UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS TESIS DOCTORAL Estudio de la transferencia de quiralidad en sistemas organometálicos MEMORIA PARA OPTAR AL GRADO DE DOCTOR PRESENTADA POR Marta García-Avello Méndez Directores María del Carmen de la Torre Egido Miguel Ángel Sierra Rodríguez Alma Viso Beronda Madrid © Marta García-Avello Méndez, 2019 UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Departamento de Química Orgánica I Grupo de Química Bio-Organometálica ESTUDIO DE LA TRANSFERENCIA DE QUIRALIDAD EN SISTEMAS ORGANOMETÁLICOS Directores: María del Carmen de la Torre Egido Miguel Ángel Sierra Rodríguez Alma Viso Beronda TESIS DOCTORAL Marta García-Avello Méndez Madrid, 2019 iii ESTUDIO DE LA TRANSFERENCIA DE QUIRALIDAD EN SISTEMAS ORGANOMETÁLICOS Directores: Dra. María del Carmen de la Torre Egido Dr. Miguel Ángel Sierra Rodríguez Dra. Alma Viso Beronda Memoria para optar al grado de DOCTORA EN CIENCIAS QUÍMICAS presenta Marta García-Avello Méndez MADRID, 2019 vii Dña. María del Carmen de la Torre Egido y Dña. Alma Viso Beronda, Investigadoras Científicas del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y D. Miguel Ángel Sierra Rodríguez, Catedrático de Química Orgánica de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Complutense de Madrid, CERTIFICAN: Que la presente Memoria titulada “ESTUDIO DE LA TRANSFERENCIA DE QUIRALIDAD EN SISTEMAS ORGANOMETÁLICOS” se ha realizado bajo su dirección en el Departamento de Síntesis, Estructura y Propiedades de Compuestos Orgánicos del Instituto de Química Orgánica General del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y en el Departamento de Química Orgánica de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Complutense de Madrid, por la Licenciada en Ciencias Químicas Marta García-Avello Méndez, y autorizan su presentación para ser calificada como Tesis Doctoral. Y para que conste firmo el presente certificado en Madrid a 14 de Julio de 2019. Fdo. Dra. Mª del Carmen de la Torre Egido Fdo. Dr. Miguel Ángel Sierra Rodríguez Fdo. Dra. Alma Viso Beronda ix El trabajo recogido en esta Memoria se ha realizado en el Departamento de Síntesis, Estructura y Propiedades de Compuestos Orgánicos del Instituto de Química Orgánica General del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y en el Departamento de Química Orgánica de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Complutense de Madrid. La financiación que ha permitido llevarlo a cabo procede del Ministerio de Economía y Competitividad (CTQ2013-46459-C2-01-P, CTQ2013-46459-C2-02-P, CTQ2016-77555-C2-1-R, CTQ2016-77555-C2-02-R), MEC‐Consolider‐Ingenio (2010‐ CSD2007‐00006, CTQ2014 51912-REDC). Asimismo, agradezco al Ministerio de Economía y Competitividad por la concesión de una Beca FPI (BES-2014- 069539) A mi familia A Pablo xiii Mucha gente puede afirmar que sus tesis doctorales les han costado sangre sudor y lágrimas, pero creo que yo soy de las pocas que pueden decir que se han dejado ¡hasta los dientes! Fuera de bromas, a pesar de todos mis esfuerzos, esta tesis no hubiera sido lo mismo sin el apoyo y la ayuda de mucha gente, a la que me gustaría dar las gracias. En primer lugar, me gustaría agradecer a los doctores Mª Carmen de la Torre y Miguel Ángel Sierra, por darme la oportunidad de formarme en su grupo sin conocerme. Espero que no os arrepintáis de esa decisión que para mí ha significado tanto. Gracias por haber sabido escucharme, aconsejarme y guiarme. Me gustaría agradecer también a la Dra. Alma Viso, por los ánimos y el apoyo moral que me ha brindado, así como por la contribución científica que ella y el Dr. Roberto Fernández de la Pradilla han aportado a este trabajo. A los Dres. Mar Gómez, Luis Casarrubios e Israel Fernández por su interés y colaboración durante este trabajo y al Dr. Santiago Romano, por traer siempre la alegría al grupo. Al Dr. Andrés Guerrero, por su ayuda con las medidas de la fluorescencia y absorbancia. A mis dos Marías. A María Frutos, por enseñarme todo lo que sé de un laboratorio de química orgánica (¡y en sólo tres meses!). No sé qué habría sido de mí si no hubiera sido por tu paciencia conmigo. Incluso ahora que estás fuera del grupo sigues siendo mi guía, mandándome papers para que esté informada, buscándome futuros postdocs y enseñándome a meter referencias en Word. ¡Mil gracias! A María Moreno, porque tu llegada al lab 253 ha sido como un soplo de aire fresco, siempre canturreando (sobre todo canciones de Disney), hablando sin parar y lo mejor, riéndote con la mayor facilidad del mundo y estando siempre de buen humor. A todas las otras personas que han pasado por el lab 253 (o por el 140): Javier, Juan, Sergio, Gris y sobre todo a Alejandro, Manuela y Mariana. A Alejandro, por traer las charlas de vuelta al labo, nuestras conversaciones filosóficas solo podían ir a mejor con la llegada de la inolvidable Manuela. Esa temporada de los “divanes” por la tarde y Melendi a todas horas fue de las más divertidas. A Mariana, mi última “niña de prácticas” porque, aunque llegaste cuando el estrés ya empezaba a apoderarse de mí, hemos pasado muy buenos momentos las tres y espero que siga siendo así. xiv A mis compañeros del grupo, tanto a los predecesores: María Asenjo, Sandra, Carol, Elena y sobre todo Gong (que me ayudó con los BODIPYs); como a los sucesores: Mari Carmen, Diego, Sergio y Alejandro; y a las postdocs: Mayca y Alba Collado, porque aunque no haya compartido mucho tiempo con vosotros, siempre que hemos coincidido en tesis, comidas de grupo y congresos me habéis hecho sentir una más y siempre que he necesitado ayuda con reactivos, procedimientos o cualquier consejo químico habéis estado ahí para ayudarme. A Alba, mi rubia favorita, mi hermana de tesis. Porque siempre haces que todo sea más divertido, porque siempre que necesito algo estás ahí dispuesta a ayudarme con una sonrisa, porque creo que nos complementamos a la perfección (como tu ropa con todos tus complementos), gracias. A la gente del CSIC que hace de cada día un día mejor. A Ana, Cristóbal, Clara, Marina, Juan y Laura, por acogerme en su familia como a una más. Por hacer de las comidas y los cumpleaños buenos momentos y conseguir que el grito de ¡A comer! de Clara sea siempre una buena noticia para mis oídos. A mis vecinos de abajo Cris, Virginia, Marwan, Sere (vecina política) y Lorena, por transmitirme siempre su buen humor (esas carcajadas se oyen en cualquier parte del instituto) y especialmente a Rodri, por enseñarme los chuquitruquis del Mendeley, del 300, y presentarme a mis amigos rusos. A David, por venir a sacarnos del lab, porque los tés a media tarde contigo y con María en los que podemos acabar hablando de cualquier cosa son ya una tradición para mí y espero que la conservéis. A Marina Velado, por ser la persona más generosa que conozco. Siempre dándome ánimos, siempre dispuesta a ayudarme, incluso si eso supone comer a las 17 h, dispuesta a dejarme algún reactivo o ayudarme a encontrarlo. Qué paciencia has tenido conmigo… A Patrick, a Elisa, a Maite, a Mai, a Raul, a Ana y Mercedes, a Mariajo, a Belén Cabrero, a Manuela, a Isabel y Estrella, a Susana y en general a todas esas personas que hacen que el instituto funcione. A Laura por mantenerme siempre informada de los trámites, papeles o derechos que nos correspondían. A Diego, por enseñarme a usar el dicrógrafo y por venir a amenizarme y contarme sus aventuras con la espada. A Mayca, que, aunque coincidimos poco, siempre tiene unas palabras de ánimo para mí. xv Pero antes de Madrid también hubo vida. Fue durante la realización del TFM en el grupo de COMECAB (DEP) donde el buen ambiente que se respiraba y el trabajo de laboratorio me conquistaron y decidí que quería hacer el doctorado. Gracias a Sara (mi maestra de la inorgánica), pero también a Isaac, Eire, Irene, Nuria, Eder, Lucía, Cristian, Pedro, Marichu y David. Espero seguir encontrándome con vosotros de vez en cuando, ya sea en congresos o (quién sabe) en una nueva edición de Gran Doctorando. Durante la carrera y máster he coincidido con mucha otra gente genial, que de una forma u otra me han ayudado y que sigo contando entre mis amigos. Gracias a Susi, Laura, Lía, Alba, Laura, Aroa, Marinus, Estherus y Sarus, por las comidas en el comedor, las novenas, las espixas en el tartiere, las horas y meriendas en la biblioteca, el viaje a Malta, los espaguetis de Viena, la fiesta del jardín, y muchos otros momentos divertidos e inolvidables que quedan por venir. A mis amigos del erasmus, porque hicieron que ese año fuera una gran experiencia, sobre todo a Ana y Elena porque las tardes en la biblioteca fueron mucho más llevaderas gracias a ellas. Por último, a mis amigos de toda la vida. A los de Gijón: Adela, Alba, Nerea, Ra, Villa, Carlos, Edu, Javi, Jorge y a Olaya que me ha acompañado más de cerca en este viaje y en todas las actividades que nos han surgido (rugby, piscina, gimnasio…). Y a los de Cadavedo: Lola, Celia, Sol, Iciar, Ana, Edu, los Pablos, Germán y Alejandro. Por aguantar mis aburridos intentos de explicar mi trabajo, mi estrés y mi falta de novedades o buenas anécdotas durante 4 años. A mis padres, por apoyarme tanto económica como moralmente desde el primer día y por enseñarme que con un poco de esfuerzo se puede conseguir cualquier cosa. A mis hermanas, que han sabido escucharme incluso sin entenderme, se han interesado por mis “productitos” y junto con mis padres se han dado voluntarias para corregir las erratas de este trabajo. Al resto de mi familia, empezando por la de Torrelodones, por su cálida acogida. A mis padrinos, a todos mis tíos, tías y primos, por darme ánimos y apoyo cuando más lo necesitaba. A mi abuela Carmina, la persona que más fe ha tenido en mí, llamándome doctora desde el día que me matriculé en el programa de doctorado. A Pablo, por aguantar mis ausencias (físicas y mentales), por procurar que no vivamos en la inmundicia mientras yo escribo, por ayudarme a luchar contra la dominguitis, por apoyarme y por hacerme reír. xvii Abreviaturas y acrónimos acac Acetilacetonato AcOEt Acetato de etilo BINAP 2,2’-bis(difenilfosfino)-1,1’-binaftilo BODIPY Boro dipirrometeno br s Singlete ancho CAAC Carbeno amino alquilo cíclicos cat Catalizador cod Ciclooctadieno Cp Ciclopentadienilo Cp* Pentametilciclopentadienilo CPL Luminiscencia circularmente polarizada CuAAC Cicloadición entre azidas y alquinos catalizada por Cu(I) CV Voltamperometría cíclica d Doblete DC Dicroismo circular DCE 1,2-dicloroetano DCM Diclorometano dd Doblete de dobletes DFT Density Functional Theory DIBAL Hidruro de diisobutilaluminio Dipp Diisopropilfenilo dmap 4-dimetilaminopiridina DMG Directing Metallation Groups xviii DMSO Dimetilsulfóxido dr Ratio diastereomérico ee Exceso enantiomérico Epa Potencial anódico Epc Potencial catódico Fc Ferroceno HOMO Orbital ocupado de mayor energía HPLC Cromatografía líquida de alta eficacia HRMS (ESI) Espectroscopía de masas de alta resolución, ionización por electrospray. IR Infrarrojo J Constante de acoplamiento KHMDS Hexametildisilazano de potasio LF Ligand Field LUMO Orbital no ocupado de menor energía M Metal m Multiplete M.p Punto de fusión amcpb Ácido meta-cloroperbenzoico MIC Carbeno mesoiónico MLCT Metal to Ligand Charge Transfer MS Tamiz molecular naft Naftilo NHC Carbeno N-heterocíclico xix NOE Efecto Nuclear Overhauser NTs N-tosilo OLED Organic Light Emmiting Diodes ORTEP Oak ridge termal ellipsoid plot OTf Trifluorometano sulfonato p-cym Para-cimeno PEPPSI Pyridine-Enhanced Precatalyst Preparation Stabilization and Initiation. ppm Partes por millón p-tol 4-metilfenilo q cuadruplete RMN Resonancia Magnética Nuclear ROMP Ring Opening Metathesis Polymerization Ruc Rutenoceno s Singlete SIMes 1,3 bis(2,4,6-trimetilfenil)imidazolin-2-ilideno t Triplete t.a. Temperatura ambiente td Triplete de dobletes TEP Parámetro electrónico de Tolman THF Tetrahidrofurano TOF Turnover frequencies TON Turnover number UV/vis Ultravioleta/visible xxi ÍNDICE Abreviaturas y acrónimos RESUMEN 1 SUMMARY 11 CAPÍTULO I: Introducción y objetivos 21 I.1 INTRODUCCIÓN 23 I.1.1 Carbenos N-heterocíclicos (NHCs) 23 I.1.2 Carbenos mesoiónicos (MICs) 31 I.1.3. 1,2,3-Triazolilidenos 34 I.1.4. Sulfóxidos quirales como auxiliares en síntesis asimétrica. 45 I.1.5. Complejos Metal-MIC que contienen grupos funcionales de azufre 49 I.2. OBJETIVOS GENERALES. 63 CAPÍTULO II: Síntesis de complejos mono y bimetálicos quirales 65 II.1 INTRODUCCIÓN 67 II.2 OBJETIVOS 76 II.3. Grupos funcionales de azufre quirales como transmisores de la quiralidad en el metal en complejos semi-sándwich de Ir y Rh: Estudio combinado de DC/rayos-X 77 II.3.1 Discusión de resultados 77 II.3.2. Conclusiones 94 II.3.3 Parte experimental 95 II.4. Transferencia de quiralidad central (S) a quiralidad central (M= Ir, Rh) y a quiralidad planar (metaloceno, M= Fe, Ru) utilizando como ligandos MICs que contienen xxii sulfóxidos. Síntesis divergente de metalo-ferrocenos bimetálicos con quiralidad planar. 127 II.4.1 Discusión de resultados 127 II.4.2. Conclusiones 147 II.4.3 Parte experimental 149 CAPÍTULO III: Síntesis de complejos semi-sándwich quirales en el metal que contienen BODIPYs en su estructura. 169 III.1 Introducción 171 III.2 Objetivos 186 III.3 Discusión de resultados 187 III.4 Conclusiones 199 III.5 Parte experimental 201 CAPÍTULO IV: Conclusiones generales 213 CAPÍTULO V: Procedimientos experimentales generales 217 V.1 Disolventes y reactivos 219 V.2 Equipamiento y medidas 220 V.3 Procedimientos generales 223 CAPÍTULO VI: Bibliografía 225 RESUMEN Resumen 3 Resumen Los 1,2,3-triazolilidenos han ganado gran importancia en las últimas décadas debido, entre otras cosas, a su fácil síntesis. Sus precursores, los 1,2,3-triazoles, se obtienen como producto de la reacción altamente eficiente y regioselectiva de cicloadición entre alquinos y azidas catalizada por Cu(I) (CuAAC), lo que permite acceder a una gran diversidad estructural, así como modular las propiedades electrónicas del carbeno. Estos carbenos se utilizan ampliamente como ligandos de metales de transición en procesos catalíticos. Por otro lado, el incremento en la demanda de compuestos enantioméricamente puros con potencial aplicación en catálisis asimétrica o como dispositivos ópticos han impulsado el desarrollo y estudio de nuevas estrategias de síntesis estereoselectivas. Esta tesis doctoral pretende aunar ambas tendencias, sintetizando nuevos complejos metálicos enantiopuros derivados de carbenos 1,2,3-triazolilidenos. Así, en el Capítulo II se ha estudiado la transferencia de quiralidad de un grupo enantiopuro basado en azufre (sulfóxido o sulfoximina) al centro metálico (Ir(III) o Rh(III)) de un complejo semi-sándwich. Para ello se han sintetizado una serie de 1,2,3-triazoles que contienen en el C4 del anillo un sulfóxido, una sulfoximina, o una sulfona (aquiral). Estos 1,2,3-triazoles se han metilado en la posición N3, dando lugar a sales de triazolio, que por tratamiento con Ag2O y posterior transmetalación de los carbenos de Ag(I) resultantes con [MCl2Cp*]2 (M = Ir(III) o Rh(III)) dan lugar a los correspondientes complejos de Ir(III) o Rh(III) conteniendo ligandos 1,2,3-triazolilideno. Estos experimentan activación C−H, ya sea durante el proceso de metalación, al purificar por Resumen 4 columna de SiO2, o al ser tratados con NaOAc. Al producirse la activación C−H se forma un metalaciclo con dos elementos de quiralidad, el azufre (excepto en el caso de los derivados de sulfona) y el centro metálico. Tanto en el caso de los sulfóxidos, como en el de las sulfoximinas, la formación de metalaciclos de cinco miembros tiene lugar de manera totalmente diastereoselectiva, formándose exclusivamente un único diastereoisómero. En ningún caso se observó la formación del epímero en el centro metálico. Sin embargo, la formación de metalaciclos de seis miembros se da con menor estereoselectividad, generándose una mezcla de dos diastereoisomeros, epímeros en el centro metálico. Además, se estudió la posibilidad de llevar a cabo transformaciones sintéticas en el centro metálico mientras éste mantiene su integridad configuracional. Para ello se ensayaron dos reacciones: la transformación de los carbenos neutros en carbenos catiónicos y la reacción de inserción de alquinos. Se comprobó que en ambos casos se mantuvo la integridad configuracional del centro metálico, lo que sugiere que el resto Esquema 1. Síntesis de metalaciclos quirales en el metal de cinco o seis eslabones. Resumen 5 sulfóxido ocupa la vacante del núcleo de Ir(III) durante el proceso de disociación, lo que resultaría en un proceso análogo a procesos SN1 con asistencia vecinal. Por otro lado, dadas las atractivas propiedades de los ferrocenos con quiralidad planar, en la segunda parte del Capítulo II hemos utilizado una estrategia similar a la descrita anteriormente, metalación seguida de activación C−H, para sintetizar triazolilidenos bimetálicos con tres elementos diferentes de quiralidad: el sulfóxido, el centro metálico (Ir(III) o Rh(III)) y el metaloceno (ferroceno o rutenoceno) 1,2- disustituido con quiralidad planar. Esquema 2. Transformaciones sintéticas en el centro metálico para comprobar si se mantiene su integridad configuracional. Resumen 6 Para ello, partiendo de 1,2,3-triazoles que contienen un metaloceno en su estructura (además de un grupo sulfóxido enantiopuro en el C4), se prepararon dicloro carbenos de Ir(III) y Rh(III), vía transmetalación de los carbenos de Ag(I), pero también carbenos que contienen, en lugar de dos ligandos Cl, un ligando carbonato