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Reunión del grupo Heterobetaínas 08/09/2011 -Tesis Doctoral (Universidad de La Rioja, 1999-2003) -Primera estancia postdoctoral (Universidad de Colonia, 2005-2006) -Segunda estancia postdoctoral (Universidad de Manchester, 2007-2008) -Estancia IQOG-CSIC (2010)

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Page 1: Reunión del grupo Heterobetaínas 08/09/2011 -Tesis Doctoral (Universidad de La Rioja, 1999-2003) -Primera estancia postdoctoral (Universidad de Colonia,

Reunión del grupo Heterobetaínas 08/09/2011

-Tesis Doctoral (Universidad de La Rioja, 1999-2003)

-Primera estancia postdoctoral (Universidad de Colonia, 2005-2006)

-Segunda estancia postdoctoral (Universidad de Manchester, 2007-2008)

-Estancia IQOG-CSIC (2010)

Page 2: Reunión del grupo Heterobetaínas 08/09/2011 -Tesis Doctoral (Universidad de La Rioja, 1999-2003) -Primera estancia postdoctoral (Universidad de Colonia,

Tesis Doctoral 1999-2003 Grupo de investigación del Prof. Alberto Avenoza Universidad de La Rioja

(S)- y (R)-N-Boc-N,O-isopropiliden-a-metilserinales: utilización como precursores de compuestos de interés biológico

Page 3: Reunión del grupo Heterobetaínas 08/09/2011 -Tesis Doctoral (Universidad de La Rioja, 1999-2003) -Primera estancia postdoctoral (Universidad de Colonia,

Tesis doctoral

HO

NH2

CO2HS

L-Serina

Aldehídode Garner

ONBoc

CHOS

Building block quiral utilizado en más de 300 publicaciones

Review: J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 2001, 2136.

Page 4: Reunión del grupo Heterobetaínas 08/09/2011 -Tesis Doctoral (Universidad de La Rioja, 1999-2003) -Primera estancia postdoctoral (Universidad de Colonia,

Inducciónasimétrica

Transformacióndel aldehído

ONBoc

CHOS(Oxidación)

Desprotección

O

H

N

H

O

O

O

Nu-

Tesis doctoral

Page 5: Reunión del grupo Heterobetaínas 08/09/2011 -Tesis Doctoral (Universidad de La Rioja, 1999-2003) -Primera estancia postdoctoral (Universidad de Colonia,

ONBoc

CHOS

HONBoc

CHOSO

NH2

OHOH

HO

HO OH

HO

NHBoc

OH

(CH2)12NH2

NO

BocHN O N

OMe

OAc

Boc

TBDPSOHO

Aminoazúcares

Esfingosinas

Carbacephams

Azaazúcares

Aminoácidos

Limitación: protón enolizable en la posición a

Tesis doctoral

CO2H

NH2 NH2

HO2C

Page 6: Reunión del grupo Heterobetaínas 08/09/2011 -Tesis Doctoral (Universidad de La Rioja, 1999-2003) -Primera estancia postdoctoral (Universidad de Colonia,

R COOH

NH2

COOH

OH

NH2

R*

O OHNH2

OH

OHO OHNH2

O

OH

COOH

OH

OH

NH2N

OH

S

NCO2H

HN N

O

O

NH

Br

CO2H

HN N

O

O

NH

Br

CO2H

R

ONBoc

CHOSO

BocN

OHC R

Potencial sintético delos a-Metilserinales

Desazadesferritiocina

Manzacidina A R= HManzacidina B R= OH

Manzacidina C

Esfingofungina F

L-Vancosamina

4-epi-L-Vancosamina(L-Eremosamina)

a-methyl-a-aminoacidosde un centro quiral

a-methyl-a-aminoacidosde dos centros quirales

Tesis doctoral

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ON

CHOS

Boc

1. HCl2. H2, Pd-C

CO2HHO

NH2

R

HOHO

O

NOS

93% e.e.

