezzo
purificato tramite filtrazione su silice (dietil etere/esano, 50:50) ottenendo il prodotto puro come olio che solidifica a bassa temperatura (2.26g, 6.2mmol, 79%).
1H NMR (401 MHz, CHCl 3-d) δ 7.43 – 7.29 (m, 5H), 5.61 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 5.14 (d, J = 2.3 Hz, 2H), 4.60 – 4.55 (m, 1H), 3.81 (s, 3H), 3.64 – 3.49 (m, 2H). 13C NMR (101 MHz, CDCl 3) δ 169.5, 155.2, 135.8, 128.4, 128.1, 128.0, 67.1, 53.87, 53.0, 7.2. [α]D24°C= +36.9 (c=1, DCM)
75
5.11.
metil (S)-2-((tert-butossicarbonil)ammino)-3-iodopropanoato
Substrato presente già in laboratorio. 1H NMR (401 MHz, CHCl 3-d) δ 5.34 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 4.55 – 4.47 (m, 1H), 3.80 (s, 3H), 3.56 (tt, J = 10.4, 5.4 Hz, 2H), 1.46 (s, 9H). 13C NMR (101 MHz, CDCl 3) δ 170.2, 155.0, 80.6, 53.8, 53.1, 28.4, 8.0. [α]D24.8°C= 39.6 (c=1, DCM)
5.12.
1-benzil 8-metil 2,7-bis((tert-butossicarbonil)ammino)ot-4-
enedioato (103)
In un pallone a due colli, munito di refrigerante e ancoretta, è stato posto sotto atmosfera di argon Zn (0.21g, 3.3mmol) e 1,3ml di DMF anidra. Alla sospensione è stato aggiunto 1,2- dibromoetano (0.06g, 0.33mmol) e la miscela è stata riscaldata fino a 60°C. La miscela è stata mantenuta a questa temperatura per 45 minuti in agitazione. Successivamente è stata raffreddata a temperatura ambiente, è stato aggiunto TSMCl (0.01g, 0,11mmol) ed è stata mantenuta in agitazione per 40 minuti. Una soluzione di (R)-1-(metossicarbonil)-2-
iodoetilcarbammato (x, 0.181g, 0.55mmol) in DMF (4mL) è stata aggiunta, tramite siringa, a temperatura ambiente alla soluzione di zinco attivata, e la miscela è stata riscaldata a 35