bidentado unido al metal. Estos se preparan por metalación directa utilizando como base externa Cs2CO3 en exceso. En este caso, en el proceso de activación C−H se forman dos nuevos elementos de quiralidad (el centro metálico y el metaloceno 1,2-disustituido). Los resultados señalan que la estereoquímica del metaloceno depende de los ligandos unidos al metal (Ir o Rh), mientras que la configuración en el centro metálico es independiente de estos ligandos, y depende únicamente de la estereoquímica del sulfóxido. Así, los carbenos con ligando carbonato dan lugar mayoritariamente a un diastereoisómero, mientras que los complejos con dos cloros dan lugar a una mezcla de dos diastereoisómeros (epímeros en el metaloceno, pero con la misma configuración en el metal y en el sulfóxido) de la que se aísla el diastereoisómero opuesto al obtenido con el carbeno carbonato. Esquema 3. Síntesis de complejos semi-sándwich quirales en el metal que contienen metalocenos con quiralidad planar. Resumen 7 Al cambiar el p-tolilo por un sustituyente más voluminoso en el sulfóxido, como el 2-metoxinaftilo, se observa una disminución de la estereoselectividad en el ferroceno en el caso del carbeno carbonato, y un aumento en el caso del dicloro carbeno. Además, se ha estudiado la electroquímica de estos nuevos carbenos bimetálicos, que muestran un fuerte desplazamiento catódico de las ondas de oxidación de las especies ciclometaladas. Cálculos DFT indican que dicho desplazamiento se debe al fuerte efecto de deslocalización causado por el fragmento MIC-Ir. Por último, en el Capítulo III se estudió la síntesis de carbenos 1,2,3- triazolilidenos quirales que contienen en su estructura una o dos unidades de BODIPY. Los BODIPYs, boro dipirrometenos, son una familia de cromóforos orgánicos que han sido muy estudiados debido a sus extraordinarias propiedades ópticas: altos coeficientes de absorción UV/visible, altos rendimientos cuánticos de emisión de fluorescencia y elevada estabilidad química y fotoquímica. Para unir el fragmento BODIPY y el del triazolilideno se llevan a cabo reacciones de acoplamiento C-C de tipo Suzuki entre el triazol y el fragmento BODIPY, seguidas de la metodología utilizada anteriormente: metilación, metalación y activación C−H. Los complejos semi-sándwich resultantes se forman como un único diastereoisómero, y en ningún caso se observó la presencia de otro diastereoisómero. Los compuestos sintetizados muestran espectros de absorbancia y fluorescencia típicos de los BODIPYs, aunque en el caso de los iridaciclos se observa una desactivación de la fluorescencia con respecto a sus precursores. Esta desactivación podría ser debida a un mecanismo de tipo Förster, que consiste en una interacción dador (BODIPY)- aceptor (metal-carbeno) a través del espacio. Resumen 8 Los compuestos preparados muestran rendimientos cuánticos en el rango Φ = 0.19-0.7, siendo los valores más bajos los de los iridaciclos y los más altos los de los triazoles. Todos los iridaciclos muestran efectos Cotton negativos intensos que Esquema 4. Síntesis de complejos semi-sándwich quirales en el metal que contienen una o dos unidades de BODIPY. Resumen 9 corresponden al centro metálico quiral. Sin embargo, estudios preliminares de algunos de estos complejos indican que no presentan luminiscencia circularmente polarizada (CPL), lo que puede deberse a la distancia entre el centro quiral y el fluoróforo o la ausencia de organización supramolecular del sistema metal-cromóforo. La asignación de la configuración de los elementos quirales formados durante esta tesis se ha llevado en todos los casos mediante la combinación de datos de difracción de rayos-X y medidas de dicroísmo circular (DC). Fig. 1. Espectros normalizados de absorción (—) y emisión (- - -) de uno de los iridaciclos con un fragmento BODIPY en su estructura. SUMMARY Summary 13 Summary 1,2,3-triazolylidenes have gained much attention in the last decades due, among other reasons, to their simple synthesis. Their precursors, 1,2,3-triazoles, are easily obtained as products of the efficient and regioselective Cu(I) catalysed Huisgen alkyne- azide cycloaddition (CuAAC). This reaction allows to prepare compounds with high structural diversity and to modulate the electronic properties of the resulting carbenes. These carbenes have been applied as ligands of transition metals in great number of catalysed reactions. On the other hand, the need for enantiopure compounds has increased in the last years due to their potential application as asymmetric catalyst or as optical devices. Therefore, the search and development of new strategies of stereoselective synthesis is always required. This thesis aims to join both tendencies, namely to prepare new enantiopure metallic 1,2,3-triazolylidenes. Thus, in Chapter II, we began studying the chirality transfer from an enantiopure sulphur group (sulfoxide or sulfoximine) to the metallic centre (Ir(III) o Rh(III)) in a half-sandwich complex. We started by synthesizing a series of triazoles which contain a sulfur group: sulfoxide, sulfoximine or sulfone (achiral) attached to C4 of the heterocyclic ring. These triazoles were methylated in the N3 position, using Me3OBF4 resulting in the corresponding triazolium salts, which upon treatment with Ag2O, followed by transmetallation with [MCl2Cp*]2 (M = Ir(III) or Rh(III)) afforded the Ir(III) or Rh(III) triazolylidene complexes. These half-sandwich complexes undergo C−H activation, during metalation, by chromatography in SiO2, or when being Summary 14 treated with NaOAc. The C−H activation process results in metallacycles having two chiral elements, the sulphur (except for the sulfone derivatives) and the chiral metallic centre. For the sulfoxide and the sulfoximine derivatives, the generation of five- members metallacycles takes place in a complete diastereoselective manner, giving exclusively one diastereoisomer. There was no evidence of the generation of other diastereoisomers in any case. However, the generation of six-membered metallacycles takes place with lower diastereoselectivity, giving a mixture of two diastereoisomers epimers in the metallic center. To study the possibility of carrying out synthetic transformations at the enantiopure metallic centre whilst maintaining the configurational integrity of the metallic centre, we assayed two different reactions: the transformation of neutral carbenes into cationic carbenes, and the insertion of alkynes. In both cases it was probed that the reactions occurred with retention of the configuration in both chiral centres. This fact suggests that the sulfoxide moiety fills the coordination vacant at the Ir(III) Scheme 1. Synthesis of chiral-at-metal five or six-membered metallacycles. Summary 15 centre through the dissociation process, in an analogous process to an SN1 with neighboring group participation. Considering the attractive properties of chiral-planar ferrocenes, in the second part of Chapter II we used a similar strategy (metalation followed by C−H activation) to synthesize bimetallic triazolylidenes with three different elements of chirality: the sulfoxide, the metallic centre (Ir(III) or Rh(III)) and the 1,2-disubstituted chiral-planar metallocene (ferrocene or ruthenocene). Scheme 2. Synthetic transformations at the metallic centre to probe if its configuration integrity is maintained. Summary 16 To begin, we prepared triazoles containing a sulfoxide group in C4 and a metallocene in their structure. This time we prepared Ir(III) and Rh(III) dichloro carbenes via transmetallation of silver carbenes, but also carbenes which contain, instead of two chloro ligands, a bidentate carbonate ligand, by direct metallation with Cs2CO3 as external base. In this case, in the C−H activation process two new chiral elements are generated: the metallic centre and the chiral planar metallocene. The experiments show that the stereochemistry of the metallocene depends on the metal ligands, while the configuration of the metallic centre depends only on the stereochemistry of the sulfoxide. So, the carbonate carbenes give, after C−H activation, mainly one diastereoisomer, while the dichloro carbenes generate a mixture of two diastereoisomers (epimers at the metallocene, but with the same configuration at the metallic centre and at the sulfoxide) from which we can isolate the opposite diastereoisomer. Scheme 3. Synthesis of half-sandwich chiral-at-metal complexes containing chiral-planar metallocenes. Summary 17 When the p-tolyl substituent is replaced by a bulkier substituent, such as 2- methoxynaphtyl, there is a loss of diastereoselectivity in the generation of the chiral- planar metallocene in case of the carbonate carbene, and an increase in case of the dichloro carbene. The electrochemistry of these new bimetallic triazolylidenes was also studied, showing strong cathodic shifts for the oxidation waves of cyclometallated species. DFT calculations indicate that they are due to the strong delocalization effect caused by the MIC-Ir fragment. Finally, in Chapter III we studied the synthesis and photophysical properties of 1,2,3-triazolylidenes which contain one or two BODIPY moieties. BODIPYs, boron dipyrromethenes, are a family of organic cromophores which have been deeply studied due to their extraordinary spectroscopic properties, high UV/ visible absorption coefficients, high quantum yields and high chemical and photochemical stability. To join the BODIPY moiety and the triazolylidene fragment we used Suzuki cross-coupling reactions between the BODIPY and the triazole, followed by the same methodology developped in Chapter II (methylation, metallation and C−H activation). The resulting chiral-at-metal half-sandwich complexes are formed as single diastereoisomers, and there was no evidence of the generation of any other diastereoisomer in any case. Summary 18 The absorbance and emission spectra of the synthesized compounds show Scheme 4. Synthesis of chiral-at-metal half-sandwich complexes containing one or two BODIPY moieties. Summary 19 similar shapes and features to those typical of BODIPYs spectra, although in case of the iridacycles there is a quenching of the fluorescence compared to the emission bands of the non-metallated BODIPY precursors. This quenching can be due to a Försters deactivation mechanism, which consists on an interaction between a donor (BODIPY) and an acceptor (Ir-MIC) through the space. All the compounds prepared present emission quantum yields in the range of Φ = 0.19-0.7. The lowest values correspond to iridacycles and the highest to triazoles. All the iridacycles show strong negative Cotton effects, which correspond to the chiral metallic centre. However, preliminary studies have shown that these complexes do not present Circular Polarized Light (CPL), which can be due either to the distance between the chiral centre and the fluorophore, or to the absence of supramolecular chiral organization of the chromophores. The assignation of the configuration of the chiral elements obtained during this thesis has been stablished by a combination of X-ray diffraction data and CD (Circular Dichroism) measurements. Fig. 1. Normalized absorption (—) and emission (- - -) spectra of one of the iridacycles with a BODIPY moiety in its structure. CAPÍTULO I Introducción y Objetivos Capítulo I 23 I.1 INTRODUCCIÓN I.1.1 Carbenos N-heterocíclicos (NHCs) Aspectos generales Los carbenos, compuestos neutros que contienen un átomo de carbono divalente con 6 electrones de valencia, eran considerados, inicialmente, intermedios de reacción muy inestables debido a su octete electrónico incompleto y su insaturación coordinativa. A pesar de los tempranos intentos de aislar y caracterizar carbenos libres sin coordinar,1 el aislamiento y caracterización de los primeros carbenos libres no se consiguió hasta finales de los años 80. Sin embargo, los carbenos ya se utilizaban con éxito como ligandos de metales de transición a finales de los años 60, gracias a los trabajos pioneros de Wanzlick,2 Öfele,3 Stone4 y Lappert.5 A pesar del considerable progreso conseguido por estos grupos, la química de carbenos y de los complejos metal- carbeno comenzó su desarrollo en 1988 cuando el grupo de Bertrand consiguió aislar por primera vez un carbeno estabilizado por interacciones favorables de los sustituyentes adyacentes de fósforo y silicio (Fig.I.1).6 En 1991 Arduengo describió la 1 a) Hopkinson, M. N.; Richter, C.; Schedler, M.; Glorius, F. Nature 2014, 510, 485–496. b) Schmidt, A.; Wiechmann, S.; Otto, C. F. N-Heterocyclic Carbenes; Advances in Heterocyclic Chemistry, Elsevier Ltd, 2016; Vol. 119. 2 Wanzlick, H. W; Schönherr, H. J. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1968, 7, 141–142. 3 Öfele, K. J. Organomet. Chem. 1968, 12, 42–43. 4 Fraser, P. J.; Roper, W. R.; Stone, G. A. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1974, 760–764. 5 Cardin, D. J.; Doyle, M. J.; Lappert, M. F. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1972, 927–928. 6 Igau, A.; Grutzmacher, H.; Baceiredo, A.; Bertrand, G. J. Am. Chem. Soc. 1988, 6463–6466. Capítulo I 24 síntesis y caracterización del primer carbeno estable y “embotellable” incorporado en un heterociclo con dos átomos de nitrógeno.7 Este acontecimiento marcó un antes y un después en la historia de los carbenos. Dada la estabilidad y la relativa facilidad de síntesis del primer carbeno N-heterocíclico (NHC), el 1,3-di(adamantil)imidazol-2-ilideno (Fig.I.1), este tipo de carbenos despertó gran interés entre la comunidad científica, dando lugar a una explosión de estudios teóricos y experimentales sobre la síntesis y análisis de nuevos NHCs. Como resultado, estos carbenos se han convertido en compuestos de gran utilidad práctica. Su capacidad como excelentes ligandos de metales de transición ha permitido su aplicación en numerosas transformaciones catalíticas industriales.8 Además, su reactividad para coordinarse a elementos representativos,9 así como su actividad en organocatálisis han abierto nuevos horizontes y campos de estudio.10 En cuanto a su estructura, los carbenos pueden tener geometría lineal o angular. En los carbenos lineales, el carbono carbénico tiene hibridación sp, con dos orbitales antienlazantes (px y py) degenerados. Los carbenos angulares tienen hibridación sp2 en el centro carbénico, lo que supone la ruptura de la degeneración. En este caso, el orbital py apenas cambia (aunque suele llamarse pπ), mientras que el orbital px se estabiliza y adquiere cierto carácter s (por lo que se denomina σ) (Fig. I.2). 7 Arduengo, A. J.; Harlow, R. L.; Kline, M. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 363–365. 8 a) Díez-González, S.; Marion, N.; Nolan, S. P. Chem. Rev. 2009, 109, 3612–3676. b) Poulain, A.; Iglesias, M.; Albrecht, M. Curr. Org. Chem. 2011, 15, 3325–3336. 9 Murphy, L. J.; Robertson, K. N.; Masuda, J. D.; Clyburne, J. A. C. In N-Heterocyclic Carbenes: Effective Tools for Organometallic Synthesis; Nolan, S. P., Ed.; Wiley-VCH, 2014; pp 427–498. 10 a) Peris, E. Chem. Rev. 2018, 118, 9988–10031. b) Hussaini, S. Y.; Haque, R. A.; Razali, M. R. J. Organomet. Chem. 2019, 882, 96–111. Fig.I.1. Primeros carbenos libres aislados y caracterizados Capítulo I 25 Los carbenos pueden presentar cuatro configuraciones electrónicas diferentes (Fig. I.3).11 Cuando los electrones no enlazantes ocupan los orbitales σ y pπ con una orientación paralela, se dice que el estado fundamental es triplete (3B1) y suelen tener una geometría lineal. Si el estado fundamental es singlete, los dos electrones se orientan de forma antiparalela. En este caso hay varias posibilidades de llenado de los orbitales. Una de ellas es que ambos electrones ocupen el mismo orbital, dando lugar a los dos estados 1A1. La otra posibilidad es un estado singlete excitado, en el que los electrones se sitúan en dos orbitales diferentes (1B1). Los carbenos singlete tienen un orbital lleno y uno vacío, por lo que tienen carácter ambifílico, mientras que los carbenos tripletes tienen dos orbitales semi-ocupados y se consideran diradicales. La estabilidad de los carbenos depende de la multiplicidad del estado fundamental, que está determinada por la diferencia de energía entre los orbitales σ y pπ. Cuando la diferencia energética es menor de 1,5 eV, se favorece el estado triplete, 11 Bourissou, D.; Guerret, O.; Gabbaı, P.; Bertrand, G. Chem. Rev. 2000, 100, 39–91. Fig.I.2. Orbitales antienlazantes de los carbenos según su geometría e hibridación Fig.I.3. Posibles configuraciones electrónicas de los carbenos. Capítulo I 26 mientras que diferencias de energía superiores a 2,0 eV favorecen el estado singlete.12 Este “gap” energético puede modularse por factores estéricos y estereoelectrónicos. Así, los sustituyentes σ-atractores disminuyen la energía del orbital σ mientras la energía del orbital pπ se mantiene prácticamente inalterada. Esta situación estabiliza el estado singlete. Por el contrario, los sustituyentes σ-dadores disminuyen la diferencia energética entre los dos orbitales, favoreciendo el estado triplete. Los efectos conjugativos son determinantes en la geometría de los carbenos singlete (Fig.I.4). Los sustituyentes con efecto  dador (Cl, Br, I, NR2, PR2, OR, SR, SR3), que proporcionan electrones al orbital p vacío del carbeno, provocan un aumento de energía del orbital pπ debido a su interacción con los electrones desapareados de los sustituyentes. Por el contrario, el orbital  permanece inalterado. Estos carbenos tienen geometría angular. Los sustituyentes  aceptores (Li, BR2, BeH2, SiR3) producen una estabilización aceptando electrones de los orbitales p llenos del carbeno. Estos carbenos tienen una geometría lineal. La naturaleza cíclica de los NHCs también favorece el estado singlete forzando al carbono carbénico a estar en disposición angular incrementando su carácter sp2. Por otro lado, los NHCs derivados de compuestos heteroaromáticos se benefician de mayor grado de estabilización por su aromaticidad parcial. Este efecto, que se ha calculado para los imidazol-2-ilidenos como una estabilización de en torno a 25 kcal/ mol, permite que carbenos con sustituyentes poco voluminosos sean estables. Sin embargo, la aromaticidad no es un requisito para obtener NHCs estables. Por ejemplo, el 1,3- 12 a) Hoffmann, R. J. Am. Chem. Soc. 1968, 90, 1475−1485. b) Hoffmann, R.; Zeiss, G.; Van Dine, G. W. J. Am. Chem. Soc. 1968, 90, 1485–1499. Fig.I.4. Efecto conjugativo de sustituyentes π-dadores, que da lugar a carbenos angulares, y de sustituyentes π-aceptores, que da lugar a carbenos casi lineales. Capítulo I 27 di(mesitil)imidazolin-2-ilideno preparado por Arduengo en 1995 es estable sin ser aromático.13 Igualmente, la presencia de dos átomos de nitrógeno adyacentes al carbono carbénico no es imprescindible para estabilizar el carbeno. Existen NHCs con otros heteroátomos, como S, O, o únicamente con un N, como en el caso de los (amino)carbenos (alquil)cíclicos (CAAC) descritos por Bertrand (Fig I.5).14 Los efectos de los elementos y sustituyentes en la estabilidad de los NHCs se resumen en la Fig.I.6. 