O

S O

CO2Me

O

S

CO2MeHO

N3

R

1. NaN32. cromatography

SOCl2CO2MeHO

HO

S

CO2HHO

NH2

S

O

NO

AD-mix a

O

NAD-mix

O

CO2MeHO

BocHN

ONBoc

CHO RR 1. H2, Pd/C2. Boc2O

Tetrahedron: Asymmetry 2001, 12, 949

Síntesis de los (S)- y (R)-N-Boc-N,O-isopropiliden-a-metilserinales

1. DMP, p-TsOH2. LiAlH43. [O] Swern

Tesis doctoral

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Síntesis de a-metil-a-aminoácidos

ONBoc

CHORHOOC

H2N

PéptidosModificados

Estabilidad química

Estabilidad enzimática

Restricciones conformacionales

ActividadBiologica

Tesis doctoral

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Síntesis de a-metil-a-aminoácidos con un centro quiral

ONBoc

S

R

ONBoc

CHO

Ph3PCH3Br, KHMDS, THF HOOC

H2N

R

ONBoc

Br Br

HOOC

H2N

RRBuLi, -78 ºC

CHBr3, tBuOK,

PPh3, PhMe ONBoc

R

Tetrahedron: Asymmetry 1999, 10, 4653

S

ONBoc

COOCH3

ONBoc

PhPh

HOS

H2N

HOOCPh

Ph

RPhMgBr

H2N

HOOCCH3

CH3RO

NBocCH3

CH3

HOS HO

MeMgBr

Tetrahedron: Asymmetry 2003, 14, 339

a-Vinilalanina

a-Etinilalanina

b,b-Difenil-a-metilalanina

a,b,b-Trimetilserina

Tesis doctoral

Page 10: Reunión del grupo Heterobetaínas 08/09/2011 -Tesis Doctoral (Universidad de La Rioja, 1999-2003) -Primera estancia postdoctoral (Universidad de Colonia,

Síntesis de a-metil-a-aminoácidos con dos centros quirales

HOOC

H2NOH

Me HR

R

Tf2O, :B

ON O

MeH

O

S R

HOOC

H2NOH

H MeR

S

NaH,DMF

1. HCl (6N)2. Ox. Jones3. HCl (conc.)4. Oxido de propileno

ON O

HMe

O

S S

Tetrahedron: Asymmetry 2004, 15, 719-724

92% e.d.

O

H

N

Me

O

O

O

Nu-

Chiral Induction

a-metiltreoninas

L

S

MO

R Nu

Modelo Felkin-Ahn

ON

OH

Me H

MeMgBr

SR

anti

O

O

tBu

ONBoc

CHOS

-78ºC

Tesis doctoral

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Síntesis de la 4-epi-L-vancosamina

4-epi-L-vancosamine (L-eremosamine)

O

HO

H2N

OH

A82846B

Vancomicina:Antibiótico glicopeptídico utilizado contra bacterias Gram-positivas

O

O

O

NH

HN

O

O HN

O

NH2

O

NH

OH

OHN

NH

OO

NH

O

HO

OHHOOH

HO

Cl

Cl

O OH

HOOH

OOH2N

HO

vancosamina

ONBoc

S

OHO OH

H2NNH2

OH

OH

O

HS

R S

S

R

OHOHR

S ONBoc

R

ONBoc

O

HS

S

L-eremosamine

Dihidroxilación

Asimétrica

Tesis doctoral

Page 12: Reunión del grupo Heterobetaínas 08/09/2011 -Tesis Doctoral (Universidad de La Rioja, 1999-2003) -Primera estancia postdoctoral (Universidad de Colonia,

Tetrahedron: Asymmetry 2003, 14, 1037-43

ONBoc

RS EtPPh3BrKHMDSO

NBoc

O

HO

NBoc

OHOH

RS SAD-mix-

sin

82%, d.r.= 1/4HOBocHN

OH

OHS RS

1. HCl 6N2. Boc2O

PivOBocHN

OH

OMOMS RS

1. PivCl, TEA2. MOMCl, DIEA

BocN O

MOMOPivO

S

S

RDMP, TsOH

BocNO

MOMO

HO S

S

R

1. Oxid. Dess-Martin2. MePPh3Br, KHMDS3. BH3-THF, LiBH4

4. H2O, NaOH, H2O2

BocN O

MOMO

HOS

S

RDIBAL-H

O

BzHNBzO

OMe

+ O

BzHNBzO OMe

(75)

1. Oxid. Dess-Martin

:

3. BzCl, Py2. HCl 6N/MeOH

(25)

Tesis doctoral

Síntesis de la 4-epi-L-vancosamina

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Estancia postdoctoral 2005-2006 Grupo de investigación del Prof. Hans Günther Schmalz Universidad de ColoniaProyecto en colaboración con Sanofi-Aventis

