Determinación de exceso enantiomérico y asignación de configuraciones absolutas de ciclohexenoles. Un método experimental/teórico

PISANO, P.L.; SAROTTI, A.M.; PELLEGRINET, S.C.

Mendoza, Argentina

Simposio; XVII Simposio Nacional de Química Orgánica; 2009

Uno de los objetivos de nuestro grupo de trabajo es el estudio de reacciones de Diels-Alder asimétricas empleando dienófilos activados con boro. La oxidación de los aductos formados genera ciclohexenoles quirales. El 5-norbornen-2-ol (1) es el producto de la reacción de Diels-Alder de vinilboranos y ciclopentadieno, dieno más comúnmente utilizado en estas reacciones. Sin embargo, no se ha desarrollado todavía un método general para determinar tanto su pureza enantiomérica como su configuración absoluta. Por tal motivo, se investigó el uso de ácido mandélico y su derivado acetilado como agentes de derivatización quiral. Con ese fin se hizo reaccionar endo- y exo-5-norbornen-2-ol (1) con ácido (S)- (+)-O-acetilmandélico para obtener así los cuatro productos diastereoisoméricos 2a. Por hidrólisis parcial de los mismos se obtuvieron también los mandelatos correspondientes 2b. En los espectros de RMN de 1H de la mezcla de reacción se pudieron diferenciar claramente las señales pertenecientes a los H-1 de cada diastereoisómero, permitiendo así cuantificar la proporción de cada producto. Utilizando el modelo empírico existente en la literatura, se pudo predecir la configuración absoluta del carbono carbinólico de cada diastereoisómero. Para validar estos experimentos, se realizó un estudio teórico con el nivel de teoría B3LYP/6-31G* que incluyó el análisis conformacional y el cálculo teórico de los desplazamientos químicos de RMN de 1H de los O-acetilmandelatos 2a y de los mandelatos 2b. Los desplazamientos químicos calculados reprodujeron correctamente los valores experimentales y confirmaron la asignación de las configuraciones absolutas. Estudios preliminares indican que esta metodología puede ser aplicada a otros ciclohexenoles obtenidos mediante reacciones de Diels-Alder de vinilboranos con otros dienos. Con ese fin se hizo reaccionar endo- y exo-5-norbornen-2-ol (1) con ácido (S)- (+)-O-acetilmandélico para obtener así los cuatro productos diastereoisoméricos 2a. Por hidrólisis parcial de los mismos se obtuvieron también los mandelatos correspondientes 2b. En los espectros de RMN de 1H de la mezcla de reacción se pudieron diferenciar claramente las señales pertenecientes a los H-1 de cada diastereoisómero, permitiendo así cuantificar la proporción de cada producto. Utilizando el modelo empírico existente en la literatura, se pudo predecir la configuración absoluta del carbono carbinólico de cada diastereoisómero. Para validar estos experimentos, se realizó un estudio teórico con el nivel de teoría B3LYP/6-31G* que incluyó el análisis conformacional y el cálculo teórico de los desplazamientos químicos de RMN de 1H de los O-acetilmandelatos 2a y de los mandelatos 2b. Los desplazamientos químicos calculados reprodujeron correctamente los valores experimentales y confirmaron la asignación de las configuraciones absolutas. Estudios preliminares indican que esta metodología puede ser aplicada a otros ciclohexenoles obtenidos mediante reacciones de Diels-Alder de vinilboranos con otros dienos. Con ese fin se hizo reaccionar endo- y exo-5-norbornen-2-ol (1) con ácido (S)- (+)-O-acetilmandélico para obtener así los cuatro productos diastereoisoméricos 2a. Por hidrólisis parcial de los mismos se obtuvieron también los mandelatos correspondientes 2b. En los espectros de RMN de 1H de la mezcla de reacción se pudieron diferenciar claramente las señales pertenecientes a los H-1 de cada diastereoisómero, permitiendo así cuantificar la proporción de cada producto. Utilizando el modelo empírico existente en la literatura, se pudo predecir la configuración absoluta del carbono carbinólico de cada diastereoisómero. Para validar estos experimentos, se realizó un estudio teórico con el nivel de teoría B3LYP/6-31G* que incluyó el análisis conformacional y el cálculo teórico de los desplazamientos químicos de RMN de 1H de los O-acetilmandelatos 2a y de los mandelatos 2b. Los desplazamientos químicos calculados reprodujeron correctamente los valores experimentales y confirmaron la asignación de las configuraciones absolutas. Estudios preliminares indican que esta metodología puede ser aplicada a otros ciclohexenoles obtenidos mediante reacciones de Diels-Alder de vinilboranos con otros dienos.