Unitat de recerca en síntesi asimètrica
Antoni Riera
Cap de Grup
Professor (Organic Chemistry Dept. - UB)
Tel Oficina : +34 93 40 37093
Tel Lab : +34 93 403 70 96
correu-e : antoni.riera
irbbarcelona.org
Introducció
Les molècules quirals són les que no es poden superposar (no són idèntiques) a la seva imatge especular. Consegüentment, pot haver-hi dos isòmers diferents d’aquestes molècules, anomenades enantiòmers. Molts dels compostos associats a organismes vius són quirals, per exemple, les proteïnes, els enzims, el DNA, les hormones, etc. Per tant, els enantiòmers dels compostos acostumen a tenir una activitat biològica diferent. Com que un fàrmac ha de coincidir amb el receptor dins de la cèl·lula, sovint només ens interessa un dels enantiòmers. En determinats casos, l’altre enantiòmer pot resultar nociu.
La síntesi asimètrica és un mètode químic que produeix un únic enantiòmer del compost quiral amb una selectivitat molt elevada, servint-se de reactius o catalitzadors quirals. En una reacció catalítica asimètrica, s’utilitza un catalitzador quiral per produir grans quantitats d’un compost òpticament actiu a partir d’un precursor aquiral. La recerca d'aquest grup es dedica a la síntesi asimètrica de molècules biològicament actives. La indústria química està molt preocupada per l'eliminació de compostos innecessaris i per la ineficàcia i l’elevat cost dels processos químics. És per això que hi ha una gran demanda de mètodes de síntesi asimètrica que condueixen exclusivament a l'isòmer desitjat.
Camps d'Investigació
Com a tendència general, la nostra investigació es dedica a la síntesi de compostos biològicament actius, amb la intenció de desenvolupar metodologies amb les característiques següents: a) enantioselectives, que condueixin a un enantiòmer d’alta puresa òptica, b) basades en reaccions catalítiques asimètriques, i c) estereodivergents, amb intermediaris clau que puguin transformar-se en multitud de compostos o d’isòmers.
Línies de Recerca
1. Síntesi enantioselectiva d’aminoàcids i aminoalcohols
Hi ha fragments d’aminoalcohol en molts compostos naturals, com en azasucres, aminosucres, aminoàcids o esfingosines. En aquest grup es treballa en la síntesi enantioselectiva de totes aquestes famílies de compostos, i es desenvolupen aproximacions convergents, basades en l’obertura regioselectiva dels epòxids o sulfats, preparats mitjançant dihidroxilacions o epoxidacions asimètriques de Sharpless. La nostra aproximació també es basa en l’ús d’epòxids insaturats i de reaccions de metàtesi de tancament del cercle (RCM) per preparar compostos cíclics.
2. La reacció de Pauson-Khand
La reacció de Pauson-Khand (PKR) és una cicloaddició, promoguda o catalitzada per cobalt, entre un alquè i un alquí amb la inserció d’una molècula de monòxid de carboni que condueix a una ciclopentenona. Durant els últims anys, el grup ha desenvolupat mètodes eficients de PKR asimètrica per mitjà de lligands quirals (P,S)-bidentats. El repte és fer la reacció amb quantitats catalítiques tant del lligand com del metall. Actualment estem dissenyant nous lligands per a la versió catalítica de la PKR asimètrica intermolecular.
3. Síntesi dels compostos d’anell de cinc membres
Les prostaglandines ofereixen una àmplia varietat de funcions i activitats biològiques. Alguns dels fàrmacs desenvolupats darrerament són anàlegs sintètics de les prostaglandines. Els fitoprostans no són tan coneguts però, en els últims anys, ha augmentat considerablement l’interès per la seva activitat biològica. Tots aquests compostos tenen en comú un anell de ciclopentenona o d’hidroxiciclopentenona. Aquestes característiques estructurals els converteixen en substrats ideals per a ser sintetitzats per una reacció de Pauson-Khand. En el nostre grup, i en col·laboració amb el professor P. Evans (Trinity College, Dublín), hem transformat l’adducte de Pauson-Khand entre el trimetilsililacetilè i el norbornadiè en diversos dehidroisoprostans (dPPJ1). Actualment treballem en la transformació dels adductes de Pauson–Khand en prostaglandines i fitoprostans.