Síntesis total de la mumbaistatina y análogos

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-El inhibidor natural más fuerte conocido deLa enzima Glucosa-6-Fosfato Translocasa G6P-T1

-Aislada en 1997 por Ramakrishna et al. a partirDe cultivos de Streptomyces litmocidini

-Potencial farmáco para el tratamiento de la diabetes tipo 2 regulando la producción de glucosa hepática

-Ninguna síntesis ha sido publicada hasta el momento

MUMBAISTATINA

Primera estancia postdoctoral

OOOH O

O

O

OH

OH

HO

HOHO2C

OOH O

O

OH

OH

OH

HO

O

HO2C O

Page 15: Reunión del grupo Heterobetaínas 08/09/2011 -Tesis Doctoral (Universidad de La Rioja, 1999-2003) -Primera estancia postdoctoral (Universidad de Colonia,

OO

O

O

OMe

OMeMeO2C

OOOOH O

O

O

OH

OH

HO

HOHO2C

CO2t-Bu

O

O

OMe

OO

O

O

OMe

OMe

O

CO2Me

Br

Cl

O

O

CO2t-Bu

OTMS

TMSO

CO2t-Bu

O

O

OMe

OMe

O

OMe

HO

Bu3Sn+ +

CO2t-Bu

O

O

OMe

OMe

OHOH

H

Mumbaistatina en su conformación de

hemiacetal

Análogo sintético

AcoplamientoStille

ReacciónDiels-Alder

Retrosynthesis

Primera estancia postdoctoral

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Cl

O

O

CO2t-Bu

OTMS

TMSO88%Ot-Bu

O OOt-Bu

O O

O

Py, MgCl2

98%

SOCl2

1) 2) Silica

55%

OH

O

O

CO2t-Bu

O

O

OR

AcCl

BSA

99%

R = H

R = Me

MeI, K2CO3

99%

Síntesis del Building Block Antraquinona

Primera estancia postdoctoral

Synlett. 2007, 16, 2569-73

Page 17: Reunión del grupo Heterobetaínas 08/09/2011 -Tesis Doctoral (Universidad de La Rioja, 1999-2003) -Primera estancia postdoctoral (Universidad de Colonia,

Reacción de acoplamiento

OBz

TBSOR=

OBz

TBSO, ,

O

OOMe

O

O

XHO

OMeBu3Sn

O

OOMe

HO

OMe

O

O

O

OOMe

O

OMe

O

O

Pd2(dba)3, AsPh3,CuI

THF/NMP, 75°C, 24h+

Swernoxidation98%

O

O

OMe

OMe

O

O

HO

R

R-[M]

X = H

X = BrNBS, BP

99%

43% (+ 33% of debrominated

starting material)

-Extraña reactividad al utilizar la reacción de Sakurai

-No se obtiene el producto de adición al usar compuestos organometallicos de Li, Mg, Ce, Zn, Zr, Al, Sm

Primera estancia postdoctoral

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Reacción de Sakurai

O

O

OMe

O

OMe

O

OO

O

OMe

OMe

O

O

HO

TMSOTf

TMS

80%

OO

MeO MeOOO

O

O O

OMeOMe OO

Primera estancia postdoctoral

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O

O

OMe

OMe

O

O

HO

HOR

O

O

OMe

O

OMe

O

O BuLi, TiCl(OiPr)3

From -60º to -20ºC

Wilkinson cat.3 Atm. H2 89%

Síntesis de un análogo de la mumbaistatina

O

O

OMe

OMe

O

O

HO

HO

O

O

OMe

OMe

O

O

O

MeO2C

82%

1) [O] Dess-Martin2) NaClO2

3) MeI, K2CO3

R

HO

90%71%

R=HR=OMOM

R=H

Primera estancia postdoctoral

Page 20: Reunión del grupo Heterobetaínas 08/09/2011 -Tesis Doctoral (Universidad de La Rioja, 1999-2003) -Primera estancia postdoctoral (Universidad de Colonia,