13 Arduengo, A. J.; Goerlich, J. R.; Marshall, W. J. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 11027–11028. 14 Melaimi, M.; Soleilhavoup, M.; Bertrand, G. Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 8810–8849. Fig. I.5. Carbenos cíclicos estables que no requieren la presencia de dos átomos de N adyacentes al C carbénico. Fig.I.6. Efectos sobre las propiedades electrónicas y estéricas de los sustituyentes y elementos de los NHCs Capítulo I 28 Coordinación de NHCs a metales de transición Inicialmente, los NHCs se consideraron ligandos equivalentes a las fosfinas,15 siendo los NHCs mejor σ-dadores, pero π-aceptores más débiles. En ambos casos, tanto los factores estéricos como los electrónicos son los responsables de modular las propiedades del NHC o de la fosfina. En el caso de las fosfinas, la única variable fácilmente controlable para modular las propiedades estéricas y electrónicas del ligando es la naturaleza de los grupos R en PR3 que afecta directamente a ambas propiedades, mientras que en el caso de los carbenos NHCs estas características pueden modularse independientemente y mediante varios factores. La naturaleza de los grupos R de los nitrógenos adyacentes al carbono carbénico, así como los sustituyentes en C4 y C5 van asociados a los efectos estéricos. Por otro lado, el ligando carbeno es sensible a la naturaleza del anillo, que puede tratarse no solo de imidazol, sino también de imidazolinio, benzimidazol, triazol, u oxazol entre otros.16 La idoneidad de los NHCs como ligandos de metales de transición se debe a su comportamiento como σ-dadores. A pesar de que la donación σ es la componente más importante de la unión metal-ligando existen otras contribuciones al enlace. La figura Fig.I.7 muestra las principales contribuciones de los orbitales del carbeno al enlace NHC- M:17 a) Enlace σ del par electrónico del carbeno al orbital d del metal. b) Donación  de los orbitales p del carbeno a los orbitales d del metal. c) Retrodonación del metal al sistema  del carbeno. Por lo tanto, las interacciones metal-carbeno dependen tanto de la estructura del carbeno como de las propiedades electrónicas del metal. 15 Crabtree, R. H. J. Organomet. Chem. 2005, 690, 5451–5457. 16 Crabtree, R. H. Coord. Chem. Rev. 2013, 257, 755–766. 17 Tonner, R.; Heydenrych, G.; Frenking, G. Chem. Asian J. 2007, 2, 1555–1567. Capítulo I 29 Gracias a su habilidad para actuar como ligandos fuertemente σ-dadores, los NHCs se han usado ampliamente en química organometálica y catálisis. Esto se debe principalmente a dos factores: • Son ligandos altamente modulables, ya que se pueden obtener con gran diversidad estructural. • Los complejos NHC-Metal se preparan fácilmente, y normalmente contienen enlaces fuertes M-NHC.18 Aplicaciones La aplicación más extendida de los complejos M-NHC es como catalizadores en procesos de catálisis homogénea. Los primeros en aplicar un complejo Pd- imidazolilideno como catalizador en una reacción de tipo Heck fueron Herrmann y colaboradores.19 Hoy en día, numerosos complejos de tipo NHC con diferentes metales de transición se utilizan como catalizadores en multitud de procesos, tanto a nivel académico como comercial.8 Sin duda, las reacciones más estudiadas son las de acoplamiento cruzado (cross-coupling), catalizadas generalmente por Pd, y la metátesis de olefinas, catalizada por Ru. La estabilidad del catalizador, debida al enlace NHC-M, y la baja tendencia del catalizador a descomponer, así como el rango de influencias estéricas y electrónicas del ligando en el centro metálico son responsables de una mejora en la actividad catalítica. Un ejemplo muy claro es el catalizador de Grubbs de 2a generación (Fig.I.8) utilizado en las reacciones de metátesis de olefinas.20 En 18 Huynh, H. V. Chem. Rev. 2018, 118, 9457–9492. 19 Herrmann, W. A.; Elison, M.; Fischer, J.; Köcher, C.; Artus, G. R. J. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1995, 34, 2371–2374. 20 Vougioukalakis, G. C.; Grubbs, R. H. Chem. Rev. 2010, 110, 1746–1787. Fig.I.7. Interacciones entre orbitales del NHC y el metal de transición. Capítulo I 30 comparación con el catalizador de 1a generación, que contiene dos ligandos PCy3 unidos al Ru, el complejo N,N-bis-mesitil-imidazolin-2-ilideno (SIMes)-Ru(II) exhibe mayor estabilidad térmica y permanece activo en reacciones con menores cargas de catalizador. Además, presenta mayor reactividad y aumenta el rango de sustratos aptos para reacciones de metátesis. Desde la primera aplicación de NHCs como ligandos en catálisis se han desarrollado y utilizado un gran número de complejos NHC-metal como catalizadores de diferentes reacciones de acoplamiento, la mayoría de ellos con Pd. Algunos de los que más atención han recibido son los de tipo Pd-PEPPSI-NHC (PEPPSI = Pyridine- Enhanced Precatalyst Preparation Stabilization and Initiation) descritos por Organ21 (Fig.I.8). La disociación del ligando estabilizador 3-cloropiridina y la reducción in situ de Pd(II) a Pd(0) generan especies estabilizadas por el NHC, que actúan como catalizadores muy activos en diversos procesos de acoplamiento como las reacciones de Negishi,22 Suzuki,21 Buchwald-Hartwig23 o Kumada.24 21 O’Brien, C. J.; Kantchev, E. A. B.; Valente, C.; Hadei, N.; Chass, G. A.; Lough, A.; Hopkinson, A. C.; Organ, M. G. Chem. Eur. J. 2006, 12, 4743–4748. 22 Organ, M. G.; Avola, S.; Dubovyk, I.; Hadei, N.; Kantchev, E. A. B.; O’Brien, C. J.; Valente, G. Chem. Eur. J. 2006, 12, 4749–4755. 23 Organ, M. G.; Abdel-Hadi, M.; Avola, S.; Dubovyk, I.; Hadei, N.; Kantchev, E. A. B.; O’Brien, C. J.; Sayah, M.; Valente, C. Chem. Eur. J. 2008, 14, 2443–2452. 24 Organ, M. G.; Abdel-Hadi, M.; Avola, S.; Hadei, N.; Nasielski, J.; O’Brien, C. J.; Valente, C. Chem. Eur. J. 2007, 13, 150–157. Fig.I.8. Complejos metálicos con ligandos NHCs (Grubbs II y Pd- PEPPSI-NHC) utilizados en catálisis frente a complejos metálicos con ligandos fosfina (Grubbs I). Capítulo I 31 I.1.2 Carbenos mesoiónicos (MICs) La química de los metales de transición con ligandos NHCs está dominada por los imidazol-2-ilidenos y sus derivados, incluyendo oxazoles, tiazoles, 1,2,4-triazoles, pirimidinas, y sistemas fusionados análogos. En contraste con estos carbenos NHCs clásicos, los isómeros con menor estabilización heteroatómica, también conocidos como “carbenos no clásicos” han recibido menos atención.25 Típicamente, los metales de transición se unen a los NHCs por el carbono C2, según lo que se denomina coordinación “normal”. Esta selectividad se debe a la acidez del protón del C2 en el catión imidazolio.26 Además, la estructura resultante está estabilizada por los átomos de nitrógenos adyacentes. En 2001, Crabtree y colaboradores prepararon por primera vez lo que denominaron un carbeno “anormal” (aNHC) (Esquema I.1), en el que el metal se unía al C5 del imidazol en lugar de al C2.27 Desde entonces se han preparado numerosos complejos metálicos con ligandos aNHC, imidazol-4-ilidenos, 1,2,3-triazolilidenos, pirazolin-4-ilidenos, 1,2-isoxazol-4-ilidenos, etc.28 Posteriormente, Bertrand y colaboradores sugirieron que sería más correcto denominar a esta nueva subfamilia de NHCs como carbenos mesoiónicos (MIC),29 ya que 25 Krüger, A.; Albrecht, M. N-heterocyclic carbenes: from laboratories curiosities to efficient synthetic tools; Díez-González, S. 2011 Royal Society of Chemistry. 26 Albrecht, M.; Cavell, K. J. Organomet. Chem. 2009, 35, 47–61. 27 Gründemann, S.; Kovacevic, A.; Albrecht, M.; Faller Robert, J. W.; Crabtree, H. Chem. Commun. 2001, 21, 2274−2275. 28 a) Guisado-Barrios, G.; Soleilhavoup, M.; Bertrand, G. Acc. Chem. Res. 2018, 51, 3236–3244. b) Schuster, O.; Yang, L.; Raubenheimer, H. G.; Albrecht, M. Chem. Rev. 2009, 109, 3445–3478. c) Crabtree, R. H. Coord. Chem. Rev. 2013, 257, 755–766. 29 Guisado-Barrios, G.; Bouffard, J.; Donnadieu, B.; Bertrand, G. Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 4759– 4762. Esquema I.1 Obtención del primer carbeno “anormal” por Crabtree. Capítulo I 32 no es posible describir ninguna de las formas canónicas resonantes de estas especies sin separación de cargas (Esquema I.2). Así, es posible clasificar los NHCs, además de como clásicos (tienen dos heteroátomos en α al carbono carbénico) y no clásicos (tienen menos de dos heteroátomos en α al carbono carbénico), en tres tipos:30 • Carbenos normales (nNHC): es posible describir al menos una forma resonante sin cargas. • Carbenos anormales (aNHC) o mesoiónicos (MIC): no es posible describir ninguna de sus formas resonantes sin separación de cargas. • Carbenos remotos (rNHC): el carbono carbénico no tiene ningún heteroátomo en posición α. Puede ser nNHC o aNHC. Algunos ejemplos de estos tipos de NHC se recogen en la figura Fig.I.9. 30 Donnelly, K. F.; Petronilho, A.; Albrecht, M. Chem. Commun. 2013, 49, 1145–1159. Esquema I.2. Formas resonantes de complejos M-imidazolilideno unidos por el C2 (arriba) o por el C4 (abajo), para estos últimos no se pueden formular formas resonantes sin separación de cargas. Capítulo I 33 La menor influencia de los heteroátomos en los carbenos MIC y rNHC supone, normalmente, mayores valores de pKa del protón en la posición pre-carbénica, lo que afecta a la formación y estabilidad del carbeno libre. Al coordinarse al centro metálico, menor estabilización heteroatómica significa mayor basicidad del ligando, y por tanto mayor capacidad como σ-dadores.31 Se han desarrollado numerosas aplicaciones catalíticas de ligandos MIC o rNHCs con una extensa variedad de complejos metálicos. Las reacciones redox se ven especialmente favorecidas por ligandos MIC,32 aunque estos ligandos han demostrado su eficiencia también en reacciones de transferencia de hidrógeno y de oxidación del agua.33 La eficiencia de los MICs en catálisis de reacciones redox puede deberse a varios factores causados por la naturaleza del ligando, como el fuerte enlace M-aNHC, la elevada basicidad del ligando o la alta densidad electrónica del centro metálico coordinado.34 Además, el ligando puede jugar un papel importante en la estabilización de especies radicales o como reserva transitoria de protones. Estos patrones de reactividad son consecuencia de la estructura altamente dipolar de los carbenos 31 Vivancos, Á.; Segarra, C.; Albrecht, M. Chem. Rev. 2018, 118, 9493–9586. 32 a) Hettmanczyk, L.; Suntrup, L.; Klenk, S.; Hoyer, C.; Sarkar, B. Chem. Eur. J. 2016, 23, 576–585. b) Hohloch, S.; Kaiser, S.; Duecker, F. L.; Bolje, A.; Maity, R.; Košmrlj, J.; Sarkar, B. Dalton Trans. 2015, 44, 686–693. 33 a) Lalrempuia, R.; McDaniel, N. D.; Müller-Bunz, H.; Bernhard, S.; Albrecht, M. Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 9765–9768.b) Woods, J. A.; Lalrempuia, R.; Petronilho, A.; McDaniel, N. D.; Müller-Bunz, H.; Albrecht, M.; Bernhard, S. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2316–2328. 34 Klenk, S.; Rupf, S.; Suntrup, L.; van der Meer, M.; Sarkar, B. Organometallics 2017, 36, 2026–2035. Fig.I.9. Ejemplos de carbenos normales y mesoiónicos, remotos o no remotos. Capítulo I 34 mesoiónicos. La estructura dipolar también concede mayor solubilidad a los complejos de carbenos mesoiónicos en disolventes polares. I.1.3. 1,2,3-Triazolilidenos Los 1,2,3-triazolilidenos se describieron en primer lugar como ligandos de metales de transición y posteriormente como carbenos libres. En 2008, Albrecht publicó los primeros ejemplos de complejos de metales de transición con 1,2,3-triazolilidenos.35 Los dos primeros complejos se sintetizaron a partir de los correspondientes yoduros de triazolio I.2a y I.2b por tratamiento con Pd(OAc)2 en DMSO a 120 °C, generándose así los complejos dinucleares con puentes de yodo I.3a y I.3b (Esquema I.3). Al tratar las sales de triazolio con Ag2O se observa una reacción similar. Los 1,2,3-triazolilidenos derivados de Ag(I) no son estables en disolución, pero se pueden emplear en la síntesis de MICs con otros metales por transmetalación. Así describió Albrecht la síntesis de los complejos I.5-I.8 con Ru(II), Rh(I) e Ir(I), que fueron caracterizados por rayos-X. Los autores estudiaron las vibraciones de stretching del CO unido al Ir en el complejo I.8, para demostrar las propiedades como dador del ligando 1,2,3- 35 Mathew, P.; Neels, A.; Albrecht, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13534–13535. Esquema I.3. Primeros complejos 1,2,3-triazolilidenos con metales de transición preparados por Albrecht. Capítulo I 35 triazolilideno. Se ha establecido que en complejos del tipo [IrCl(CO)2L] existe una correlación lineal entre la frecuencia de vibración νmedia(CO) y el parámetro electrónico de Tolman (TEP) del ligando.36 Albrecht y colaboradores calcularon que el TEP del ligando 1,2,3-triazolilideno en el complejo I.8 tenía un valor comparable al de los imidazol-2-ilidenos más básicos, pero era mayor que el TEP de algunos MIC, como los imidazol-4-ilidenos, situándose sus propiedades como dadores en una posición intermedia entre los nNHCs más básicos y los MICs más fuertemente dadores. Bertrand y colaboradores aislaron por primera vez 1,2,3-triazolilidenos mesoiónicos libres.29 Para ello, sintetizaron el triazol estéricamente impedido con un nitrógeno unido a un resto 2,6-diisopropilfenilo (Dipp). Alquilaron el nitrógeno N3 con metil/isopropil triflato obteniendo las correspondientes sales de triazolio con rendimientos aceptables (Esquema I.4). Estas sales pueden ser desprotonadas usando hexametildisililamiduro potásico (KN(SiMe3)2) o tertbutóxido potásico en éter, dando lugar a los 1,2,3-triazolilidenos mesoiónicos libres I.10a y I.10b. Una de las principales ventajas de los 1,2,3-triazol-5-ilidenos frente a otros carbenos mesoiónicos es la facilidad, eficiencia y versatilidad de la síntesis de sus precursores, las sales de 1,2,3-triazolio. El esqueleto de triazol se sintetiza por medio de la reacción de cicloadición 1,3-dipolar entre azidas y alquinos catalizada por Cu (CuAAC).37 Esta reacción se da en condiciones suaves, por lo que es compatible con una gran variedad de grupos funcionales y sustratos sensibles facilitando la modulación de 36 a) Tolman, C. A. Chem. Rev. 1977, 77, 313–348. b) Chianese, A. R.; Li, X.; Janzen, M. C.; Faller, J. W.; Crabtree, R. H. Organometallics 2003, 22, 1663–1667. c) Kelly, R. A.; Clavier, H.; Giudice, S.; Scott, N. M.; Stevens, E. D.; Bordner, J.; Samardjiev, I.; Hoff, C. D.; Cavallo, L.; Nolan, S. P. Organometallics 2008, 27, 202–210. 37 a) Tornøe, C. W.; Christensen, C.; Meldal, M. J. Org. Chem. 2002, 67, 3057–3064. b) Rostovtsev, V. V.; Green, L. G.; Fokin, V. V.; Sharpless, K. B. Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 2596–2599. Esquema I.4. Primeros 1,2,3-triazolilidenos mesoiónicos libres sintetizados y caracterizados por Bertrand. Capítulo I 36 las propiedades electrónicas de los carbenos. La diversidad estructural del núcleo de triazol se puede generar modificando el alquino terminal, la azida o ambos.38 Síntesis de complejos metálicos derivados de 1,2,3-triazolilidenos Existen diferentes protocolos para la síntesis de complejos metálicos derivados de 1,2,3-triazolilidenos, pero en todos ellos se utilizan como precursores las sales de triazolio, que generalmente se obtienen por alquilación de los triazoles. Los métodos más frecuentes para la obtención de los complejos metálicos son: a) Transmetalación desde un complejo MIC-Ag. b) Desprotonación para formar el carbeno libre, seguida de coordinación del metal. c) Metalación directa. Metalación concertada con la desprotonación ya sea por medio de una base externa o un ligando básico unido al precursor metálico.30 a) Transmetalación desde un complejo MIC-Ag. Hasta el momento es el método más utilizado para la preparación de complejos metálicos conteniendo 1,2,3-triazolilidenos.31 El carbeno de plata se prepara por metalación directa de la sal de triazolio con Ag2O, que actúa simultáneamente como base y como fuente de metal, formándose el carbeno de plata.39 La adición de una fuente de Cl-, como NMe4Cl, puede ser beneficiosa para estabilizar el complejo de Ag cuando el anión de la sal de triazolio es poco o no coordinante (como en el caso de OTf- , BF4 - o PF6 -). En general, los complejos de plata formados no se aíslan y su formación se infiere de la desaparición del protón del C5 en los espectros de 1H RMN de la mezcla de reacción. Sin embargo, en nuestro grupo se han aislado y sintetizado diferentes complejos MIC-Ag.40 Generalmente, se hace reaccionar el carbeno de plata in situ con el precursor metálico. Este método se ha aplicado para formar complejos 1,2,3- 38 Crowley, J. D.; Lee, A. L.; Kilpin, K. J. Aust. J. Chem. 2011, 64, 1118–1132. 