Deep Eutectic Solvents: platform for asymmetric catalysis

Abstract

Capítulo 1. Adiciones Michael asimétricas organocatalizadas en líquidos eutécticos. Siguiendo los principios de la “Química Verde” se desarrolló un sistema catalítico basado en disolventes eutécticos y organocatalizadores quirales derivados de 2-amino benzimidazol. Este nuevo sistema fue empleado para catalizar la adición enantioselectiva de compuestos de 1,3-dicarbonílicos a β-nitroestirenos. El procedimiento evita el uso de disolventes orgánicos volátiles tóxicos como medio reacción, proporcionando acceso a moléculas quirales altamente funcionalizadas de forma selectiva y eficiente. Además, la reacción puede realizarse a una escala de gramos y a su vez este sistema catalítico es fácilmente reciclable y reutilizable durante cuatro ciclos, lo que da lugar a un procedimiento limpio, económico, sencillo y escalable que cumple la mayoría de los criterios necesarios para ser un proceso medioambientalmente benigno y sostenible. Los estudios de RMN realizados a la mezcla organocatalizador-líquido eutéctico han confirmado el papel clave de los enlaces de hidrógeno entre el disolvente y el organocatalizador quiral, que permiten su recuperación y la reciclabilidad del sistema. Capítulo 2. α-Aminación electrofílica asimétrica organocatalizada en líquidos eutécticos. Empleando el sistema catalítico basado en el uso de catalizadores quirales de 2-benzoimidazol y líquidos eutécticos se realizó la α-aminación enantioselectiva de compuestos de 1,3-dicarbonílicos. Con este procedimiento, se evita el uso de compuestos orgánicos volátiles tóxicos como medios de reacción. Las moléculas quirales altamente funcionalizadas sintetizadas, que son importantes en la síntesis de productos naturales, se sintetizaron mediante un protocolo eficiente y estereoselectivo. Además, la reacción puede llevarse a cabo para la síntesis de un gramo de producto, siendo posible el reciclaje del sistema catalítico durante al menos cinco ciclos de reacción consecutivos. Este procedimiento representa un método barato, simple, limpio y escalable que cumple con la mayoría de los principios para ser considerado un proceso medioambientalmente benigno y sostenible. Capítulo 3. Líquidos eutécticos quirales. Diferentes mezclas eutécticas basadas en prolina fueron empleadas en la adición Michael asimétrica de cetonas sobre nitroalquenos. En vista de los resultados, y los estudios de 1H-RMN realizados, se confirmó una relación entre la conversión y selectividad del proceso con la constante asociación de los componentes de la mezcla eutéctica. Con estos datos un nuevo disolvente eutéctico quiral a base de bromuro de (S)-N,N,N,-trimetil-1-(pirrolidin-2-il)-metanamina y glicerol fue diseñado y sintetizado con éxito. Este sistema catalítico se mostró eficiente en la adición Michael de ciclohexanona a β-nitroestirenos, obteniendo selectividades moderadas en condiciones suaves. El sistema catalítico eutéctico fue recuperado fácilmente y reciclado hasta cinco veces en la adición de ciclohexanona a β-nitroestireno sin pérdida significativa de actividad catalítica.