Iron-catalyzed C−H activations with unsaturated hydrocarbons: a sustainable tool for molecular complexity using pharmacologically relevant triazoles

La C–H funzionalizzazione catalizzata da metalli di transizione si distingue come uno degli strumenti più potenti ed efficienti nella chimica organica sintetica. Tra questi, il ferro si distingue per la sua abbondanza nella crosta terrestre, il basso costo, la bassa tossicità e la versatilità catalitica, rendendolo un candidato ideale per lo sviluppo di sistemi catalitici efficienti per strategie sostenibili di attivazione di legame C–H. La ricerca descritta in questa tesi mira a sviluppare nuovi metodi di attivazione C−H catalizzati dal ferro per l'idroarilazione diretta di composti insaturi che sfruttano l'assistenza di gruppi direttori a base di triazolo. Nel primo progetto presentiamo una nuova strategia per le alchilazioni C–H catalizzate dal ferro di substrati benzamidici con olefine promosse dall'assistenza del triazolo come gruppo orientante. Questo metodo ha permesso la sintesi di prodotti di alchilazione sia lineari che ramificati, a seconda del tipo di olefina, utilizzando lo stesso sistema catalitico. Nel secondo progetto abbiamo previsto di impiegare 2-vinil benzofurani come substrati efficaci per le funzionalizzazioni C–H catalizzate dal ferro con benzamidi funzionalizzate con triazolo. Il catalizzatore a base di ferro ha promosso una nuova reazione a cascata che ha portato alla formazione di complessi derivati isoquinolonici, prodotti attraverso una difficile β–O eliminazione da un legame C(sp2)–O per l'apertura dell'anello del benzofurano. Nel terzo progetto abbiamo considerato il potenziale di utilizzare alleni, facilmente disponibili, per investigare le C−H alchilazioni Z-selettive, catalizzate dal ferro. Il nuovo protocollo sviluppato si è rivelato efficace nelle alchilazioni C−H con alleni monosostituiti e 1,1-disostituiti, fornendo il prodotto desiderato con eccellenti livelli di Z-selettività.