39 Wang, H. M. J.; Lin, I. J. B. Organometallics 1998, 17, 972–975. 40 Frutos, M.; Ortuño, M. A.; Lledos, A.; Viso, A.; de la Pradilla, R. F.; de la Torre, M. C.; Sierra, M. A.; Gornitzka, H.; Hemmert, C. Org. Lett. 2017, 19, 822–825. Capítulo I 37 triazolilideno con metales como Ir(I),35 Ir(III),35 Ru(II),35 Rh(I),35 Rh(III),41 Au(I),42 Cu(I),43 Pt (II),44 Os(II),45 Mo(I)46 y Co(III).47 En nuestro grupo de investigación se han preparado siguiendo este procedimiento complejos triazolilideno mono-, bi- (I.11), tri- y tetrametálicos de Au (I) que contienen una o varias unidades de estrona en su esqueleto (Esquema I.5).48 b) Desprotonación para formar el carbeno libre, seguida de coordinación del metal. Como se mencionó anteriormente, en 2010 Bertrand sintetizó los primeros carbenos libres por desprotonación de la correspondiente sal de 1,2,3-triazolio con KHMDS.29 Generalmente, se añaden de manera simultánea una base fuerte (KHMDS, LiNiPr2 (LDA) o KOtBu) y el precursor metálico sobre una disolución de la sal de triazolio. 41 Farrell, K.; Müller-Bunz, H.; Albrecht, M. Dalton Trans. 2016, 45, 15859–15871. 42 Mejuto, C.; Guisado-Barrios, G.; Gusev, D.; Peris, E. Chem. Commun. 2015, 51, 13914–13917. 43 Iwasaki, H.; Teshima, Y.; Yamada, Y.; Ishikawa, R.; Koga, Y.; Matsubara, K. Dalton Trans. 2016, 45, 5713– 5719. 44 Soellner, J.; Tenne, M.; Wagenblast, G.; Strassner, T. Chem. Eur. J. 2016, 22, 9914–9918. 45 Bolje, A.; Hohloch, S.; Van Der Meer, M.; Košmrlj, J.; Sarkar, B. Chem., Eur. J. 2015, 21, 6756–6764. 46 Schaper, L. A.; Graser, L.; Wei, X.; Zhong, R.; Öfele, K.; Pöthig, A.; Cokoja, M.; Bechlars, B.; Herrmann, W. A.; Kühn, F. E. Inorg. Chem. 2013, 52, 6142–6152. 47 Van Der Meer, M.; Glais, E.; Siewert, I.; Sarkar, B. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 13792–13795. 48 Frutos, M.; de la Torre, M. C.; Sierra, M. A. Inorg. Chem. 2015, 54, 11174–11185. Esquema I.5. Síntesis de complejo triazolilideno de Au (I) por medio de transmetalación desde el carbeno de Ag (I). Capítulo I 38 Este método se ha utilizado para preparar complejos de Pd,49 Ir,50 Ru,50 Rh,49,51 Au,51 Cu,52 Ni,53 Fe,54 y Mn55 (Esquema I.6). c) Metalación directa. La activación directa del enlace C−H de la sal de triazolio con un precursor metálico es un método muy utilizado para la síntesis de carbenos de Pd,35 Ir,56 Rh,57 y Ni.58 Este procedimiento engloba tres aproximaciones diferentes: i) Activación mediante un precursor metálico que contiene un ligando suficientemente básico, como por ejemplo [Pd(OAc)2], [Pd(acac)2], [M(COD)(OMe)]2 (M= Rh, Ir). Las paladaciones directas han sido, probablemente, la aproximación más estudiada (Esquema I.7).59 De hecho, éste fue el método utilizado por Albrecht y colaboradores para sintetizar el primer 1,2,3-triazolilideno metálico.35 49 Aucamp, D.; Witteler, T.; Dielmann, F.; Siangwata, S.; Liles, D. C.; Smith, G. S.; Bezuidenhout, D. I. Eur. J. Inorg. Chem. 2017, 2017, 1227–1236. 50 Bouffard, J.; Keitz, B. K.; Tonner, R.; Guisado-barrios, G.; Frenking, G.; Grubbs, R. H.; Bertrand, G. Organometallics 2011, 30, 2617–2627. 51 Mendoza-Espinosa, D.; González-Olvera, R.; Negrón-Silva, G. E.; Angeles-Beltrán, D.; Suárez-Castillo, O. R.; Álvarez-Hernández, A.; Santillan, R. Organometallics 2015, 34, 4529–4542. 52 Hohloch, S.; Duecker, F. L.; Van Meer, M. Der; Sarkar, B. Molecules 2015, 20, 7379–7395. 53 Bezuidenhout, D. I.; Kleinhans, G.; Guisado-Barrios, G.; Liles, D. C.; Ung, G.; Bertrand, G. Chem. Commun. 2014, 50, 2431–2433. 54 Liu, Y.; Kjær, K. S.; Fredin, L. A.; Chábera, P.; Harlang, T.; Canton, S. E.; Lidin, S.; Zhang, J.; Lomoth, R.; Bergquist, K. E.; Persson, P.; Wärnmark, K.; Sundström, V. Chem. Eur. J. 2015, 21, 3628–3639. 55 Lee, W. T.; Dickie, D. A.; Metta-Magaña, A. J.; Smith, J. M. Inorg. Chem. 2013, 52, 12842–12846. 56 Maity, R.; Van Der Meer, M.; Hohloch, S.; Sarkar, B. Organometallics 2015, 34, 3090–3096. 57 Guisado-Barrios, G.; Bouffard, J.; Donnadieu, B.; Bertrand, G. Organometallics 2011, 30, 6017–6021. 58 Mejuto, C.; Royo, B.; Guisado-Barrios, G.; Peris, E. Beilstein J. Org. Chem. 2015, 11, 2584–2590. 59 Sureshbabu, B.; Ramkumar, V.; Sankararaman, S. J. Organomet. Chem. 2015, 799, 232–238. Esquema I.6. Síntesis de un complejo 1,2,3-triazolilideno de Rh mediante desprotonación seguida de coordinación del metal. Capítulo I 39 ii) Activación inducida por una base externa. Un ejemplo es la síntesis de complejos de tipo PEPPSI-Pd. El tratamiento de la sal de triazolio I.12 con PdCl2 y K2CO3 (como base externa), en presencia de piridina da lugar al complejo I.13 (Esquema I.8).60 Este protocolo se utiliza también para sintetizar 1,2,3-triazolilidenos de Pt(II).61 iii) Activación promovida por grupos quelantes. Un ejemplo claro sería la iridación directa de la sal de triazolio I.14 funcionalizada con piridina. El tratamiento del triazolio con [IrCl2Cp*]2 genera el complejo de Ir I.15 como producto exclusivo. La formación selectiva de I.15 sugiere un proceso de activación directa C−H promovido por quelatación, proceso típico de algunas reacciones de ciclometalación. La coordinación del Ir al nitrógeno de la piridina dirige el metal al C5 del resto triazolio de manera selectiva (Esquema I.9).62 60 Maity, R.; Verma, A.; Van Der Meer, M.; Hohloch, S.; Sarkar, B. Eur. J. Inorg. Chem. 2016, 2016, 111– 117. 61 Maity, R.; Tichter, T.; van der Meer, M.; Sarkar, B. Dalton Trans. 2015, 44, 18311–18315. 62 Petronilho, A.; Woods, J. A.; Mueller-Bunz, H.; Bernhard, S.; Albrecht, M. Chem. Eur. J 2014, 20, 15775– 15784. Esquema I.7. Síntesis de complejos triazolilidenos de Pd mediante paladación directa. Esquema I.8. Ejemplo de metalación directa con base externa (K2CO3). Capítulo I 40 Los complejos con ligandos 1,2,3-triazolilideno que presentan un sustituyente fenilo son susceptibles de experimentar ciclometalaciones intramoleculares. Este proceso de activación de enlaces C−H se observa con varios metales, Pd(II), Ru(II), Rh(III) e Ir(III), y depende en gran medida de la posición del anillo de triazol a la que se encuentre unido el fenilo (N1 o C4). En complejos triazolilidenos de Ir(III), la ciclometalación es espontánea en sustituyentes fenilo, bencilo y sustituyentes de tipo piridina unidos al N1 del anillo heterocíclico.63,64 En nuestro grupo se ha llevado a cabo la C−H activación y la B−H activación selectiva de derivados de carboranos (I.16) mediante la metalación de 1,2,3-triazolilidenos con Ir y Rh(III) (Esquema I.10).65 En caso de 1,2,3-triazolilidenos 1,4-difenil sustituidos, se observa únicamente activación C−H del fenilo unido al N1 del anillo heterocíclico. Esto se atribuye a la mayor densidad electrónica en el fenilo unido al N1, que favorece el proceso de activación electrofílica (Esquema I.11).64 63 Donnelly, K.; Lalrempuia, R.; Müller-Bunz, H.; Clot, E.; Albrecht, M. Organometallics 2015, 34, 858– 869. 64 Donnelly, K. F.; Lalrempuia, R.; Müller-Bunz, H.; Albrecht, M. Organometallics 2012, 31, 8414–8419. 65 Frutos, M.; Gómez-Gallego, M.; Giner, E. A.; Sierra, M. A.; Ramírez de Arellano, C. Dalton Trans. 2018, 47, 9975–9979. Esquema I.10. C−H activación de derivados de carboranos. Esquema I.9. Metalación directa promovida por la coordinación al nitrógeno de la piridina. Capítulo I 41 Aplicaciones Las propiedades únicas de los complejos metálicos 1,2,3-triazolilidenos, y especialmente el carácter mesoiónico de estos complejos, ofrece oportunidades de almacenaje temporal de protones/electrones e incrementa la polaridad y la solubilidad en agua de los complejos, lo que las hace especialmente útiles en el campo de la catálisis. Catálisis El uso de complejos metálicos con ligandos 1,2,3-triazolilideno en catálisis ha aumentado exponencialmente en los últimos años. Estos complejos se han utilizado en reacciones de formación de enlaces C-C, oxidaciones, reducciones, etc. En la Tabla I.1 se muestran los distintos tipos de reacciones catalizadas y los metales más utilizados en cada caso. Al analizar las reacciones catalizadas por complejos triazolilidenos y los metales utilizados en cada caso se pueden observar ciertas pautas generales:30,31 Esquema I.11. C−H activación selectiva del fenilo unido al N1. Capítulo I 42 Tabla I.1. Reacciones catalizadas por complejos metálicos de 1,2,3-triazolilidenos. Las reacciones de acoplamiento cruzado de tipo Suzuki han sido estudiadas mayoritariamente con triazolilidenos de Pd (II).81 Algunos complejos de Ru (II) con ligandos 1,2,3-triazolilideno son catalizadores muy activos, comparables al catalizador de Grubbs de 2ª generación, en metátesis de olefinas.78,82 Otros complejos MIC-Ru(II) 66 Wei, Y.; Petronilho, A.; Mueller-Bunz, H.; Albrecht, M. Organometallics 2014, 33, 54. 67 Kilpin, K. J.; Paul, U. S. D.; Lee, A.-L.; Crowley, J. D. Chem. Commun. 2011, 47, 328–330. 68 Heath, R.; Müller-Bunz, H.; Albrecht, M. Chem. Commun. 2015, 51, 8699–8701. 69 Cai, J.; Yang, X.; Arumugam, K.; Bielawski, C. W.; Sessler, J. L. Organometallics 2011, 30, 5033–5037. 70 Beerhues, J.; Sen, S.; Schowner, R.; Mate Nagy, G.; Wang, D.; Buchmeiser, M. R. J. Polym. Sci. Part A Polym. Chem. 2017, 55, 3028–3033. 71 Dasgupta, A.; Ramkumar, V.; Sankararaman, S. RSC Adv. 2015, 5, 21558–21561. 72 Sluijter, S. N.; Korstanje, T. J.; van der Vlugt, J. I.; Elsevier, C. J. J. Organomet. Chem. 2017, 845, 30–37. 73 Pretorius, R.; Mazloomi, Z.; Albrecht, M. J. Organomet. Chem. 2017, 845, 196–205. 74 Sluijter, S. N.; Elsevier, C. J. Organometallics 2014, 33, 6389–6397. 75 Nguyen, T. V. Q.; Yoo, W. J.; Kobayashi, S. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 9209–9212. 76 Wei, Y.; Liu, S. X.; Mueller-Bunz, H.; Albrecht, M. ACS Catal. 2016, 6, 8192–8200. 77 Johnson, C.; Albrecht, M. Organometallics 2017, 36, 2902–2913. 78 Prades, A.; Peris, E.; Albrecht, M. Organometallics 2011, 30, 1162–1167. 79 Valencia, M.; Pereira, A.; Müller-Bunz, H.; Belderraín, T. R.; Pérez, P. J.; Albrecht, M. Chem. Eur. J. 2017, 23, 8901–8911. 80 a) Bernet, L.; Lalrempuia, R.; Ghattas, W.; Mueller-Bunz, H.; Vigara, L.; Llobet, A.; Albrecht, M. Chem. Commun. 2011, 47, 8058–8060. b) Petronilho, A.; Rahman, M.; Woods, J. A.; Al-Sayyed, H.; Müller-Bunz, H.; Don MacElroy, J. M.; Müller-Bunz, H.; Bernhard, S.; Albrecht, M. Dalton Trans. 2012, 41, 13074−13080. 81 a) Shaik, J. B.; Ramkumar, V.; Varghese, B.; Sankararaman, S. Beilstein J. Org. Chem. 2013, 9, 698–704. b) Huang, J.; Hong, J. T.; Hong, S. H. Eur. J. Org. Chem. 2012, 3, 6630–6635. 82 Keitz, B. K.; Bouffard, J.; Bertrand, G.; Grubbs, R. H. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8498–8501. Tipo de reacción Complejo metal-triazolilideno Acoplamiento cruzado Pd,81 Ni66 Metátesis de olefinas Ru82 Ciclaciones Au,67 Ag68 Polimerización Ru,69 Mo70 Hidrogenación Pd,71 Ru72 Transferencia de hidrógeno Ir,73 Ru,73 Rh,74 Os45 Hidrosililación Ir,62 Rh,75 Cu,52 Ni,76 Fe77 Oxidación de alcoholes/aminas Ir,83b Ru,83 Os83b Acoplamiento oxidativo Ru,78 Ir79 Oxidación de agua Ir,33 Ru80 Capítulo I 43 catalizan de manera eficiente reacciones de oxidación de aminas y alcoholes.83 Estas últimas también son eficientemente catalizadas por complejos que contienen ligandos 1,2,3-triazolilideno de Ir(III) y Os(II).83b Algunos complejos de Ru(II) e Ir(III) con ligandos 1,2,3-triazolilideno muestran también excelente actividad catalítica en reacciones de oxidación de agua.33,80 Los complejos 1,2,3-triazolilideno de Cu (I) han demostrado mayor actividad catalítica que sus análogos con ligandos nNHCs84 en reacciones CuAAC con diversos alquinos y azidas. Las reacciones de ciclación son catalizadas por complejos de Ag (I) y Au(I), incluyendo hidroalcoxilaciones de alenos y cicloisomerización de eninos.67 El Esquema I.12 recoge algunos ejemplos significativos de reacciones catalizadas por complejos con ligandos triazolilideno. Otras aplicaciones Aunque la mayoría de las aplicaciones de los complejos triazolilidenos de metales de transición se han concentrado en catálisis, existen otras áreas en las que han demostrado ser también de utilidad, como en organocatálisis,85 química médica86 o química de materiales.87 83 Hohloch, S.; Hettmanczyk, L.; Sarkar, B. Eur. J. Inorg. Chem. 2014, 2014, 3164–3171. 84 a) Nakamura, T.; Terashima, T.; Ogata, K.; Fukuzawa, S. I. Org. Lett. 2011, 13, 620–623. b) Hohloch, S.; Su, C. Y.; Sarkar, B. Eur. J. Inorg. Chem. 2011, 3067–3075. 85 Flanigan, D. M.; Romanov-Michailidis, G.; White, N. A.; Rovis, T. Chem. Rev. 2015, 115, 9307-9387. 86 a) Ott, I. Medicinal Chemistry of Metal N-Heterocyclic Carbene (NHC) Complexes in Inorganic and Organometallic Transition Metal Complexes with Biological Molecules and Living Cells, 147-179. Lo, K. Ed. Academic Press 2017. b) Mercs, L.; Albrecht, M. Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 1903-1912. 87 a) Smith, C. A.; Narouz, M. R.; Lummis, P. A.; Singh, I.; Nazemi, A.; Li, C.-H.; Crudden, C. M. Chem. Rev. 2019, 119, 4986-5056. b) Zhukhovitskiy, A. V.; MacLeod, M. J.; Johnson, J. A. Chem. Rev. 2015, 115, 11503- 11532. Capítulo I 44 Esquema I.12. Algunos ejemplos de distintas reacciones catalizadas por complejos con ligandos triazolilideno. Capítulo I 45 I.1.4. Sulfóxidos quirales como auxiliares en síntesis asimétrica. El incremento en la demanda de compuestos enantioméricamente puros ha llevado a un gran desarrollo de metodologías para su obtención. La síntesis asimétrica88 engloba los procesos en los que se generan compuestos quirales de manera estereoselectiva. La catálisis asimétrica89 es una de las estrategias más atractivas para lograr estos objetivos. Esta estrategia, junto con los métodos biocatalíticos permiten, cada vez más, la síntesis eficiente de muchos compuestos enantiopuros. Sin embargo, el empleo de auxiliares quirales internos para transferir quiralidad,90 sigue proporcionando, en muchos casos, los procedimientos más prácticos y fiables para la preparación de compuestos quirales de manera enantioselectiva.90e,91 En este sentido, en las últimas décadas se ha establecido el uso de sulfóxidos quirales en síntesis asimétrica y catálisis, y se han reconocido como auxiliares quirales eficientes, permitiendo la generación de distintos tipos de quiralidad (central, axial y planar) de manera estereoselectiva.92 Andersen describió en 1962 el primer método para la preparación de sulfóxidos quirales usando sulfinatos quirales como precursores.93 A partir del cloruro de p- tolilsulfinilo y del (—)-mentol se obtiene el p-tolilsulfinato I.20, que se obtiene como mezcla de epímeros en el azufre. Estos epímeros se separan por cristalización, ya que el isómero (SS)-I.20 es cristalino, mientras que el (SR)-I.20 es aceitoso. Tratando el diastereoisómero (SS)-I.20 con un magnesiano se obtiene el correspondiente sulfóxido 88 Hassner, A. Advances in Asymmetric Synthesis, 1995, JAI, Greenwich. b) Gawley, R. E.; Aube, J.; Baldwin, J. E.; Magnus, P. D. Principles of Asymmetric Synthesis, 1996, Pergamon Press, Oxford. c) Li, G.-Q.; Li, Y.- M.; Chan, A. S. C. Principles and Applications of Asymmetric Synthesis, 2001, John Wiley & Sons, New York. d) Christmann, M.; Brase, S. Asymmetric Synthesis: The Essentials, 2007, Wiley-VCH, New-York. 89 a) Trost, B. M. Proc. Natl. Acad. Sci. 2004, 101, 5348–5355. b) Mikami, K.; Lautens, M. New Frontiers in Asymmetric Catalysis, 2007, Wiley-VCH, Wienhelm. 90 a) Seyden-Penne, J. Chiral Auxilaries and Ligands in Asymmetric Synthesis, 1995, Willey, New York. b) Helmchen, G.; Hoffmann, R. W.; Mulzer, J.; Schaumann, E. Houben-Weyl Methods in Organic Chemistry, Stereosective Synthesis, 1995, Thieme-Verlag, Stuttgart. c) Roos, C. Compendium of Chiral Auxilary Applications, 2002, Academic Press, New York. d) Paquette, L. A. Handbook of Reagents for Organic Synthesis: Chiral reagents for Asymmetric Synthesis, 2003, Willey, New York. e) Glorious, F.; Gnass, Y. Synthesis, 2006, 12, 1899–1930. 91 Comprehensive Chirality, H. Yamamoto, H. M. Carreira, Eds. Elsevier Science, 2012. 92 a) Carmen Carreño, M.; Hernández-Torres, G.; Ribagorda, M.; Urbano, A. Chem. Commun. 2009, 41, 6129–6144. b) Otocka, S.; Kwiatkowska, M.; Madalińska, L.; Kiełbasiński, P. Chem. Rev. 2017, 117, 4147– 4181. c) Jia, T.; Wang, M.; Liao, J. Top. Curr. Chem. 2019, 377:8. 93 Andersen, K. K. Tetrahedron Lett. 1962, 3, 93–95. Capítulo I 46 enantioméricamente puro, I.21. La reacción transcurre con inversión de la configuración en el azufre (Esquema I.13). 94 Este método sigue siendo el más utilizado para la preparación de sulfóxidos quirales.95 Los sulfóxidos quirales se han usado como auxiliares quirales en reacciones de reducción, cicloadiciones, reacciones de Pummerer y de formación de enlaces C-C, C- N y C-O (Esquema I.14).96 Su éxito se debe especialmente a su eficacia como portador de información quiral. La diferencia estereoelectrónica entre los tres sustituyentes del átomo de azufre (el par solitario, el átomo de oxígeno y los dos grupos alquilo o arilo) permite la creación de un entorno quiral bien definido alrededor del azufre. Además, la polarización del enlace S-O, con una carga neta positiva en el S, posibilita la coordinación de ácidos de Lewis y metales de transición tanto al átomo de O como al de S, generando así estados de transición con geometrías rígidas y ordenadas que facilitan la transferencia de quiralidad a posiciones α, β y posiciones más alejadas del grupo sulfóxido.97 94 Andersen, K. K.; Gaffield, W.; Papanikolaou, N. E.; Foley, J. W.; Perkins, R. I. J. Am. Chem. Soc. 1964, 86, 5637–5646. 