BN isosterism: New Synthetic Opportunities in Drug Discovery

Autor/a

Martínez Fernández, Nina 

Abstract

Actualmente el isosterismo aplicado es una herramienta versátil para la implantación de estrategias innovadoras no sólo en el diseño de fármacos mejorando su perfil farmacocinético y farmacodinámico, sino también en el área de la ciencia de materiales. En particular, el isoterismo BN/CC, reemplaza un doble enlace de un areno por una unidad isoestérica e isoelectrónica de boro-nitrógeno, modificando así las propiedades optoelectrónicas en los hidrocarburos poliaromáticos. (PAHs). La presencia de fragmentos BN en estos sistemas conjugados modifica considerablemente los niveles de energía de sus orbitales de frontera (HOMO y LUMO), cambiando así su reactividad y regioselectividad en reacciones de química orgánica comunes.
De entre todos los tipos de BN-arens, el presente trabajo se centra en la síntesis y la funcionalización regioselectiva del BN-4a,8a-naftaleno 1, compuesto isoelectrónico e isoestructural en el naftaleno. La síntesis del BN-4a,8a-naftaleno 1, se ha llevado a cabo siguiendo dos rutas sintéticas previamente descritas por A. J. Ashe y X. Fang. Ambas metodologías requieren mucho tiempo y se caracterizan por un bajo rendimiento. Concretamente, el paso de deshidrogenación es el más crítico de la síntesis, que proporciona el producto final con un rendimiento del 20% y el 17% respectivamente. Sobre las bases del trabajo previo realizado por nuestro grupo, en el siguiente proyecto se ha desarrollado la optimización y escalado de este paso oxidativo utilizando Pd/C como catalizador y norborneo como disolvente aceptor de hidrógeno, obteniendo así un mejor rendimiento.
Al respecto de la funcionalización selectiva de BN-arens, la C‒H borilación seguida de metodologías de tipo “cross-coupling” permitiría acceder a una colección de derivados BN funcionalizados. Concretamente, la C‒H borilación catalizada por metal no estaba previamente descrita para el BN-areno 1, por tanto en este trabajo esta estrategia se ha aplicado en el BN-4a,8a-naftaleno 1 obteniendo una borilación selectiva en la posición C2 (β en el átomo de nitrógeno) con un 34% de rendimiento.
Asimismo, el presente trabajo investiga la posibilidad de llevar a cabo una reacción de acoplamiento de tipo Suzuki con el producto BN-naftaleno borilado. Se ha aplicado esta metodología para introducir un grupo aromático en la posición C2 del BN-naftaleno 1 desarrollando así una solución para la funcionalidad tardía de esta posición azaborina, expandiendo de este modo el conjunto de herramientas sintéticas de ésta familia de compuestos. Además, durante la realización de esta metodología tuvo lugar una reacción de homoacoplamiento donde el producto final fue aislado y caracterizado.

 

Director/a

Cuenca González, Ana Belén
Puig de la Bellacasa Cazorla, Raimon

Estudios

IQS SE - Máster en Química Farmacéutica

Fecha

2021-09-20