I fosfiti 69-75 sono stati quindi impiegati come leganti chirali in reazioni di addizione coniugata asimmetrica di acidi arilboronici ad enoni ciclici catalizzata da Rh(I).

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Conclusioni

In questo lavoro di tesi, che si inserisce in un progetto di ricerca riguardante l’impiego come leganti chirali di fosfiti tropos derivanti da acidi biliari, sono stati preparati i fosfiti 69-74 (Figura 1) e, per confronto, gli analoghi atropoisomerici 75a-b, ottenuti per derivatizzazione selettiva dei gruppi ossidrilici nelle posizioni 3 e 12 dell’ acido deossicolico con gli opportuni biarilclorofosfiti, mediante procedure già messe a punto all’interno del laboratorio dove è stato svolto questo lavoro di tesi.

O

O O

P O

O O

O P O

O O

O O O

O

O

O O

P O

O O

O R

R

O

O O

O O 69

70

71: R = H 72: R = i-Pr

73: R = Ph Ph

O 74: R =

R

a: R = O b: R =

OP O

OP 75a-b

Figura 1 Fosfiti 69-75.

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I fosfiti 69-75 sono stati quindi impiegati come leganti chirali in reazioni di addizione coniugata asimmetrica di acidi arilboronici ad enoni ciclici catalizzata da Rh(I).

Dall’esame dei risultati ottenuti si possono trarre le seguenti conclusioni:

1. L’impiego dei fosfiti 69-75 come leganti del Rh nella reazione di addizione coniugata asimmetrica di acidi arilboronici ad enoni ha permesso di ottenere il prodotto di addizione coniugata con e.e. fino al 96%. E’ stato osservato inoltre che un aumento della temperatura accelera la reazione, ma parallelamente favorisce la formazione del prodotto di doppia addizione (1,4 + 1,2) dell’acido boronico, portando così alla formazione, in un solo stadio, di due nuovi legami C-C e due centri stereogenici di cui uno quaternario. Siccome la formazione del prodotto di doppia addizione è successiva alla formazione del prodotto di addizione 1,4 è possibile orientare la reazione verso la formazione preferenziale di tale prodotto, conducendo la reazione a più alta temperatura e con una maggiore quantità di acido boronico (3 equivalenti). Il prodotto di doppia addizione è ottenuto con rese superiori all’80% e stereoselettività elevata, sia in termini di enantioselettività (> dell’80%) che di diastereoselettività (> 99.9%). Il diastereoisomero ottenuto in altissima prevalenza è il syn e la configurazione assoluta dell’enantiomero prevalente è (1R,3R). Inoltre è stato verificato che la reazione può essere condotta impiegando, per la preparazione del complesso cataliticamente attivo, una quantità equimolare di fosfito rispetto agli equivalenti di Rh(I) senza che ciò provochi un abbattimento significativo né della resa né dell’eccesso enantiomerico.

Questo è un risultato decisamente insolito, in quanto non è noto l’impiego di leganti monodentati in quantità equimolare al Rh in questo tipo di reazione, ma in genere viene utilizzato un rapporto “Rh”:legante pari a 1:2. Queste condizioni di reazione sono senz’altro interessanti, in quanto permettono un consumo più contenuto di legante chirale, che ha risvolti positivi sia sul costo della reazione che sulla purificazione del prodotto.

2. Lo studio mediante spettroscopia

P-NMR dei complessi Rh-fosfito ha permesso di

stabilire che questi fosfiti in presenza di complessi di Rh(I) con leganti etilene danno

luogo alla formazione veloce di un complesso disostituito al Rh, che potremmo

definire il complesso cineticamente favorito, il quale, nel giro di 24 ore, si trasforma

completamente nel complesso in cui ad ogni centro metallico è coordinato un solo

legante fosfito. Questo complesso “1:1“ è senz’altro quello termodinamicamente più

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stabile, probabilmente per effetto delle dimensioni del legante. È quindi possibile in base alle condizioni in cui si lavora ottenere un complesso Rh/legante monosostituito o disostituito. Mediante misure

P NMR a temperatura variabile è stata stabilita la natura tropos dei complessi di Rh monosostituiti: l’inversione del senso di torsione dell’unità bifenilica dà origine a due complessi diastereoisomerici in equilibrio veloce a temperatura ambiente ed in rapporto 1:1. Questo dato, insieme all’elevata induzione asimmetrica esibita dai leganti tropos e al confronto con i risultati ottenuti con gli analoghi fosfiti che presentano una unità binaftilica, configurazionalmente stabile, ha permesso di stabilire che siamo in presenza di un’attivazione asimmetrica non selettiva, che porta alla formazione di due complessi diastereoisomerici di cui solo uno è cataliticamente attivo.

3. L’impiego del complesso monosostituito dà luogo ad una reazione più lenta rispetto a quella catalizzata dal complesso disostituito che però fornisce il prodotto con resa quantitativa ed e.e. solo lievemente più bassi. Inoltre in queste condizioni il prodotto di doppia addizione (1,4 + 1,2) dell’acido boronico al 2-cicloesenone non si forma:

anche lavorando a 60°C e impiegando 3 equivalenti di acido fenilboronico la reazione non procede oltre la formazione del prodotto di addizione coniugata, anche se condotta per tempi più lunghi. La reazione di addizione coniugata asimmetrica di acidi arilboronici ad enoni ciclici catalizzata da [Rh(C

H

)

Cl]

in presenza di fosfiti tropos risulta essere quindi una reazione modulabile, in quanto può essere diretta verso la formazione esclusiva del prodotto di addizione coniugata in presenza del complesso

“Rh”-fosfito in rapporto 1:1, sia lavorando a temperatura ambiente o a 60°C, oppure verso la formazione del prodotto di doppia addizione utilizzando un rapporto Rh/fosfito pari a 1:2 ed un eccesso di acido boronico a 60°C (Schema 1).

O

* Ph

Ar Ar HO

(1R,3R)-94 O

* Ar-B(OH)₂ (2 equiv)

1a

* 3 Rh

L L_L

Cl Cl

Rh L L_L

Rh L L

Cl Cl

Rh L L

L_L = C₂H_4, solvente

L = O

O O

P O

O O

O

71 Ar-B(OH)₂ (3 equiv), 60°C

diossano/H₂O (10:1) KOH 1M (0.5 mL)

Schema 1 Reazione di addizione 1,4 o doppia addizione (1,4 + 1,2) di acido arilboronico a 2-cicloesenone.