95 a) Pellissier, H. Tetrahedron 2006, 62, 5559–5601. b) Kosugi, H.; Kitaoka, M.; Tagami, K.; Takahashi, A.; Uda, H. J. Org. Chem. 1987, 52, 1078–1082. 96 Fernández, I.; Khiar, N. Chem. Rev. 2003, 103, 3651–3706. 97 a) Solladié, G.; Greck, C.; Demailly, G.; Solladié-Cavallo, A. Tetrahedron Lett. 1982, 23, 5047−5050. b) Solladié, G.; Colobert, F.; Somny, F. Tetrahedron Lett. 1999, 40, 1227−1228. c) Carreno, M. C.; Garcia Ruano, J. L.; Martin, A. M.; Pedregal, C.; Rodriguez, J. H.; Rubio, A.; Sanchez, J.; Solladie, G. J. Org. Chem. 1990, 55, 2120−2128. d) Fernández de la Pradilla, R.; Castro, S.; Manzano, P.; Viso, A. J. Org. Chem. 1996, Esquema I.13. Método de Andersen para sintetizar sulfóxidos quirales. Capítulo I 47 Por otro lado, los sulfóxidos quirales no solo se han utilizado para sintetizar compuestos conteniendo centros quirales (Esquema I.15). En 1993 Kagan y colaboradores desarrollaron una metodología para preparar ferrocenos enantioméricamente puros con quiralidad planar I.22, a partir de ferrocenos I.23 con un grupo sulfóxido enantioméricamente puro que actúa como DMG (Directing Metallation Groups).98 Posteriormente, en 2005, Baker describió la síntesis enantioselectiva de 2-(1- naftil)-piridinas I.24 con quiralidad axial mediante reacciones de acoplamiento entre sulfinil piridinas enantioméricamente puras R y S-I.25 y bromuro de 2- 61, 3586–3587. e) Fernández de la Pradilla, R.; Manzano, P.; Montero, C.; Priego, J.; Martínez-Ripoll, M.; Martínez-Cruz, L. A. J. Org. Chem. 2002, 67, 8166–8177. 98 Rebiere, B. F.; Riant, O.; Ricard, L.; Kagan, H. B. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1993, 32, 568–570. Esquema I.14. Ejemplos del uso de sulfóxidos quirales como auxiliares en síntesis asimétrica. Capítulo I 48 metoxinaftilmagnesio.99 En 2008, Carreño describió la síntesis asimétrica de heliceno- quinonas enantiopuras I.26 a partir de la (SS)-2-(p-tolilsulfinil)-1,4-benzoquinona I.27. La configuración de la estructura helicoidal, P o M, depende de la naturaleza del sustituyente en C12.100 El uso de auxiliares quirales de azufre para preparar complejos semi-sándwich quirales en el metal apenas se ha explorado. Baker describió la síntesis del complejo semi-sándwich de Rh(III) I.28, por coordinación de 2-fenilpiridina al complejo de Rh I.29 que presenta un sulfóxido quiral, unido al metal y que forma parte del ligando naftilindenilo (Esquema I.16).101 Se concluyó que la quiralidad del sulfóxido ejerce un 99 Baker, R. W.; Rea, S. O.; Sargent, M. V.; Schenkelaars, E. M. C.; Tjahjandarie, T. S.; Totaro, A. Tetrahedron 2005, 61, 3733–3743. 100 Carreño, M. C.; Enríquez, A.; García-Cerrada, S.; Sanz-Cuesta, M. J.; Urbano, A.; Maseras, F.; Nonell- Canals, A. Chem. Eur. J. 2008, 14, 603–620. 101 Baker, R. W.; Turner, P.; Luck, I. J. Organometallics 2015, 34, 1751–1758. Esquema I.15 Ejemplos de sulfóxidos quirales utilizados para sintetizar compuestos con otros elementos de quiralidad (planar o axial). Capítulo I 49 papel significativo en el control de la configuración y el exceso diastereómerico del centro quiral metálico recién formado. Por otro lado, el uso de 1,2,3-triazolilidenos que contengan auxiliares enantiopuros de azufre no se ha empleado hasta ahora para sintetizar complejos semi- sándwich quirales en el metal. Asimismo, el uso de estos elementos quirales para transmitir la información quiral a un centro metálico generándose, consiguientemente, un elemento de quiralidad planar no se ha descrito hasta el momento. I.1.5. Complejos Metal-MIC que contienen grupos funcionales de azufre Los ligandos híbridos, compuestos por NHCs y grupos funcionales de azufre han sido estudiados repetidamente. 102 Introducir grupos hemilábiles funcionales de azufre en un sistema heterocíclico 1,2,3-triazolilideno es sencillo dada la versatilidad del proceso CuAAC, que permite la introducción del grupo funcional de azufre ya sea a través de la azida, del alquino o de ambos. Siguiendo esta aproximación, se han sintetizado varios 1,2,3-triazolilidenos que contienen funcionalidades de tioéter alifático en el C4 del anillo de triazol.103 No se observó coordinación del tioéter al centro metálico tras la metalación (Pd, Rh, Au) de estos compuestos.104 102 Ver el review: Fliedel, C.; Braunstein, P. J. Organomet. Chem. 2014, 751, 286-300. 103 a) Mendoza-Espinosa, D.; González-Olvera, R.; Osornio, C.; Negrón-Silva, G. E.; Santillan, R. New J. Chem. 2015, 39, 1587-1591. b) Mendoza-Espinosa, D; Negrón-Silva, G.; Lomas-Romero, L.; Gutiérrez- Carrillo, A.; Santillán, R. Synth. Commun. 2014, 44, 807-817. 104 También se ha descrito la síntesis de los ligandos funcionalizados con tioéter 1-[2-(metiltio)fenil]-4- fenill-1H-1,2,3-triazol y 3-metil-1-[2-(metiltio)fenil]-4-fenil-1H-1,2,3-triazol-5-ilideno). Véase: a) Hohloch, S.; Su, C.-Y.; Sarkar, B. Eur. J. Inorg. Chem. 2011, 3067-3075. b) Hohloch, S.; Sarkar, B.; Nauton, L.; Cisnetti, Esquema I.16. Preparación de complejos semi-sándwich quirales en el metal a partir de ligandos con sulfóxidos quirales. Capítulo I 50 En 2014 Sarkar describió el primer ligando heteroléptico formado por un tioéter aromático y un 1,2,3-triazolilideno.105 Así, el complejo de Ir I.30, y los complejos de Ru y Os I.31 se prepararon desde las correspondientes sales de triazolio utilizando la secuencia complejación de Ag-transmetallación en la posición C5 del heterociclo, con la coordinación simultánea del grupo ariltioéter. Esta ruta dio lugar a los complejos deseados con buenos rendimientos (Esquema I.17). A diferencia de los NHCs que contienen sulfuros,102 los NHCs que contienen grupos sulfóxido en su estructura han sido escasamente estudiados. El primer ejemplo de complejo metal-NHC que contiene un sulfóxido fue el compuesto de tipo pinza CSC I.32 descrito por Huynh.106 Este ligando presenta el grupo sulfóxido como un puente entre dos sales de dibenzimidazolio. La aproximación sintética al ligando I.33 consiste en la oxidación del grupo sulfuro del compuesto I.34 por tratamiento con H2O2. Finalmente, la reacción con Pd(OAc)2 en DMSO a 80 °C da lugar al complejo I.32. Cabe F.; Gautier, A. Tetrahedron Lett. 2013, 54, 1808-1812. c) Hohloch, S.; Scheiffele, D.; Sarkar, B. Eur. J. Inorg. Chem. 2013, 3956-3965. 105 Hohloch, S.; Hettmanczyck, L.; Sarkar, B. Eur. J. Inorg. Chem. 2014, 3164-3171. 106 Huynh, H. V.; Yuan, D.; Han, Y. Dalton Trans. 2009, 7262-7268. Esquema I.17. Síntesis de complejos que contienen ligandos 1,2,3-triazolilidenos con tioéteres aromáticos. Capítulo I 51 destacar, que el grupo sulfóxido de I.32 no se coordina al centro de Pd (Rayos-X) (Esquema I.18). Cárdenas describió la síntesis de complejos Pd-imidazolilideno I.35 que contienen un grupo sulfóxido en una cadena unida al N3.107 La alquilación de los imidazoles I.36 con el bromosulfóxido racémico I.37, en condiciones de irradiación de microondas, da lugar a las sales de imidazolio I.38 que, tras tratamiento con Ag2O en MeCN y posterior transmetalación con Pd, dan lugar a los complejos I.35. (Esquema I.19). Las estructuras de los complejos [I.35aNCMe]+ y (I.35d)2 se determinaron por difracción de rayos-X. Mientras que la distancia entre los átomos de Pd y S del primero sugiere una interacción débil entre ambos, para (I.35d)2 no se observa ninguna interacción entre el grupo sulfóxido y el centro metálico. 107 Tato, F.; García-Domínguez, A.; Cárdenas, D. Organometallics, 2013, 32, 7487-7494. Esquema I.18. Síntesis del complejo pseudo pinza I.32. Capítulo I 52 Cabe destacar que en los ejemplos anteriores el grupo sulfóxido es racémico. Al inicio de este proyecto no se había descrito ningún procedimiento para preparar ligandos 1,2,3-triazolilidenos enantioméricamente puros conteniendo grupos sulfóxidos quirales. Así, en nuestro grupo de investigación se desarrolló una metodología para preparar dichos ligandos, permitiendo la posibilidad de introducir diversidad en los compuestos preparados.108 El Esquema I.20 muestra ejemplos que demuestran que la síntesis de triazoles I.39 es compatible con alquil y aril azidas I.40, así como con sulfóxidos I.41 con diferentes sustituyentes. La preparación de triazoles que contienen un centro quiral adicional es especialmente relevante. En ambos casos se obtuvo un único enantiómero, confirmando que la estereoquímica de ambos centros se mantiene durante el proceso de cicloadición.109 La metilación de los triazoles I.39 se lleva a cabo con altos rendimientos en presencia de Me3OBF4 y los complejos de oro I.42 se obtienen a través de los correspondientes carbenos de plata intermedios, y por posterior tratamiento con [AuCl(Me2S)]. Los complejos I.40 fueron caracterizados por difracción de rayos-X. 108 a) Burke, M. D, Schreiber, S. L. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 46-58 b) Galloway, W. R. J. D. Nat. Commun. 2010, 1, Article number:80. 109 Frutos, M.; Avello, M. G.; Viso, A.; Fernández De La Pradilla, R.; de la Torre, M. C.; Sierra, M. A.; Gornitzka, H.; Hemmert, C. Org. Lett. 2016, 18, 3570–3573. Esquema I.19. Síntesis de complejos sulfinil imidazolilideno de Pd. Capítulo I 53 Bolm ha descrito una metodología para preparar 1,2,3-triazoles con sustituyentes sulfoximina I.43 mediante la reacción de cicloadición 1,3-dipolar de Huisgen entre azidas y sulfoximidoil alquinos I.44 (Esquema I.21).110 Los sulfoximidoil alquinos se preparan por iminación con PhI=NTs catalizada por Cu de los correspondientes sulfóxidos. La reacción de cicloadición es regioselectiva, favoreciendo el producto deseado, aunque se forman cantidades variables de los triazoles regioisoméricos. Los compuestos I.43 no se han utilizado para complejar metales. Recientemente, se ha descrito un procedimiento similar para preparar 1,2,3-triazolil-5- sulfoximinas mediante acoplamiento de tres componentes (sulfoximinas, alquinos y azidas) catalizado por Cu(I).111 110 Füger, B.; Sklute, G.; Marek, I.; Bolm, G. Y.; Bolm, C. Synlett 2008, 116-118. 111 Xu, J.; Song, Q. Org. Chem. Front. 2017, 4, 938-942. Esquema I.20. Síntesis de sulfinil 1,2,3-triazolilidenos de oro. Esquema I.21. Síntesis de Bolm de 1,2,3-triazoles con sustituyentes sulfoximina. Capítulo I 54 Los complejos metálicos con ligandos 1,2,3-MICs que contienen grupos sulfóxido se han utilizado en diferentes procesos catalíticos. Así, los complejos I.32 (Esquema I.18), I.45 y I.46 son catalizadores efectivos en la reacción de Heck (Esquema I.22).106 Las reacciones entre los bromoaril derivados I.47 y acrilato de tertbutilo, con los catalizadores mencionados, dan lugar a los productos esperados. Cuando se usa 2,6- dibromopiridina se obtienen los aductos dobles I.48. Lo que resulta interesante es que tanto el sulfuro catiónico coordinado I.46 como el sulfuro no coordinado I.45 actúan igual que el catalizador I.32, lo que indica que el grupo derivado de azufre no participa en el proceso catalítico (Esquema I.22). Los complejos I.35 se utilizaron como catalizadores en la reacción de acetoxilación de tolueno en AcOH/H2O con (diacetoxiyodo)benceno como oxidante. Los rendimientos van de aceptables a buenos (Esquema I.23).107 Esquema I.22. Bencimidazolilidenos de Pd que contienen grupos funcionales de azufre, como catalizadores en reacciones de Heck. Capítulo I 55 Los Au-MIC enantioméricamente puros I.42 se ensayaron como catalizadores en la cicloisomerización de eninos 1,6 I.49.109 Estos compuestos son muy eficientes en la formación de los productos cíclicos I.50 y I.51. El complejo Au-MIC I.52 que no presenta grupos sulfóxido no promueve la formación del enino I.49a, mientras que su análogo I.42a, con grupo sulfóxido en lugar de grupo bencilo, da lugar exclusivamente al producto cíclico I.50 con rendimientos casi cuantitativos. Estos resultados permiten suponer que la presencia del resto sulfóxido es necesaria para que se produzca la cicloisomerización. Además, mientras el grupo sulfóxido es esencial para la actividad del catalizador, el volumen del sustituyente en el nitrógeno determina el ratio de productos cíclicos 5-exo vs 6-endo (Esquema I.24). Cuanto mayor es el volumen del sustituyente en el nitrógeno, mayor es la selectividad por el producto de ciclación 5-exo. Por ejemplo, el catalizador I.42b da lugar a una mezcla de los compuestos I.50 y I.51 (1:1.4), mientras que la reacción análoga con I.42a, da lugar exclusivamente al compuesto I.24. El ciclo catalítico propuesto para explicar estas observaciones implica la formación inicial de complejos Au-carbeno A y B por reacción del alquino terminal y el catalizador (los alquinos internos no reaccionas en estas condiciones). Este es el mecanismo estándar para las ciclaciones promovidas por Au,112 y en este paso el grupo sulfóxido debe ser un mero espectador. La selectividad 5-exo vs 6-endo debe estar 112 a) Nieto-Oberhuber, C.; López, S.; Echavarren, A. M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 6178-6179. b) López, S.; Herrero-Gómez, E.; Pérez-Galán, P.; Nieto-Oberhuber, C.; Echavarren, A. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 6029-6032. c) Marion, N.; Lemière, G.; Correa, A.; Costabile, C.; Ramón, R. S.; Moreau, X.; de Frémont, P.; Dahmane, R.; Hours, A.; Lesage, D.; Tabet, J.-C.; Goddard, J.-P.; Gandon, V.; Cavallo, L.; Fensterbank, L.; Malacria, M.; Nolan, S. P. Chem. Eur. J. 2009, 15, 3243-3260. Esquema I.23. Sulfinil-imidazolilidenos de Pd como catalizadores. Capítulo I 56 relacionada con el volumen en el carbono unido al N1. Ya que el intermedio C está mucho más impedido que D, el sustituyente voluminoso α-feniletilo del complejo I.42a debe favorecer la formación de A, dando exclusivamente la formación del producto 5- exo I.50 (Esquema I.24). Por otro lado, el sustituyente bencilo del complejo I.42b es menos voluminoso, dando lugar a mezclas de los dos regioisómeros. Esta hipótesis mecanística es congruente con los resultados obtenidos y da al grupo sulfóxido un papel clave sin precedentes en la literatura. De hecho, la falta de actividad catalítica del complejo I.52 señala una clara implicación del oxígeno del sulfóxido en la estabilización de los intermedios carbeno-Au, muy probablemente por interacción del par electrónico Esquema I.24. Complejos Au-MICs enantiopuros como catalizadores de cicloisomerización de eninos 1,6. Capítulo I 57 bien del azufre o bien del oxígeno con el carbono carbénico y el centro metálico.113 Esta interacción estabiliza los intermedios A y B y permite que la reacción tenga lugar (Esquema I.25) La actividad catalítica de los complejos Au-MIC I.42 se probó también en la cicloisomerización de eninos unidos a anillos aromáticos.114 La reacción de los eninos I.54 con el catalizador I.42a, en presencia de NaBArF da lugar a mezclas de los compuestos I.55 y I.56 que difieren en la posición de un doble enlace. Estos compuestos se forman por medio de una cascada de dimerización ciclación con rendimientos excelentes. La proporción I.55:I:56 depende de la temperatura. Los compuestos I.55 son los productos termodinámicos y se forman a temperatura ambiente, mientras que los compuestos I.56 son los compuestos cinéticos y se forman a bajas temperaturas. Los compuestos I.56 se convierten en los productos termodinámicos I.55 por agitación a temperatura ambiente en presencia del catalizador I.42a. Sin embargo, el uso de un catalizador sencillo de Au, como Ph3PAuCl/AgSbF6 da lugar a un producto diferente, el 113 a) Dorel, R.; Echavarren, A. M. J. Org. Chem. 2015, 80, 7321-7332. b) Witham, C. A.; Mauleón, P.; Shapiro, N. D.; Sherry, B. D.; Toste, F. D. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 5838-5839. c) Zhang, L. Acc. Chem. Res. 2014, 47, 877-888. 114 Álvarez-Pérez, M.; Frutos, M.; Viso, A.; Fernández de la Pradilla, R.; de la Torre, M. C.; Sierra, M. A.; Gornitzka, H.; Hemmert, C. J. Org. Chem., 2017, 82, 7546-7544. Esquema I.25. Hipótesis mecanística para la carbociclación de eninos catalizada por Au promovida por los catalizadores I.42. Capítulo I 58 naftaleno I.57 (Esquema I.26). Claramente, el papel del grupo sulfóxido es decisivo en la determinación de la naturaleza de los productos de reacción. En todos los casos los productos obtenidos son racémicos, así que, aunque el grupo sulfóxido es determinante en la efectividad de la reacción no es capaz de ejercer discriminación quiral. El efecto del grupo sulfóxido en la determinación de la eficiencia y la selectividad de los procesos de ciclación se puede observar en la reacción de los eninos I.54a,b con benzaldehído. En presencia del catalizador I.42a y NaBArF se forman exclusivamente los productos I.58 como un único isómero con rendimientos excelentes, mientras que en presencia de Ph3PAuCl se obtienen mezclas de los diastereoisómeros I.58 y I.59 con rendimientos bajos variables (Esquema I.27). Esquema I.26. Cicloisomerización catalizada de eninos aromáticos. Capítulo I 59 Los MICs derivados de 1,2,3-triazoles que contienen grupos sulfóxidos son también sustratos interesantes para estudiar nuevos procesos. Albrecht ha observado la labilidad de algunos grupos unidos a MICs derivados de 1,2,3-triazoles.115 Así, durante la formación de complejos de Ru desde las sales de 4-metoxicarbonil-1,2,3-triazolio se detectó una descarboxilación parcial del grupo éster de la sal de partida, permitiendo la preparación de complejos de Ru(II) no sustituidos en el C4. En trabajos posteriores de estos autores,116 se desarrolló una metodología para preparar complejos de Ru(II) y Au(I) no sustituidos en el C4, por descarboxilación de los correspondientes 4-carboxi-MICs durante el proceso de coordinación (Esquema I.28). 