4. Síntesi dels inhibidors específics de la beta-catenina
La progressiva acumulació de la beta-catenina nuclear, que desregula la proliferació, diferenciació i migració cel·lulars, s’ha descrit com a esdeveniment inicial per al desenvolupament de tumors de còlon. Més enllà del seu paper estructural en les juntes epitelials, la beta-catenina és coneguda com a activadora de la transcripció de gens per mitjà de TCF-4 que és necessària per a la proliferació de cèl·lules. La nostra hipòtesi és que la progressió tumoral pot suspendre’s si es bloqueja la transcripció aberrant que transporta la beta-catenina. El nostre objectiu principal consisteix en la identificació de petites molècules que bloquegin específicament la transcripció de la beta-catenina, que és essencial per al desenvolupament del tumor. Consegüentment, aquestes molècules serien potencialment actives en el tractament del tumor de còlon.
5. Catàlisi asimètrica
L’organocatàlisi és l’acceleració d’una reacció química per mitjà d’una quantitat subestequiomètrica d’una molècula orgànica que no conté metall. En aquest aspecte, els catalitzadors més importants són les imidazolidinones i la prolina mateixa. El nostre projecte es fonamenta en la preparació de nous esquelets i catalitzadors que poden emprar-se en reaccions organocatalítiques. En aquest camp, treballem en la preparació d’anàlegs de prolina per l’aminocatàlisi i de cetones quirals dissenyades específicament per a reaccions d’oxidació amb dioxirà.
Finançament
Aquest grup de recerca rep finançament de les institucions següents:
- DIGI - Dirección General de Investigación, Ministerio de Educación y Ciencia
- Fundació La Marató de TV3
Més informació
Unitat de recerca en síntesi asimètrica
Solvent and substituent effects on the photochemistry of norbornadiene-diarylacetylene Pauson-Khand adducts.
Ji Y, Verdaguer X, Riera A.
Chemistry, 17 (14), 3942-3948 (2011)
SSTR1- and SSTR3-selective somatostatin analogues
Ramón R, Martín-Gago P, Verdaguer X, Macias MJ, Martin-Malpartida P, Fernández-Carneado J, Gomez-Caminals M, Ponsati B, López-Ruiz P, Cortés MA, Colás B and Riera A
Chembiochem, 12 (4), 625-632 (2011)
Stereoselective synthesis of P-stereogenic aminophosphines: ring opening of bulky oxazaphospholidines.
León T, Riera A, Verdaguer X.
J. Am. Chem. Soc., 133 (15), 5740-5743 (2011)
Phosphine-alkene ligands as mechanistic probes in the Pauson-Khand reaction.
Ferrer C, Benet-Buchholz J, Riera A, Verdaguer X.
Chemistry, 16 (28), 8340-8346 (2010)
Synthetic applications of chiral unsaturated epoxy alcohols prepared by sharpless asymmetric epoxidation.
Riera A, Moreno M.
Molecules, 15 (2), 104-173 (2010)
Regioselectivity in intermolecular Pauson-Khand reactions of dissymmetric fluorinated alkynes.
Kizirian JC, Aiguabella N, Pesquer A, Fustero S, Bello P, Verdaguer X, Riera A.
Org. Lett., 12 (24), 5620-5623 (2010)
Primary and secondary aminophosphines as novel P-stereogenic building blocks for ligand synthesis.
Revés M, Ferrer C, León T, Doran S, Etayo P, Vidal-Ferran A, Riera A, Verdaguer X.
Angew Chem Int Ed Engl., 49 (49), 9452-9455 (2010)
Chiral N-phosphino sulfinamide ligands in rhodium(I)-catalyzed [2+2+2] cycloaddition reactions.
Brun S, Parera M, Pla-Quintana A, Roglans A, Leon T, Achard T, Sola J, Verdaguer X, Riera, A
Tetrahedron, 66, 9032-9040 (2010)
Synthesis of a new camphor derived P,S(O) ligand. The importance of C-H...O bonding in the ligand exchange reactions with Co2(micro -alkyne)(CO)6 complexes.
Sola J, Riera A, Verdaguer X.