NBS, BP (cat.)h

79%OO

O

O

OMe

OMe

O

CO2Me

X Ray Structure

O

O

OMe

OMe

O

O

O

MeOOC

No se pudo conseguir la oxidación bencílica utilizando:-RuCl3, NaIO4

-CrO3, (NBu4)IO4

-PCC, t-BuOOH-O2, CuCl, Hydroxyphtalimide-O3

Primera estancia postdoctoral

Síntesis de un análogo de la mumbaistatina

Synlett. 2007, 16, 2569-73

Page 21: Reunión del grupo Heterobetaínas 08/09/2011 -Tesis Doctoral (Universidad de La Rioja, 1999-2003) -Primera estancia postdoctoral (Universidad de Colonia,

Estancia postdoctoral 2007-2008 Grupo de investigación del Prof. David J. Procter Universidad de Manchester

Síntesis total de la pleuromutilina

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Segunda estancia postdoctoral

H O

OH

OO

HOPleuromutilina

Producto natural procedente de diversos microorganismos

Potente agente antibacteriano

Dos síntesis anteriores (compuesto racémico)

Estructura compleja (triciclo)

¿Se puede utilizar SmI2 para construir el esqueleto de este producto natural?

Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 9315-17

Page 23: Reunión del grupo Heterobetaínas 08/09/2011 -Tesis Doctoral (Universidad de La Rioja, 1999-2003) -Primera estancia postdoctoral (Universidad de Colonia,

Segunda estancia postdoctoral

OEt

O

ClMg OMgBr79%

1)

2) TBSCl, Imidazol92%

O

OTBS

O

OTBS

OTf

OTBS

CO2Me

O

LDA, MeI

88%

MgBr

, CuI1)

2) Comins' reagent78%

1)Pd(OAc)2, PPh3, Et3N, CO, MeOH

2)HF/py3) [O] Swern 70%

CO2Me

O

MeO2C OHHSmI2,

THF, t-BuOH

80%

Síntesis de precursores biciclos

Chem.–Eur. J. 2008, 14, 6862-65

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Segunda estancia postdoctoral

Síntesis del producto natural Faurinona

CO2MeOHH

SmI2,THF, t-BuOH

66%

O CO2Me

OO

OOO

O

MgBr1)

2) PCC 49%

1) MeMgBr, CuI

2) Comins' reagent3) HCl 3N 41%

OH

O HO

O

OHH

O

H

O

KH,

97%

MeLi

-78º-->0ºC79%

1) TCDI, py

2)nBu3SnH, 65%

Faurinona Confirmadopor Rayos X

Chem.–Eur. J. 2008, 14, 6862-65

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Segunda estancia postdoctoral

Síntesis del productos tras reacción en cascada

Tetrahedron Lett. 2009, 50, 3224-26

Confirmadopor Rayos X

OTf

OTBS

OH SmI2

THF/t-BuOH70%

OTBS

O O OH

O

O O OOHO

OH

Pd(OAc)2, COPh3P, Et3N, DMF

HO OH79%

1) HF, py, MeCN2) [O] Swern82%

OH

O OO

SmIII

SmIII

SmIII

Page 26: Reunión del grupo Heterobetaínas 08/09/2011 -Tesis Doctoral (Universidad de La Rioja, 1999-2003) -Primera estancia postdoctoral (Universidad de Colonia,

Estancia postdoctoral 2010Grupo de investigación del Prof. José Luis Marco Instituto Química Orgánica General (IQOG-CSIC)

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Estancia IQOG-CSIC

ONO NC

NMe

Cl

CN

NNC

NMe

N H 2

CN

N

MeCN, 65º C

CuCl2

Reacción de Sandmeyer

Page 28: Reunión del grupo Heterobetaínas 08/09/2011 -Tesis Doctoral (Universidad de La Rioja, 1999-2003) -Primera estancia postdoctoral (Universidad de Colonia,

Chem. Commun. 2011, 47, 5043

Estancia IQOG-CSIC

Síntesis de imidazo[1,2-a]piridinas

NCClN

Me

N

O

CN

NC

NMe

N H 2

CN

N ONO

MeCN, 65º C

CuCl2

NC

NMe

N

O

CN

NC

NMe

N H 2

CN

N

MeCN, 65º C

CuCl2

ClN

NNCNC

NH

N ONO

MeCN, 65º C

CuCl2

Page 29: Reunión del grupo Heterobetaínas 08/09/2011 -Tesis Doctoral (Universidad de La Rioja, 1999-2003) -Primera estancia postdoctoral (Universidad de Colonia,