115 Delgado-Rebollo, M.; Canseco-González, D.; Hollering, M.; Müller-Bunz, H.; Albrecht, M. Dalton Trans. 2014, 43, 4462. 116 a) Sabater, S.; Müller-Bunz, H.; Albrecht, M. Organometallics 2016, 35, 2256-2266. b) Pretorius, R.; Fructos, M. R.; Müller-Bunz, H.; Gossage, R. A.; Pérez, P. J.; Albrecht, M. Dalton Trans. 2016, 45, 14591- 14602. Esquema I.27. Influencia del grupo sulfóxido en la selectividad de la cicloisomerización de eninos aromáticos. Capítulo I 60 La preparación de los complejos de plata I.60 con dos ligandos MIC derivados de 1,2,3-triazoles que contienen grupos sulfóxido en el C4, se lleva a cabo en las condiciones estándar de reacción, Ag2O/Me4NCl para la metalación de la posición C5 del anillo heterocíclico. Estos complejos se aislaron y caracterizaron. Sin embargo, cuando los complejos I.60 se trataron con MeOH se observó la eliminación del grupo sulfinilo y la simultánea formación de tres nuevos complejos de Ag(I) I.61, con la posición C4 no sustituida.40 A partir de la mezcla de complejos de Ag(I) se obtienen los complejos Esquema I.28. Preparación de complejos MIC no sustituidos en el C4. Esquema I.29. Carbenos MIC de Ag(I) y sus reacciones de desulfinilación. Capítulo I 61 regioisómericos de Au(I) I.62:I.63 (Esquema I.29). Los datos de difracción de rayos-X de los complejos I.62d y I.63d confirmó la naturaleza regioisomérica de los complejos I.61. La reacción tiene lugar con otros alcoholes primarios y secundarios, pero no con alcoholes terciarios. Para determinar si la desulfinilación ocurre en los complejos de plata I.60 o en las sales de triazolio libres formadas por disociación de los complejos de plata, la sal de triazolio I.64 se trató con MeOH, dando lugar a la sal de triazolio no sustituida I.65 junto con sulfinato de metilo (Esquema I.30). La existencia de un equilibrio entre los complejos Ag-MIC I.60, las especies de carbeno libre, y los correspondientes monocarbenos de Ag se demostró por la cristalización del monocarbeno de plata I.66 en una disolución de I.67. La estructura del monocarbeno I.66 fue establecida por difracción de rayos-X. Cálculos DFT junto a los resultados experimentales indicados permitieron proponer un mecanismo de reacción que supone la protonación del carbeno libre, seguida de la desulfinilación asistida por el alcohol y finalmente la isomerización del carbeno no sustituido. Esquema I.30. Desulfinilación de la sal I.64 y obtención del complejo de Ag(I) I.66. Capítulo I 63 I.2. OBJETIVOS GENERALES. Los objetivos generales de este trabajo son: 1) Desarrollar un método de síntesis general para la síntesis de complejos semi- sándwich quirales en el metal a partir de sales de 1,2,3-triazolio que contengan en su estructura un grupo sulfóxido o sulfoximina enantioméricamente puro. Estudiar la estereoselectividad de la formación del metal quiral en el proceso de activación C−H en función del tamaño del metalaciclo generado. 2) Sintetizar nuevos complejos semi-sandwich quirales en el metal y con ligandos 1,2,3-triazolilideno que contengan en su estructura, además de un grupo sulfóxido enantioméricamente puro, un centro metálico semi-sándwich quiral y un elemento de quiralidad planar (ferroceno o rutenoceno). Al llevar a cabo la activación C−H se formarán metalaciclos con dos nuevos elementos de quiralidad, el centro metálico y el metaloceno 1,2-disustituido. Por tanto, se estudiará si durante ese proceso se produce transferencia de quiralidad del Capítulo I 64 sulfóxido a los nuevos elementos de quiralidad. Analizar las propiedades ópticas y electroquímicas de los nuevos complejos bimetálicos sintetizados. 3) Sintetizar complejos semi-sándwich enantipuros en el metal con ligandos 1,2,3- triazolilidenos que contengan en su estructura, además de un grupo sulfóxido enantioméricamente puro, una o varias unidades de BODIPY. Estudiar sus propiedades espectroscópicas (absorbancia UV-visible, fluorescencia, rendimientos cuánticos), así como si los nuevos complejos quirales presentan luminiscencia circularmente polarizada. CAPÍTULO II Síntesis de complejos mono y bimetálicos quirales Capítulo II 67 II.1 INTRODUCCIÓN II.1.1 Complejos semi-sándwich quirales en el metal. Los complejos semi-sándwich quirales en el metal son compuestos organometálicos en los que el metal se encuentra unido a cuatro ligandos diferentes en disposición tetraédrica, siendo uno de ellos un anillo aromático, generalmente benceno, ciclopentadienilo (η5-C5H5 −, Cp) o sus derivados. El primer complejo semi-sándwich quiral en el metal fue sintetizado por Brunner en 1969.117 La mezcla racémica del complejo catiónico [Mn(η5-C5H5)(CO)(PPh3)NO]PF6 (II.1) se hizo reaccionar con el (l)- mentolato de sodio. Los diastereoisómeros neutros (II.2), formados por adición del mentolato al ligando CO, se separaron fácilmente por cristalización (Esquema II.1). Desde entonces, la síntesis y estudio de los complejos quirales en el metal ha aumentado 117 Brunner, H. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1969, 8, 382–383. Esquema II.1. Síntesis y resolución del primer complejo semi-sandwich quiral en el metal. Capítulo II 68 de manera exponencial.118 Estos complejos, resultan especialmente interesantes por la semejanza del metal quiral con los carbonos sp3 estereogénicos, lo que les hace especialmente atractivos como catalizadores quirales.118a,2e Existen fundamentalmente dos métodos para preparar complejos semi- sándwich quirales en el metal.118c El primero es el descrito por Brunner, en el que inicialmente se tiene una mezcla racémica de un complejo quiral en el metal y se hace reaccionar con un ligando ópticamente puro, dando lugar a una mezcla de diastereoisómeros que se separan posteriormente (ver Esquema II.1). El segundo consiste en la complejación de un ligando enantioméricamente puro (ya sea monodentado o un ligando quelante) a un metal proquiral, seguido por la separación de la mezcla de diastereoisómeros resultantes (Esquema II.2). Si se consiguiese la diastereoselectividad total en esta etapa de complejación se evitaría la separación de diastereoisómeros. La complejación diastereoselectiva se puede conseguir intra o intermolecularmente.119 118 a) Bauer, E. B. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 3153–3167. b) Fontecave, M.; Hamelin, O.; Ménage, S. Top. Organomet. Chem 2005, 15, 271–288. c) Ganter, C. Chem. Soc. Rev. 2003, 32, 130–138. d) Liu, J.; Wu, X.; Iggo, J. A.; Xiao, J. Coord. Chem. Rev. 2008, 252, 782–809. e) Kumar, P.; Gupta, R. K.; Pandey, D. S. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 707–733. 119 a) Standfest-Hauser, C.; Slugovc, C.; Mereiter, K.; Schmid, R.; Kirchner, K.; Xiao, L.; Weissensteiner, W. Dalton Trans. 2001, 20, 2989–2995. b) Faller, J. W.; Parr, J. Organometallics 2000, 19, 1829–1832. Esquema II.2. Método para preparar complejos semi-sándwich quirales en el metal mediante reacción de complejos con metales proquirales con ligandos quirales. Capítulo II 69 En este sentido, la secuencia coordinación de un ligando quiral seguida de activación C−H diastereoselectiva ha sido muy utilizada para la preparación de complejos quirales en el metal.120 Enders, por ejemplo, describió el uso de ligandos carbeno de tipo triazolilideno e imidazolilideno quirales para sintetizar complejos de Ru (II) (II.3) y Rh (III) quirales en el metal.121 El proceso tiene lugar mediante la coordinación altamente diastereoselectiva del ligando, seguida por la activación C−H del anillo aromático (Esquema II.3). Siguiendo un procedimiento similar, Peris ha descrito la reacción de un NHC quiral con [IrCl2Cp*]2 para formar el correspondiente complejo mononuclear de Ir(III) II.4 enantiopuro mediante una reacción de activación C−H. La activación C−H transcurre con alta diastereoselectividad (Esquema II.3).122 Asímismo, se ha descrito la síntesis selectiva de complejos quirales en el metal de Ir y Rh(III) (II.5), a partir de ligandos NHC-piridina que contienen unidades de azúcar en su estructura (II.6). En este caso, la quiralidad del metal es controlada por la quiralidad del centro anomérico del azúcar (Esquema II.4).123 Así, la sal de imidazolio que contiene el anómero α da lugar al imidazolilideno que presenta configuración S en el centro metálico, mientras que la sal de imidazolio que contiene el anómero β da lugar al carbeno con configuración R en el centro metálico. 120 a) Groué, A.; Tranchier, J.-P.; Rager, M.-N.; Gontard, G.; Jean, M.; Vanthuyne, N.; Pearce, H. R.; Cooksy, A. L.; Amouri, H. Inorg. Chem. 2019, 58, 2930–2933. b) Hellou, N.; Jahier-Diallo, C.; Baslé, O.; Srebro- Hooper, M.; Toupet, L.; Roisnel, T.; Caytan, E.; Roussel, C.; Vanthuyne, N.; Autschbach, J.; Mauduit, M.; Crassous, J. Chem. Commun. 2016, 52, 9243–9246. 121 Enders, D.; Gielen, H. J. Organomet. Chem. 2001, 617, 70–80. 122 Corberán, R.; Lillo, V.; Mata, J. A.; Fernandez, E.; Peris, E. Organometallics 2007, 26, 4350–4353. 123 Shibata, T.; Hashimoto, H.; Kinoshita, I.; Yanod, S.; Nishioka, T. Dalton Trans. 2011, 40, 4826–4829. Esquema II.3. Formación de complejos quirales en el metal por medio de coordinación del metal seguida de C−H activación aromática Capítulo II 70 II.1.2. Ferrocenos con quiralidad planar. El descubrimiento del ferroceno a comienzos de los años 50 marcó el principio de la química organometálica moderna.124 Sus propiedades excepcionales, estructura rígida, bajo precio, estabilidad térmica o su alta tolerancia a la humedad y al oxígeno, han derivado en un gran número de aplicaciones, como dispositivos redox y ópticos, sensores electroquímicos, catalizadores o fármacos.125 En particular, los ferrocenos quirales son reactivos muy atractivos en síntesis asimétrica y ciencia de los materiales.126 Por otro lado, los ferrocenos con quiralidad planar y un centro estereogénico adicional están entre los ligandos mejor valorados en catálisis asimétrica.127 Por todo esto, la 124 a) Kealy, T. J.; Pauson, P. L. Nature 1951, 168, 1039–1040. b) Miller, A.; Tebboth, J. A.; Tremaine, F. J. Chem. Soc. 1952, 632–635. c) Wilkinson, G.; Rosenblum, M.; Whiting, M.; Woodward, R. B. J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 2125–2126. d) Fischer, E. O.; Pfab, W. Z. Naturforschg. 1952, 7b, 377–379. 125 Astruc, D. Eur. J. Inorg. Chem. 2017, 2017, 6–29. Libros: a) Hayashi, T; Togni, A., Ferrocenes. Eds.; VCH: Weinheim, Germany, 1995. b) Togni, A., Haltermann, R. L., Metallocenes Eds.; VCH: Weinheim, Germany, 1998. c) Štěpnička, P., Ferrocenes: Ligands, materials and biomolecules Ed.; Wiley: Chichester, U.K., 2008. 126 a) Togni A, Hayashi T, eds. Ferrocenes: Homogeneous Catalysis, Organic Synthesis, Materials Science. Wiley; 2008. b) Dai, L.-X., Hou, X.-L., Chiral Ferrocenes in Asymmetric Catalysis. Eds.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2010. 127 a) Bolm, C.; Kesselgruber, M.; Raabe, G. Organometallics 2002, 21, 707–710. b) Togni, A. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1996, 35, 1475–1477. c) Fu, G. C. Acc. Chem. Res. 2004, 37, 542–547. d) Gómez Arrayás, R.; Adrio, J.; Carretero, J. C. Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 7674–7715. e) Fu, G. C. Acc. Chem. Res. 2006, 39, 853–860. f) Richards, C. J.; Arthurs, R. A. Chem. Eur. J. 2017, 23, 11460–11478. g) Gulevich, A. V.; Zhdanko, A. G.; Orru, R. V. A.; Nenajdenko, V. G. Chem. Rev. 2010, 110, 5235–5331. h) Cherney, A. H.; Kadunce, N. T.; Reisman, S. E. Chem. Rev. 2015, 115, 9587–9652. Esquema II.4. Síntesis selectiva de complejos semi-sándwich quirales en el metal. La quiralidad en el metal está controlada por la quiralidad del centro anomérico. Capítulo II 71 búsqueda de nuevos métodos para introducir quiralidad planar en derivados de ferroceno tiene gran importancia.128 La preparación de ferrocenos 1,2-disustituidos con quiralidad planar se lleva a cabo, principalmente, mediante orto-litiación de ferrocenos que contienen grupos quirales que dirigen la metalación (DMG: Directing metallation groups) (Esquema II.5, a). Existe gran variedad de DMGs, pero los más utilizados son aminas (método de Ugi),129 sulfóxidos (método de Kagan)130 y oxazolinas.131 Los DMGs favorecen la ortometalación dirigida con altas selectividades. La introducción posterior de un grupo electrofílico (E) en una posición definida proporciona quiralidad planar al sistema. Una aproximación alternativa consiste en llevar a cabo la litiación enantioselectiva del ferroceno con bases quirales y la posterior introducción del electrófilo (Esquema II.5, b). Recientemente se ha desarrollado también la activación C−H del ferroceno mediante catálisis asimétrica132 (Esquema II.6). En este caso la C−H activación se produce por catálisis con Pd en presencia de (R)-BINAP como ligando quiral, obteniéndose el ferroceno quiral con ee del 98% y excelentes rendimientos. 128 a) Djukic, J. P.; Hijazi, A.; Flack, H. D.; Bernardinelli, G. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 406–425. b) Arae, S.; Ogasawara, M. Tetrahedron Lett. 2015, 56, 1751–1761. 129 Battelle, L. F.; Bau, R.; Gokel, G. W.; Oyakawa, R. T.; Ugi, I. K. J. Am. Chem. Soc. 1973, 95, 482–486. 130 Rebiere, B. F.; Riant, O.; Ricard, L.; Kagan, H. B. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1993, 32, 568–570. 131 Richards, C. J.; Locke, A. J. Tetrahedron Asymmetry 1998, 9, 2377–2407. 132 a) Gao, D.-W.; Gu, Q.; Zheng, C.; You, S.-L. Acc. Chem. Res. 2017, 50, 351–365. b) López, L. A.; López, E. Dalton Trans. 2015, 44, 10128–10135. c) Gao, D. W.; Shi, Y. C.; Gu, Q.; Zhao, Z. Le; You, S. L. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 86–89. Esquema II.5. a) Orto-litiación dirigida por DMG quirales. b) Litiación enantioselectiva con bases quirales (el sustituyente A es aquiral). Capítulo II 72 La preparación de ligandos ferrocenil fosfina que presentan simultáneamente quiralidad central y planar comenzó a mediados de los años 70.133,134 Un ejemplo destacado de la utilidad de estos ligandos es la síntesis del precursor del herbicida (S)- metolacloro mediante una reacción de hidrogenación asimétrica catalizada por Ir- xyliphos (II.7). Se trata de un proceso extremadamente eficiente y actualmente representa el proceso catalítico enantioselectivo que se utiliza a mayor escala en la industria (Esquema II.7).135 Como consecuencia del desarrollo de los ligandos NHC y de sus ventajas como ligandos σ-dadores fuertes, desde principios de este siglo se han comenzado a sintetizar ligandos NHC basados en ferrocenos con quiralidad planar.136 El primero de ellos, II.8, fue sintetizado por Bolm en 2002127a a partir del sulfóxido de Kagan, II.9. El carbeno II.8, generado desde la sal de imidazolio II.10, es relativamente estable al aire en THF a 133 Hayashi, T.; Yamamoto, K.; Kumada, M. Tetrahedron Lett. 1974, 15, 4405–4408. 134 a) Manoury, E.; Poli, R. In Phosphorus Compounds, Catalysis by metal complexes; Peruzzini, M., Gonsalvi, L., Eds.; Springer, 2011; Vol. 37, pp 121–149. b) Drusan, M.; Šebesta, R. Tetrahedron 2014, 70, 759–786. c) Toma, Š.; Csizmadiová, J.; Mečiarová, M.; Šebesta, R. Dalton Trans. 2014, 43, 16557–16579. d) Zhu, J. C.; Cui, D. X.; Li, Y. D.; Jiang, R.; Chen, W. P.; Wang, P. A. ChemCatChem 2018, 10, 907–919. 135 Blaser, H. Adv. Synth. Catal. 2002, 344, 17–31. 136 Yoshida, K.; Yasue, R. Chem. Eur. J. 2018, 24, 18575−18586. Esquema II.7. Hidrogenación enantioselectiva catalizada por Ir-Xyliphos (II.7) Esquema II.6. Ejemplo de síntesis de ferrocenos con quiralidad planar por medio de catálisis asimétrica. Capítulo II 73 temperatura ambiente. A partir del carbeno se pueden obtener los complejos metálicos de Rh(I) II.11 y de Cr(0) II.12 (Esquema II.8). Hasta el momento solo se ha descrito un ejemplo de ligando 1,2,3-triazolilideno derivado de ferroceno con quiralidad planar.137 Haraguchi ha descrito la síntesis del complejo de Pd(II) II.13 por metalación de la sal de triazolio II.14, que se sintetizó mediante una reacción CuAAC entre la azida II.15 y el alquino II.16, y posterior metilación (Esquema II.9). El complejo Pd-MIC II.13, con quiralidad planar, exhibe alta actividad catalítica (TON: 420) en la reacción de acoplamiento de tipo Suzuki del 1- bromo-2-metoxinaftaleno con el ácido 1-naftalenborónico, dando lugar al 2-metoxi- 1,1’-binaftilo con ee 75%. 137 Haraguchi, R.; Hoshino, S.; Yamazaki, T.; Fukuzawa, S. Chem. Commun. 2018, 54, 2110–2113. Esquema II.8. Síntesis del primer NHC con quiralidad planar y de sus complejos metálicos. Capítulo II 74 Richards ha descrito recientemente la síntesis de iridaciclos derivados de ferroceno con quiralidad planar mediante un proceso de activación C−H dirigida por una oxazolina quiral. Este proceso es altamente diastereoselectivo, con control de la configuración absoluta en el ferroceno y en el centro metálico por la oxazolina quiral.138 El tratamiento de la ferrocenil-oxazolina II.17 enantioméricamente pura, derivada de (S)-valina, con [IrCl2Cp*]2 en presencia de KOtBu da lugar al iridaciclo II.18 de manera altamente diastereoselectiva, ya que de los cuatro productos posibles de reacción se obtiene casi exclusivamente el estereoisómero (S,SP,RIr)138a (Esquema II.10). Esta metodología también se ha utilizado en la síntesis de complejos de tipo sándwich de Co II.19 a partir de las oxazolinas enantiopuras II.20 (Esquema II.10).138b En estos procesos, la configuración planar, controlada por la oxazolina quiral, dicta a su vez la configuración del centro estereogénico metálico del complejo semi-sándwich que se forma durante el proceso de activación C−H del metaloceno. 