J Organomet Chem., 695, 2377-2380 (2010)
Cationic rhodium (I) complexes of N-phosphino-tert-butylsulfinamide ligands: Synthesis, structure and coordination modes
Achard T, Benet-Buchholz J, Riera A and Verdaguer X
Organometallics, 28, 480-487 (2009)
Asymmetric synthesis of cis-4- and trans-3-hydroxypipecolic acids
Alegret C, Ginesta X and Riera A
Eur J Org Chem, 10, 1789-1796 (2008)
Enantioselective syntheses of carbanucleosides from the Pauson-Khand adduct of trimethylsilylacetylene and norbornadiene
Vázquez-Romero A, Rodríguez J, Lledó A, Verdaguer X and Riera A
Org Lett, 10 (20), 4509-4512 (2008)
Enantioselective synthesis of indolizidine alkaloid trans-209D
Alegret C and Riera A
J Org Chem, 73 (21), 8661-8664 (2008)
N-phosphino-p-tolylsulfinamide ligands: synthesis, stability, and application to the intermolecular Pauson-Khand reaction
Revés M, Achard T, Solà J, Riera A and Verdaguer X
J Org Chem, 73 (18), 7080-7087 (2008)
The conjugate addition-Peterson olefination reaction for the preparation of cross-conjugated cyclopentenone, PPAR-gamma ligands
Iqbal M, Duffy P, Evans P, Cloughley G, Allan B, Lledó A, Verdaguer X and Riera A
Org Biomol Chem, 6 (24), 4649-4661 (2008)
Theoretical and experimental studies on the mechanism of norbornadiene Pauson-Khand cycloadducts photorearrangement. Is there a pathway on the excited singlet potential energy surface?
Olivella S, Solé A, Lledó A, Ji Y, Verdaguer X, Suau R and Riera A
J Am Chem Soc, 130 (50), 16898-16907 (2008)
Synthesis and NMR experiments of (4,5,6-13C)-deoxymannojirimycin. A new entry to 13C-labeled glycosidase inhibitors
Murruzzu C, Alonso M, Canales A, Jiménez-Barbero J and Riera A
Carbohydr Res, 342 (12-13), 1805-1812 (2007)
Enantioselective synthesis of trans-4-methylpipecolic acid
Alegret C, Santacana F and Riera A
J Org Chem, 72 (20), 7688-7692 (2007)
Phosphine-dependent stereoselectivity in the mitsunobu cyclodehydration of 1,2-diols: stereodivergent approach to triaryl-substituted epoxides
García-Delgado N, Riera A and Verdaguer X
Org Lett, 9 (4), 635-638 (2007)
Photochemical rearrangements of norbornadiene Pauson-Khand cycloadducts
Lledó A, Benet-Buchholz J, Solé A, Olivella S, Verdaguer X and Riera A
Angew Chem Int Ed Engl, 46 (31), 5943-5946 (2007)
N-phosphino sulfinamide ligands: an efficient manner to combine sulfur chirality and phosphorus coordination behavior
Solà J, Revés M, Riera A and Verdaguer X
Angew Chem Int Ed Engl, 46 (26), 5020-5023 (2007)
Enantioselective synthesis of hydroxylated pyrrolidines via sharpless epoxidation and olefin metathesis
Murruzzu C and Riera A
Tetrahedron Asymmetry, 18, 149-154 (2007)
Kinetic studies on the cobalt-catalyzed norbornadiene intermolecular Pauson-Khand reaction.
