Química de polienos : desarrollo de nuevas estrategias sintéticas en tándem dirigidas a la obtención de scaffolds policíclicos

Las reacciones dominó constituyen una rama fascinante de la química orgánica. Estas han sido definidas como procesos en los que están involucrados dos o más transformaciones de formación o fragmentación de enlaces, que ocurren bajo las mismas condiciones de reacción, sin el agregado de reactivos o catalizadores, y en los cuales cada etapa de reacción es consecuencia directa de la funcionalidad creada en la anterior. Esencialmente, las reacciones dominó generan complejidad molecular de manera eficiente, son simples, selectivas y por sobre todo, la principal ventaja en su empleo se relaciona con la gran reducción de costos y efectos adversos sobre el medio ambiente en los procesos de producción de moléculas orgánicas. Nuestro grupo de trabajo estuvo previamente involucrado en el desarrollo de una reacción dominó fotoquímica-pericíclica en la que, por irradiación en presencia de oxígeno de la dienona natural b-ionona y derivados sintéticos, se obtienen compuestos peroxídicos del tipo 1,2,4-trioxano. Si bien estos peróxidos han demostrado ser intermediarios versátiles en síntesis orgánica, su principal importancia deriva de la asombrosa actividad antimalárica del sesquiterpeno artemisinina cuyo farmacóforo es la unidad de 1,2,4-trioxano. El proceso dominó descubierto se compone de cuatro etapas: isomerización de doble enlace, reacción oxa-6p-electrocíclica y cicloadición de intermediario 2H-pirano con oxígeno singlete generado en ausencia de un sensibilizador externo. El principal objetivo de este trabajo fue entonces, habiendo establecido sus principios básicos sobre una serie específica de dienonas, explorar la generalidad del proceso en tándem desarrollado. Para lograr nuestro objetivo, diversos sistemas carbonílicos conjugados fueron preparados y evaluados para concluir que la fotooxidación autosensibilizada es factible aún en sistemas dienónicos bien diferenciados de ionona. Las cinamiliden- y dieniliden-1,3-dicetonas, preparadas por condensación de Knoevenagel entre compuestos 1,3-dicarbonílicos y aldehídos a,b-insaturados, fueron los sustratos que dieron lugar a la preparación de una nueva serie de 1,2,4-trioxanos. Si bien la evaluación del perfil de actividad biológica de algunos de los peróxidos preparados frente a un panel de agentes patógenos que incluyó al agente etiológico de la malaria P. falciparum no fue alentadora; la evaluación de lasdienonas precursoras, análogos simplificados de 2-ariliden-ciclopentano-1,3-dionas naturales que exhiben interesantes actividades biológicas, demostró que la mayoría de los compuestos testeados exhibe significativa acción antileishmánica. Como resultado establecimos una nueva estructura modelo en la búsqueda de agentes terapéuticos para esta otra desatendida enfermedad parasitaria que sigue siendo una problemática principalmente en países subdesarrollados. Durante el estudio del proceso en tándem fotoquímico/pericíclico también se realizaron avances en la conocida secuencia dominó aniónica/pericíclica para la síntesis de 2H-piranos por condensación entre sustratos 1,3-dicarbonílicos y aldehídos a,b-insaturados. Por otra parte, la extensión de esta química a la reacción de condensación entre sustratos 1,3-dicarbonílicos y aldehídos a,b,g,d-insaturados constituyó la base para el descubrimiento de un proceso dominó no convencional para la síntesis del sistema heterobicíclico de ciclopenta[b]dihidrofurano. La exploración sistemática de este proceso posibilitó el desarrollo de nueva metodología que combina la fácil formación de especies electrofílicas a partir de carbonilpolienos con una cascada de reacciones generadoras de complejidad estructural.