Cabot R, Lledo A, Reves M, Riera A and Verdaguer X
Organometallics, 26, 1134-1142 (2007)
PuPHOS and CamPHOS ligands in the intermolecular catalytic Pauson-Khand reaction
Lledo A, Sola J, Verdaguer X, Riera A and Maestro MA
Adv Synth Catal, 349 (13), 2121-2128 (2007)
A unified approach to mesityl amino acids based on sharpless dihydroxylation
Ramon R, Alonso M and Riera A
Asymmetry, 18 (23), 2797-2802 (2007)
C−H···O Hydrogen Bond-Directed Ligand Exchange Reaction: Diastereoselective Synthesis of P,S-Bridged (μ-alkyne)Co2(CO)4 Complexes
Sola J, Riera A, Verdaguer X and Maestro MA
Organometallics, 25 (24), 5795-5799 (2006)
Stereodivergent syntheses of conduramines and aminocyclitols
Alegret C, Benet-Buchholz J and Riera A
Org Lett, 8 (14), 3069-3072 (2006)
Boron trifluoride-induced, new stereospecific rearrangements of chiral epoxy ethers. Ready access to enantiopure 4-(diarylmethyl)-1,3-dioxolanes and 4,5-disubstituted tetrahydrobenzo[c]oxepin-4-ols
Islas-González G, Benet-Buchholz J, Maestro MA, Riera A and Pericàs MA
J Org Chem, 71 (4), 1537-1544 (2006)
Synthesis of heavily substituted 1,2-amino alcohols in enantiomerically pure form
García-Delgado N, Reddy KS, Solà L, Riera A, Pericàs MA and Verdaguer X
J Org Chem, 70 (18), 7426-7428 (2005)
Phosphine-substrate recognition through the C-H...O hydrogen bond: application to the asymmetric Pauson-Khand reaction
Sola J, Riera A, Verdaguer X and Maestro MA
J Am Chem Soc, 127 (39), 13629-13633 (2005)
Improved preparation of β-hydroxy-α-amino acids: direct formation of sulfates by sulfuryl chloride
Alonso M and Riera A
Tetrahedron Asymmetry, 16 (23), 3908-3912 (2005)
General approach to glycosidase inhibitors. Enantioselective synthesis of deoxymannojirimycin and swainsonine
Martín R, Murruzzu C, Pericàs MA and Riera A
J Org Chem, 70 (6), 2325-2328 (2005)
Practical, scalable, enantioselective synthesis of (2R,3R)-N-Boc-2-amino-3- cyclohexyl-3-hydroxypropanoic acid
Alonso M, Santacana F, Rafecas L and Riera A
Org Process Res Dev, 9 (5), 690-693 (2005)
Polystyrene-supported (R)-2-piperazino-1,1,2-triphenylethanol: a readily available supported ligand with unparalleled catalytic activity and enantioselectivity
Castellnou D, Solà L, Jimeno C, Fraile JM, Mayoral JA, Riera A and Pericàs MA
J Org Chem, 70 (2), 433-438 (2005)
Total synthesis and biological activity of 13,14-dehydro-12-oxo-phytodienoic acids (deoxy-J1-phytoprostanes).
Iqbal M, Evans P, Lledó A, Verdaguer X, Pericàs MA, Riera A, Loeffler C, Sinha AK and Mueller MJ
ChemBioChem, 6 (2), 276-280 (2005)
Enantioselective synthesis of erythro-β-hydroxyglutamic acid
Ginesta X, Pericas MA and Riera A
Synth Commun, 35, 289-297 (2005)
Stereoselectivity in the intermolecular Pauson-Khand reaction of electron-deficient terminal alkynes
Sola J, Riera A, Pericós M A, Verdaguer X and Maestro M A
Tetrahedron Lett, 45 (28), 5387-5390 (2004)
Enantioselective addition of dimethylzinc to aldehydes: assessment of optimal N,N-substitution for 2-dialkylamino-1,1,2-triphenylethanol ligands
Garcia-Delgado N, Fontes M, Pericas M A, Riera A and Verdaguer X
Tetrahedron: Asymmetry, 15 (13), 2085-2090 (2004)
2-Piperidino-1,1,2-triphenylethanol: a highly effective catalyst for the enantioselective arylation of aldehydes
Fontes M, Verdaguer X, Sola L, Pericas MA and Riera A
J Org Chem, 69 (7), 2532-2543 (2004)
Synthesis of enantiopure amino alcohols by ring-opening of epoxyalcohols and epoxyethers with ammonia
Pasto M, Rodriguez B, Riera A and Pericas MA
Tetrahedron Lett, 44 (46), 8369-8372 (2003)
Design of new hemilabile (P,S) ligands for the highly diastereoselective coordination to alkyne dicobalt complexes: application to the asymmetric intermolecular pauson-khand reaction
Verdaguer X, Pericas MA, Riera A, Maestro MA and Mahia J
Organometallics, 22 (9), 1868-1877 (2003)
New stereodivergent approach to 3-amino-2,3,6-trideoxysugars. Enantioselective synthesis of daunosamine, ristosamine, acosamine, and epi-daunosamine
Ginesta X, Pastó M, Pericàs MA and Riera A
Org Lett, 5 (17), 3001-3004 (2003)
RSS
facebook
YouTube