138 a) Arthurs, R. A.; Ismail, M.; Prior, C. C.; Oganesyan, V. S.; Horton, P. N.; Coles, S. J.; Richards, C. J. Chem. Eur. J. 2016, 22, 3065–3072. b) Arthurs, R. A.; Prior, C. C.; Hughes, D. L.; Oganesyan, V. S.; Richards, C. J. Organometallics 2018, 37, 4204–4212. c) Arthurs, R. A.; Hughes, D. L.; Horton, P. N.; Coles, S. J.; Richards, C. J. Organometallics 2019, 38, 1099–1107. Esquema II.9. Síntesis de complejo triazolilideno quiral planarmente Pd-PEPPSI. Capítulo II 75 Esquema II.10. Síntesis de iridaciclos quirales en el metal y con quiralidad planar a partir de complejos de tipo sándwich con oxazolinas enantiopuras. Capítulo II 76 II.2 OBJETIVOS Continuando con nuestro trabajo de aplicar 1,2,3-triazolilidenos mesoiónicos que contienen grupos sulfóxidos quirales en la preparación de nuevos ligandos quirales para la catálisis de cicloisomerización de eninos109,114 y para estudiar nuevas reactividades,40 en este trabajo se buscará la utilización de este tipo de MICs para preparar nuevos complejos quirales en el metal. Igualmente, se buscará su aplicación para transmitir la información quiral del sulfóxido a un centro metálico y simultáneamente generar un elemento de quiralidad planar en un metaloceno. Así, se conseguiría sintetizar nuevos complejos bimetálicos enantioméricamente puros basados en ligandos 1,2,3-triazolilidenos, con dos elementos de quiralidad central, el sulfóxido y el metal, y un elemento de quiralidad planar, el metaloceno. Capítulo II 77 II.3. Grupos funcionales de azufre quirales como transmisores de la quiralidad en el metal en complejos semi-sándwich de Ir y Rh: Estudio combinado de DC/rayos-X II.3.1 DISCUSIÓN DE RESULTADOS Las sales de 1,2,3-triazolio II.21 se prepararon siguiendo el procedimiento descrito previamente en nuestro grupo de investigación,109 con rendimientos de buenos a excelentes. Este procedimiento implica la reacción de los alquinil sulfóxidos II.22 con las azidas II.23, y la posterior metilación de los triazoles resultantes, II.24, con Me3OBF4. Los triazoles II.24bc, II.24cc y ent-II.24ac se obtuvieron, de manera alternativa, por reacción de los alquinil sulfóxidos II.22 con la fenil azida, generada in situ por Capítulo II 78 tratamiento de anilina con la nonaflil azida (NfN3) (Esquema II.11).139 El enantiómero de la sal de triazolio II.21ac (ent-II.21ac) se preparó a partir del enantiómero del alquinil sulfóxido II.22a. Una vez sintetizadas las sales de triazolio enantioméricamente puras II.21, se sintetizaron los correspondientes complejos de Ir(III) por transmetalación de los correspondientes complejos 1,2,3-triazolilidenos de Ag (I). La reacción de II.21bb y 139 Suárez, J. R.; Trastoy, B.; Pérez-Ojeda, M. E.; Marín-Barrios, R.; Chiara, J. L. Adv. Synth. Catal. 2010, 352, 2515–2520. Esquema II.11. Preparación de sales de triazolio enantiopuras II.21. Capítulo II 79 II.21ca con Ag2O en presencia de Me4NCl y 4 Å MS dio lugar a los correspondientes complejos Ag(I)-MIC. Tras filtración sobre Celita, los crudos de reacción se trataron con [IrCl2Cp*]2 (Esquema II.12). Los complejos neutros de Ir(III) II.25bb y II.25ca se aislaron tras cromatografía con rendimientos excelentes. Sin embargo, utilizando las mismas condiciones, la sal de triazolio II.21bc dio lugar a una mezcla de complejos de Ir en proporción (3:1) siendo II.25bc el compuesto mayoritario. No obstante, tras cromatografía en columna del crudo de reacción, solo se aisló el compuesto minoritario de la mezcla, que resultó ser el iridaciclo II.26bc, con un rendimiento del 63%. Este resultado demuestra que durante la cromatografía se produce el proceso de activación C−H, generándose II.26bc a partir del dicloro carbeno II.25bc (Esquema II.12). La estructura del carbeno II.26bc se determinó por métodos espectroscópicos. En concreto, las señales atribuidas al carbono carbénico y al carbono aromático Esquema II.12. Síntesis de complejos enantiopuros de Ir(III) II.25 y II.26. Capítulo II 80 metalado aparecen a 156.4 y 144.4 ppm respectivamente, valores concordantes con los descritos previamente en la literatura para iridaciclos análogos.140 El metalaciclo II.26bc se obtuvo como un único diastereoisómero (de>98%). El complejo epímero en el metal de II.26bc no se detectó ni en el espectro de 1H RMN del crudo de reacción, ni del producto puro. Finalmente, tanto la estructura del complejo II.26bc, como la configuración absoluta S del centro metálico de Ir(III) se determinaron mediante análisis de difracción de rayos-X de mono-cristal. (Fig. II.1). Para promover la reacción de activación C−H de manera controlada, el complejo II.25bb se sometió a las condiciones estándar de reacción (NaOAc /DCE, temperatura ambiente, durante la noche, Esquema II.18).122,141 En estas condiciones, el iridaciclo II.26bb se obtuvo con un 97% de rendimiento como un único diastereoisómero. Los datos espectroscópicos del compuesto II.26bb son prácticamente idénticos a los del metalaciclo II.26bc, lo que sugiere que ambos deben tener la misma configuración en el centro metálico. El análisis de difracción de rayos-X del complejo II.26bb confirmó esta 140 a) Lalrempuia, R.; McDaniel, N. D.; Müller-Bunz, H.; Bernhard, S.; Albrecht, M. Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 9765–9768. b) Hanasaka, F.; Tanabe, Y.; Fujita, K. I.; Yamaguchi, R. Organometallics 2006, 25, 826–831. d) Vogt, M.; Pons, V.; Heinekey, D. M. Organometallics 2005, 24, 1832–1836. e) Hanasaka, F.; Fujita, K. I.; Yamaguchi, R. Organometallics 2005, 24, 3422–3433. f) Prinz, M.; Grosche, M.; Herdtweck, E.; Herrmann, W. A. Organometallics 2000, 19, 1692–1694. g) Corberán, R.; Sanaú, M.; Peris, E. Organometallics 2006, 25, 4002–4008. 141 Para reacciones de activación C−H asistidas por acetato en complejos metálicos ver, entre otros: a) Boutadla, Y.; Davies, D. L.; Jones, R. C.; Singh, K. Chem. Eur. J. 2011, 17, 3438–3448. b) Kashiwame, Y.; Kuwata, S.; Ikariya, T. Chem. Eur. J 2010, 16, 766–770. c) Li, L.; Brennessel, W. W.; Jones, W. D. Organometallics 2009, 28, 3492–3500. Fig. II.1. Estructuras moleculares de II.26bc (izquierda) y II.26bb (derecha) representadas como gráficas elipsoidales térmicas a nivel 50%. Los átomos de H y el desorden de rotación del Cp* fueron omitidos por mayor claridad. Capítulo II 81 hipótesis, estableciendo la estructura propuesta para II.26bb y la configuración absoluta S en el centro metálico (Fig II.1). Las sales de 1,2,3-triazolio II.21ac y II.21cc se hicieron reaccionar con Ag2O y [IrCl2Cp*]2, con el fin de obtener los carbenos de Ir(III). En ambos casos se obtuvieron mezclas de los diclorocarbenos y los iridaciclos II.25ac/II.26ac (4:1) y II.25cc/ II.26cc (0.75:1), respectivamente (Esquema II.13). Estas mezclas se trataron, sin purificación previa, con NaOAc durante la noche, y se aislaron los correspondientes iridaciclos enantiopuros II.26ac y II.26cc con rendimientos del 81% y el 70% respectivamente (Esquema II.13). Esquema II.13. Condiciones de reacción: i) Ag2O, NMe4Cl, 4 Å MS. ii) [IrCl2Cp*]2, CH2Cl2/MeCN. iii) NaOAc, CH2Cl2, t.a. Capítulo II 82 Cabe destacar que, siguiendo la metodología metalación/activación C−H, los complejos II.26bb, II.26ac y II.26cc se obtienen, en todos los casos, como un único enantiómero (Esquema II.13). Los espectros de 1H RMN de los crudos de reacción no muestran, en ningún caso, trazas de sus diastereoisómeros (enantiómeros en el centro metálico).142 Esta metodología se extendió a la síntesis de complejos semi-sándwich de Rh(III) quirales en el metal. Las sales de 1,2,3-triazolio II.21bb y II.21bc se hicieron reaccionar con [RhCl2Cp*]2, previa metalación con Ag2O, formándose las correspondientes mezclas de dicloro carbenos y metalaciclos de Rh(III), que se forman como productos minoritarios. El tratamiento de los crudos de reacción con NaOAc dio lugar a los correspondientes compuestos enantiopuros II.27bb y II.27bc, con rendimientos del 67% y el 62% respectivamente (Esquema II.14). La presencia de un enlace C−Rh en los complejos II.27bb y II.27bc se caracteriza por el fuerte desapantallamiento que experimenta el átomo de carbono carbénico unido al metal. Estas señales aparecen a 142 La estabilidad configuracional del centro quiral de sulfóxido bajo estas condiciones de reacción se ha demostrado previamente, ver: Avello, M. G.; Frutos, M.; de la Torre, M. C.; Viso, A.; Velado, M.; de la Pradilla, R. F.; Sierra, M. A.; Gornitzka, H.; Hemmert, C. Chem. Eur. J. 2017, 23, 14523–14531. Esquema II.14. Condiciones de reacción: i) Ag2O, NMe4Cl, 4 Å MS. ii) [RhCl2Cp*]2, CH2Cl2/MeCN. iii) NaOAc, CH2Cl2, t.a. Capítulo II 83 173.1 y 174.8 ppm con valores JC,Rh de 51.3 y 51.1 Hz para los complejos II.27bb y II.27bc respectivamente (Fig. II.2). Además, los carbonos aromáticos unidos al Rh aparecen a 162.3 y 160.3 ppm en los espectros de 13C RMN, con valores de JC,Rh 34.9 y 36.4 Hz respectivamente.35,101 ,143 143 a) Zamora, M. T.; Ferguson, M. J.; Cowie, M. Organometallics 2012, 31, 5384–5395. JC,Rh = 34.9 Hz JC,Rh = 51.3 Hz Fig.II.2. Espectros 13C RMN del iridaciclo II.26bb (azul) y el rodaciclo II.27bb (rojo). Capítulo II 84 A continuación, se procedió a estudiar la posibilidad de llevar a cabo la reacción de activación C−H para obtener iridaciclos de seis miembros, menos frecuentes. Para ello, se hizo reaccionar el complejo II.25ca, derivado de la bencilazida II.23a, en presencia de NaOAc (Esquema II.15). En este caso se necesitaron condiciones más enérgicas de reacción que para el caso de los triazoles derivados de anilinas, ya que fue necesario un reflujo de acetonitrilo para completar la reacción. En estas condiciones, se obtuvo una mezcla de dos nuevos complejos II.28ca y II.28’ca en proporción (3:2). En el espectro de 1H RMN de la mezcla, se observan señales en la zona aromática compatibles con la presencia, para ambos compuestos, de un fragmento bencénico orto-disustituido. Por lo tanto, los dos compuestos obtenidos en la reacción de activación C−H deben ser iridaciclos de seis eslabones epímeros en el centro metálico, ya que, como demostramos anteriormente (ver Introducción), el sulfóxido mantiene la integridad configuracional a lo largo de todo el proceso. Mediante cromatografía en columna (SiO2), seguida de precipitación, se obtuvo el diastereoisómero mayoritario II.28ca, del que se pudieron obtener cristales por disolución en DCM y difusión lenta de pentano. El análisis de rayos-X confirmó la estructura propuesta II.28ca, para el diastereoisómero mayoritario, y una configuración Esquema II.15. Síntesis del metalaciclo II.28ca de seis-miembros. Capítulo II 85 absoluta R en el centro metálico (Esquema II.15). La pérdida de diastereoselectividad durante la formación de los complejos II.28 puede ser consecuencia de la formación de intermedios cíclicos de siete miembros en el proceso de activación C−H.144 Los intermedios cíclicos de siete miembros sitúan al sulfóxido quiral más lejos del centro metálico quiral emergente, lo que causa la pérdida de estereoselectividad. Finalmente, hay que destacar que la configuración en el centro metálico del diastereoisómero mayoritario II.28ac es opuesta a la configuración del metal obtenida en la formación de los iridaciclos de cinco miembros. A continuación, estudiamos la compatibilidad de la funcionalidad en el átomo de azufre con la preparación de metalaciclos. En primer lugar, llevamos a cabo la secuencia metalación/activación C−H en las sales de triazolio II.29, con un grupo sulfona en el azufre (Esquema II.16). La oxidación de los triazoles II.24ba y II.24bb (Esquema II.16) con amcpb, seguida de alquilación de las sulfonas II.30 con Me3OBF4 condujo a los sulfonil triazolios II.29ba y II.29bb con rendimientos del 79% y 95% respectivamente. Siguiendo 144 a) Albrecht, M. Chem. Rev. 2010, 110, 576–623. b) Lyons, T. W.; Sanford, M. S. Chem. Rev. 2010, 110, 1147–1169. c) Ackermann, L.; Vicente, R.; Kapdi, A. R. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 9792–9826. d) Chen, X.; Engle, K. M.; Wang, D. H.; Jin-Quan, Y. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 5094–5115. e) Daugulis, O.; Do, H.-Q.; Shabashov, D. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1074–1086. f) Lewis, J. C.; Bergman, R. G.; Ellman, J. A. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1013–1025. g) Alberico, D.; Scott, M. E.; Lautens, M. Chem. Rev. 2007, 107, 174–238. Esquema II.16. Condiciones de reacción: i) Ag2O, NMe4Cl, 4 Å MS. ii) [IrCl2Cp*]2, CH2Cl2/MeCN. iii) SiO2. iv) NaOAc, MeCN, t.a. Capítulo II 86 la metodología descrita, se obtuvieron el iridaciclo II.31bb, de cinco eslabones, y el II.32ba, de seis eslabones, respectivamente, con rendimientos aceptables (Esquema II.16). Por último, estudiamos la síntesis de iridaciclos semi-sandwich quirales en el metal utilizando triazolilidenos con un grupo sulfoximina enantiopuro en el átomo de azufre.Las sales II.33 se prepararon a partir de los triazoles enantiopuros II.24 por reacción con PhI=NTs en presencia de Cu(OTf)2 , 145 generándose los N-tosilsulfoximinoil triazoles II.34 que, por tratamiento con Me3OBF4, condujeron a las sales II.33 con rendimientos excelentes (Esquema II.17). La metalación de II.33bb, vía carbeno de Ag(I), seguida de tratamiento con [IrCl2Cp*]2, condujo a la mezcla de dicloro carbeno II.35bb y del metalaciclo II.36bb en proporción (1:3). La cromatografía en gel de sílice de la mezcla de reacción condujo al aislamiento del iridaciclo II.36bb, enantioméricamente puro, con un rendimiento del 53%. Sin embargo, la metalación de las sales de triazolio II.33ba y II.33cb, en las mismas condiciones, transcurrió sin que se produjese la activación C−H, dando lugar a los diclorocarbenos II.35ba y II.35cb. El tratamiento de II.35ba, con un sustituyente bencilo en el anillo de triazol, dio lugar a la mezcla de iridaciclos diastereoisómeros II.37ba, epímeros en el centro metálico, en proporción (13:7) con un rendimiento del 67%. Sin embargo, al igual que en los casos anteriores, el iridaciclo II.36cb se obtiene a partir del dicloro carbeno II.35cb, en las mismas condiciones de reacción, como un único estereoisómero, con un 61% de rendimiento (Esquema II.17). Hay que destacar que, en el caso de la obtención de los metalaciclos de cinco miembros II.36bb y II.36cb, no se detecta la formación de ningún otro estereoisómero, lo que confirma que la integridad configuracional de la sulfoximina se mantiene a lo largo del proceso sintético. Por lo tanto, las sulfoximinas son compatibles con la preparación de metalaciclos semi-sándwich quirales en el metal. 145 Leca, D.; Song, K.; Amatore, M.; Fensterbank, L.; Lacôte, E.; Malacria, M. Chem. Eur. J. 2004, 10, 906– 916. Capítulo II 87 En resumen, puede decirse que las sales de triazolio con funcionalidades basadas en grupos basados en azufre quirales, como son los sulfóxidos y las sulfoximinas, en el carbono C4 son excelentes auxiliares quirales para la síntesis de metalaciclos de Ir(III) y Rh(III) de tipo semi-sándwich enantioméricamente puros quirales en el metal. La secuencia sintética consiste en la metalación del triazolilideno seguida de activación C−H del anillo aromático. En este proceso se genera un centro metálico quiral con total diastereoselectividad, en el caso de los ciclos de cinco miembros. La estereoselectividad en el caso de los metalaciclos de seis miembros es considerablemente más baja. Esquema II.17. Condiciones de reacción: i) Ag2O, NMe4Cl, 4 Å MS. ii) [IrCl2Cp*]2, CH2Cl2/MeCN. iii) SiO2. iv) NaOAc, MeCN, t.a. Capítulo II 88 Con el fin de estudiar la posibilidad de llevar a cabo transformaciones sintéticas en el centro metálico se ensayaron dos reacciones diferentes: la transformación de los iridaciclos neutros en complejos catiónicos y la reacción de los iridaciclos frente a alquinos. En primer lugar, los complejos II.26ac y II.26bb se hicieron reaccionar con NaPF6 en MeCN (Esquema II.18).146 En ambos casos, tras agitación a temperatura ambiente, se obtuvieron los complejos catiónicos II.38ac y II.38bb con excelentes rendimientos, y como un único diastereoisómero enantioméricamente puro (Esquema II.18). Los espectros de 1H RMN son análogos a los complejos neutros, excepto por la aparición de una señal singlete correspondiente a tres hidrógenos a 2.32 (II.38ac) y 2.25 (II.38bb) ppm, consistente con la presencia del ligando MeCN. La configuración del centro metálico no se pudo establecer por difracción de rayos-X. Sin embargo, basándonos en estudios de dicroísmo circular (DC) (ver más abajo) concluimos que la formación del complejo catiónico transcurre con retención de la configuración en el centro metálico. Esto sugiere que el grupo sulfóxido ocupa la vacante 146 a) Maassarani, F.; Pfeffer, M.; Borgne, G. Le. Organometallics 1987, 6, 2029–2043. b) Davies, D. L.; Al- Duaij, O.; Fawcett, J.; Singh, K. Organometallics 2010, 29, 1413–1420. Esquema II.18. Síntesis de los complejos catiónicos enantiopuros de Ir (III) II.38. Capítulo II 89 de coordinación en el núcleo de Ir(III), en lugar de un ligando MeCN, en un proceso análogo al proceso SN1 con participación de un grupo vecinal.147 Por lo que se refiere a la reactividad de los iridaciclos frente a alquinos, el complejo II.26bc se hizo reaccionar con acetilendicarboxilato de dimetilo en metanol a temperatura ambiente (Esquema II.19). En estas condiciones, se obtuvo el producto de inserción II.39 como un único enantiómero, con un rendimiento del 84%. El complejo II.39 se cristalizó en CHCl3 por difusión lenta de hexano, y su estructura y configuración absoluta se establecieron por análisis de difracción de rayos-X. (Fig. II.3). Una vez más, la integridad configuracional del centro metálico se mantiene durante la transformación, lo que sugiere que el ligando sulfóxido ocupa la vacante de coordinación del núcleo de Ir(III) antes de la coordinación del alquino.148 147 Brunner, H.; Tsuno, T. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1501–1510. 148 a) Valencia, M.; Martín-Ortiz, M.; Gómez-Gallego, M.; Ramírez De Arellano, C.; Sierra, M. A. Chem. Eur. J. 2014, 20, 3831–3838. b) Huggins, J. M.; Bergman, R. G. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 3002–3011. Esquema II.19. Reacciones de inserción de alquinos en los complejos de Ir(III). Capítulo II 90 La reacción del mismo complejo, II.26bc, con propiolato de metilo generó una mezcla de dos productos de reacción, II.40 y II.41 que, tras cromatografía en columna, se aislaron como diastereoisómeros enantioméricamente puros. Las estructuras de los compuestos II.40 y II.41 se determinaron por métodos espectroscópicos. Los análisis de HRMS muestran, en ambos casos, un mismo pico a m/z = 772.0806, que corresponde a la fórmula molecular C29H30BrIrN3O5S, [M−Cl-]+, es decir el producto de inserción del alquino sin Cl. Los espectros de 1H RMN y 13C de ambos complejos presentan patrones de señales muy similares, aunque con diferencias en el desplazamiento químico. Por ejemplo, ambos muestran una señal singlete que integra para un hidrógeno, que aparece a 7.55 (II.40) y 7.48 (II.41) ppm y que corresponde al hidrógeno del doble enlace. También se observa un singlete que integra para tres hidrógenos a 3.72 (II.40) y 3.69 (II.41) ppm que se puede atribuir al metilo del propiolato. Estos datos nos permiten concluir que se trata de regioisómeros. La regioquímica de los complejos II.40 y II.41 se determinó mediante experimentos NOE. Así, al irradiar el singlete ancho a 7.55 ppm, que corresponde al hidrógeno olefínico del isómero mayoritario II.40, se observó un incremento en la intensidad de la señal doblete ancho a 7.35 ppm, que debe corresponder al hidrógeno aromático situado en posición orto al doble enlace. Por lo tanto, según este resultado, el isómero mayoritario tiene la estructura representada por II.40. Fig.II.3. Estructura molecular de II.39. Capítulo II 91 Estudios de dicroísmo circular El dicroísmo circular (DC) apenas se ha utilizado para establecer la configuración absoluta del centro metálico en complejos semi-sándwich metal-carbeno.118a,123,149 Los espectros de DC de los complejos quirales en el metal II.26 consisten principalmente, en un pico de absorción negativo centrado en torno a 250 nm. Comparando las curvas de DC del triazol II.24bc, del triazolio II.21bc y del complejo de Ir(III) II.26bc (Fig. II.4) se puede observar que el triazol y triazolio son cromóforos débiles ya que exhiben bandas anchas y débiles centradas en 256.8 y 274.0 nm respectivamente. Sin embargo, el complejo II.26bc presenta un efecto Cotton negativo mucho más intenso a 254.8 nm, que se puede atribuir al centro metálico. Por lo tanto, de acuerdo con el análisis de difracción de rayos-X, el efecto Cotton negativo de II.26bc se corresponde con la configuración absoluta S en el centro de Ir(III). Para confirmar esta hipótesis, se midieron los espectros de DC del complejo II.26ac y de su enantiómero ent-II.26ac. Como se observa en la Fig.II.5, las curvas de ambos son imágenes especulares entre sí. El espectro de II.26ac presenta un efecto Cotton negativo en torno a 251 nm, que corresponde a la 149 a) Brunner, H. Angew. Chem. Int. Ed. 1999, 38, 1194–1208. b) Carmona, D.; Lahoz, F. J.; Elipe, S.; Oro, L. A.; Lamata, M. P.; Viguri, F.; Mir, C.; Cativiela, C.; López-Ram de Víu, M. P. Organometallics 1998, 17, 2986–2995. c) Carmona, D.; Pilar Lamata, M.; Viguri, F.; San José, E.; Mendoza, A.; Lahoz, F. J.; García- Orduña, P.; Atencio, R.; Oro, L. A. J. Organomet. Chem. 2012, 717, 152–163. Fig. II.4. Espectros de DC de los compuestos II.24bc, II.21bc y II.26bc en MeCN. Capítulo II 92 configuración S en su centro metálico, mientras que ent-II.26ac presenta un efecto Cotton positivo a 250 nm, asignado a la configuración R en su centro metálico. La quiralidad en el centro metálico de los iridaciclos catiónicos II.50 se estudió también por DC. El espectro de DC del complejo II.50bc muestra un efecto Cotton negativo a 250.2 nm similar al observado para II.38bc (Fig. II.6). En ausencia de rayos-X podemos conjeturar que la conservación del patrón de efecto Cotton indica retención de la configuración del centro metálico. Esto sugiere que la formación del complejo catiónico transcurre a través del ya mencionado mecanismo análogo a SN1 con asistencia vecinal147 por parte del sulfóxido. Por último, se estudió la configuración del centro metálico durante el proceso de inserción del triple enlace. El espectro de DC del metalaciclo II.51, que de acuerdo con el análisis de rayos-X retiene su configuración en el centro metálico, presenta dos picos de absorción débiles negativos a 232.8 y 204.4 nm (Fig II.6). La retención de la configuración ha de ser atribuida a la participación del grupo sulfóxido durante el proceso disociativo, que da lugar a la coordinación del triple enlace, y concuerda con el mecanismo aceptado para estas transformaciones.148 Fig. II.5. Espectros de DC de los complejos II.26ac y ent-II.26ac, enantiómeros entre sí. Capítulo II 93 Fig. II.6. Espectros de DC de los complejos II.26bc, II.38bc y II.39. Capítulo II 94 II.3.2. CONCLUSIONES Las sales de triazolio con grupos quirales de azufre (sulfóxidos y sulfoximininas) son auxiliares quirales adecuados para la preparación de complejos semi-sándwich enantiopuros quirales en el metal de Ir(III) y Rh(III). La secuencia sintética utilizada, complejación de MIC seguida de activación C−H aromática transcurre con altos rendimientos y completa diastereoselectividad en el caso de los metalaciclos de cinco miembros, generándose complejos enantiopuros con dos centros estereogénicos. La formación de los metalaciclos de seis miembros es considerablemente menos diastereoselectiva. Los diastereoisómeros resultantes son separables por columna cromatográfica, lo que permite acceder a ambos enantiómeros en el centro metálico con rendimientos aceptables. Tanto la inserción de alquinos en el enlace Ir(III)-C, como la formación de complejos catiónicos de Ir(III) tienen lugar con rendimientos excelentes y con retención de la configuración en el centro metálico, como demuestra el estudio combinado de rayos-X y DC. Estos resultados se justifican con la coordinación del resto sulfóxido al centro de Ir(III) durante el proceso de disociación, que resultaría en un proceso análogo a procesos SN1 con asistencia vecinal. Capítulo II 95 II.3.3 PARTE EXPERIMENTAL Los alquinos II.22a, II.22b y II.22c y las azidas II.23a y II.23b fueron sintetizadas siguiendo los procedimientos descritos previamente.150 Los triazoles II.24ac, II.24ba, II.24ca, II.24cb, II.30ba, y II.34ba y sus correspondientes sales de triazolio II.21, II.29ba y II.33ba también fueron preparadas según el procedimiento descrito previamente.151 Síntesis de II.24bb. Una mezcla de azida II.23b (600 mg, 4.02 mmol, 1.20 equiv), alquino II.22b (703 mg, 3.09 mmol, 1.00 equiv), (L)-ascorbato de sodio (306 mg, 1.54 mmol, 0.50 equiv) y CuSO45H2O (193 mg, 0.77 mmol, 0.25 equiv) en DMF (40 mL) se agita, bajo Ar, a temperatura ambiente durante 2 h y 30 min. La reacción se desactiva con agua a 0 C y se deja alcanzar la temperatura ambiente. La mezcla se extrae con CH2Cl2 (x3). Las fases orgánicas combinadas se secan sobre MgSO4, se filtran y se evaporan los disolventes a presión reducida, dando un crudo que es cromatografiado (SiO2 hexano/AcOEt 3:2) para obtener el triazol puro II.24bb como un 150 Los alquinos II.22a, II.22b y II.22c se prepararon siguiendo el procedimiento descrito en: Kosugi, H.; Kitaoka, M.; Tagami, K.; Takahasi, A.; Uda, H. J. Org. Chem. 1987, 52, 1078−1082, Ref 102b. La azida II.23a se sintetizó según: Alvarez, S. G.; Alvarez, M. T. Synthesis 1997, 413−414. Las azidas II.23b y II.23c se prepararon de acuerdo con un procedimiento modificado de: Wilkening, I.; del Signore, G.; Hackenberger, C. P. R. Chem. Commun. 2011, 40, 349−351. 151 Los triazoles II.24ac y II.24ca y sus correspondientes sales de triazolio se prepararon como se describe en:¡Error! Marcador no definido.. Los triazoles II.24ba and II.24cb y sus correspondientes sales de t riazolio se prepararon según se describe en: ¡Error! Marcador no definido.a. Por último, los triazoles II.30ba y II.34ba y sus correspondientes sales de triazolio se prepararon siguiendo el procedimiento descrito en: Álvarez-Pérez, M.; Velado, M.; García-Puentes, D.; Sáez, E.; Vicent, C.; Fernández De La Pradilla, R.; Viso, A.; De La Torre, M. C.; Sierra, M. A. J. Org. Chem. 2017, 82, 3341–3346. Capítulo II 96 sólido naranja (596 mg, 51%). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 8.17 (s, 1H, N3C=CH), 7.70 (d, J = 8.6 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4), 7.67 (d, J = 8.6, 2H, Ar p-Br-C6H4), 7.57 (d, J = 9.0 Hz, 2H, Ar p-OCH3C6H4), 7.00 (d, J = 9.0 Hz, 2H, Ar p-OCH3C6H4), 3.85 (s, 3H, CH3, -OCH3). 13C RMN (100 MHz, CDCl3): δ 160.6 (C, p-OCH3C6H4), 153.1 (C, N3C=CH), 142.5 (C, p-Br-C6H4), 132.8 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 129.7 (C, p-OCH3C6H4), 126.3 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 126.3 (C, p-Br-C6H4), 122.5 (2CH, Ar p- OCH3C6H4), 122.3 (CH, N3C=CH), 115.1 (2CH, Ar p-OMeC6H4), 55.8 (CH3, p-OCH3C6H4). IR (KBr): máx 1518, 1254, 1034, 831, 815 cm-1. [α]25 D = + 217.37 (c 1.00, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C15H13BrN3O2S: 379.9886 [M+H]+; encontrado 379.9889. P.f: 109-112 °C. Procedimiento general para la síntesis de 1,2,3-triazoles desde aminas aromáticas Sobre una disolución de la amina aromática (1.00 equiv) en agua se añade MeOH, NaHCO3 (4.00 equiv), una disolución de nonafluorobutanosulfonil azida (nonaflil azida) (1.50 equiv) en Et2O y CuSO4 .5H2O (0.10 equiv). La mezcla de reacción se agita bajo Ar a temperatura ambiente hasta completa formación de la azida aromática (análisis por TLC). Entonces, se añaden alquino (1.10 equiv) y (L)-ascorbato de sodio (1.5 equiv) y la mezcla se agita hasta que la reacción se completa (análisis por TLC). La mezcla de reacción se concentra a vacío, se añade CH2Cl2 y se lava con una disolución saturada de NaHCO3 (x3). La fase orgánica se seca sobre Na2SO4, se filtra y se evapora el disolvente a presión reducida. El crudo se purifica por columna cromatográfica (SiO2) para obtener el triazol puro. Síntesis de II.24bc Siguiendo el procedimiento general, una mezcla de anilina (28 mg, 0.30 mmol) en agua (0.4 mL), MeOH (1.1 mL) y NaHCO3 (101 mg, 1.20 mmol) se trata con una disolución de nonaflil azida (146 mg, 0.45 mmol) en Et2O (0.8 mL) y con CuSO4 .5H2O (7 mg, 0.03 mmol) y se agita. Tras 6 h, se añaden (R)-1-bromo-4-(etinilsulfinil)benceno II.22b (75 mg, 0.33 mmol) y (L)-ascorbato de sodio (89 mg, 0.45 mmol) y la mezcla resultante se agita durante 18 h a temperatura ambiente. Tras cromatografía flash (SiO2 hexano/AcOEt 3:2), se obtiene el triazol II.24bc como un sólido blanco amarillento (83 Capítulo II 97 mg, 80 %). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 8.28 (s, 1H, N3C=CH), 7.72-7.65 (m, 6H, Ar p-Br-C6H4 y Ar), 7.45-7.56 (m, 3H, Ar). 13C RMN (100 MHz, CDCl3): δ 153.5 (C, N3C=CH), 142.3 (C, Ar p-Br- C6H4), 136.4 (C, Ar), 132.8 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 130.1 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 129.8 (CH, Ar), 126.3 (C, Ar), 126.26 (2CH, Ar), 122.3 (CH, N3C=CH), 120.8 (2CH, Ar). IR (KBr): máx 3423, 3127, 1597, 1506, 1466, 1385, 1236, 1105, 1080, 1048, 1037, 1006, 760 cm-1. [α]25 D = + 212.8 (c 1.03, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C14H11BrN3OS: 347.9801 [M+H]+; encontrado 347.9792. P.f: 140-142 °C. Síntesis de II.24cc. Siguiendo el procedimiento general, una mezcla de anilina (110 mg, 1.18 mmol) en agua (3 mL), MeOH (9 mL), y NaHCO3 (396 mg, 4.73 mmol), se trata con una disolución de nonaflil azida (576 mg, 1.77 mmol) en Et2O (3 mL) y con CuSO4 .5H2O (30 mg, 0.12 mmol). Tras 5 h de agitación, se añade (R)-1-(4-(etinilsulfinil)fenil)-2-metoxinaftaleno II.22c (300 mg, 1.30 mmol) y (L)-ascorbato de sodio (351 mg, 1.77 mmol) y se agita la reacción durante otras 21 h. Tras cromatografía flash por columna (SiO2, hexano/AcOEt 2:3), se obtiene el triazol II.24cc como un sólido blanco amarillento (364 mg, 88 %). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 8.88 (d, J = 8.7 Hz, 1H, Ar naft), 8.42 (s, 1H, N3C=CH), 7.98 (d, J = 9.2 Hz, 1H, Ar naft), 7.80 (d, J = 8.1 Hz, 1H, Ar naft), 7.68 (d, J = 7.6 Hz, 2H, Ar), 7.55-7.35 (m, 5H, Ar), 7.28 (d, J = 9.2 Hz, 1H, Ar naft) 3.99 (s, 3H, CH3, 2-OCH3-naft). 13C RMN (100 MHz, CDCl3): δ 157.6 (C, Ar), 152.7 (C, N3C=CH), 136.0 (C, Ar), 135.5 (CH, Ar, naft), 132.1 (C, Ar), 130.0 (2CH, Ar), 129.7 (C, Ar), 129.4 (CH, Ar naft), 128.9 (CH, Ar naft), 128.4 (CH, Ar), 124.7 (CH, Ar naft), 123.0 (CH, Ar naft), 122.7 (CH, N3C=CH), 121.1 (C, Ar), 120.7 (2CH, Ar), 113.3 (CH, Ar naft), 57.2 (CH3, 2-OCH3-naft). IR (KBr): máx 3435, 3101, 2944, 1621, 1595, 1506, 1468, 1273, 1252, 1035, 813, 759 cm-1. []25 D = + 326.8 (c 0.85, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C19H16N3O2S: 350.0966 [M+H]+; encontrado: 350.0958. P.f: 66-68 °C. N N N S O OMe Capítulo II 98 Síntesis de ent-II.24ac. Siguiendo el procedimiento general, una mezcla de anilina (155 mg, 1.66 mmol) en agua (1.7 mL), MeOH (4.5 mL), y NaHCO3 (558 mg, 6.64 mmol), se trata con una disolución de nonaflil azida (702 mg, 2.16 mmol) en Et2O (2.4 mL) y con CuSO4 .5H2O (41 mg, 0.17 mmol). Tras 5 h de agitación, se añade (S)-1-(etinilsulfinil)-4-metillbenceno, ent- II.22a (300 mg, 1.83 mmol) y ascorbato de sodio (493 mg, 2.49 mmol), la mezcla se agita durante otras 22 h a temperatura ambiente. Tras purificación por columna cromatográfica (SiO2, hexano/AcOEt 3:2), se obtiene el triazol ent-II.24ac como un sólido blanco amarillento (352 mg, 75 %). Los datos de 1H y 13C RMN son idénticos a los del triazol enantiómero II.24ac.151a []25 D = – 283.60 (c 0.70, CHCl3). P.f: 120-122 oC Procedimiento general para sintetizar sulfonil triazoles II.30. Una mezcla de sulfinil triazol (1.00 equiv) y amcpb (2.00 equiv) en CHCl3 se agita bajo Ar a temperatura ambiente durante 5h hasta que la reacción se completa (análisis por TLC). La reacción se desactiva con una disolución acuosa 0.5 M de Na2S2O3, y se extrae con CH2Cl2 (x2). Las fases orgánicas combinadas se lavan con una disolución acuosa 1.0 M de NaOH y se secan sobre Na2SO4 anhidro. Se evapora el disolvente a presión reducida y se purifican los productos de reacción según se especifique en cada caso. Síntesis de II.30bb. Siguiendo el procedimiento general, el tratamiento del triazol II.24bb (100 mg, 0.26 mmol) con amcpb (130 mg, 0.53 mmol) en CHCl3 (5 mL) da lugar al crudo, que se disuelve en la mínima cantidad de CH2Cl2 y se precipita con hexano. El sólido resultante, tras decantar el sobrenadante, se lava con hexano y se evapora el disolvente a vacío para dar el triazol puro II.30bb como un sólido blanco (84 mg, 82%). N N N S O Capítulo II 99 1H RMN (400 MHz, CDCl3):  8.44 (s, 1H, N3C=CH), 7.98 (d, J = 8.7 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4), 7.70 (d, J = 8.6 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4), 7.59 (d, J = 9.0 Hz, 2H, Ar p-OCH3C6H4), 7.02 (d, J = 9.0 Hz, 2H, Ar p-OCH3C6H4), 3.87 (s, 3H, CH3 p-OCH3C6H4). 13C RMN (100 MHz, CDCl3): δ 160.9 (C, Ar p-OCH3C6H4), 149.2 (C, N3C=CH), 139.2 (C, Ar p-Br C6H4), 132.8 (2CH, Ar p-Br C6H4), 129.8 (2CH, Ar p-Br C6H4), 129.6 (C, Ar p-Br C6H4), 129.3 (C, Ar p-OCH3C6H4), 124.3 (CH, N3C=CH), 122.7 (2CH, Ar p-OCH3C6H4), 115.2 (2CH, Ar p-OCH3C6H4), 55.9 (CH3, p- OCH3C6H4). IR (KBr): máx 1519, 1336, 1259, 1168, 1148, 1033, 833, 747, 641 cm-1. HRMS (ESI) m/z calculado para C15H12BrN3O3S: 393.9856 [M+H]+; encontrado 393.9854. P.f: 114-117 °C. Procedimiento general para la síntesis de N-tosilsulfoximinoil triazoles II.34. Sobre una suspensión de triazol (1.00 equiv) en CH3CN anhidro, bajo Ar, se añade Cu(OTf)2 (0.25 equiv). Tras agitar la mezcla durante 5 min, se añade PhI=NTs (1.90 equiv), la disolución se torna verdosa. Al cabo de 1 h de agitación se forma un sólido blanco que se va disolviendo con el tiempo. La reacción se agita a temperatura ambiente hasta su compleción (análisis por TLC). Se evapora el disolvente a vacío y tras cromatografía (SiO2) se obtiene el producto de reacción puro. Síntesis de II.34bb. Siguiendo el procedimiento general, el tratamiento del triazol II.24bb (200 mg, 0.58 mmol) con Cu(OTf)2 (38.3 mg, 0.106 mmol) y PhI=NTs (297 mg, 0.795 mmol) en CH3CN anhidro (12 mL) da lugar, tras la purificación en columna cromatográfica (hexano/AcOEt, 4:1) al triazol II.34bb como un sólido blanco amarillento (251 mg, 86%). 1H RMN (400 MHz, CDCl3):  8.61 (s, 1H, N3C=CH), 8.01 (d, J = 8.4 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4), 7.86 (d, J = 8.2 Hz, 2H, Ar NTs), 7.70 (d, J = 8.3 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4), 7.61 (d, J = 8.6 Hz, 2H, Ar p-OCH3C6H4), 7.26 (d, J = 8.1 Hz, 2H, Ar NTs), 7.03 (d, J = 8.6 Hz, 2H, Ar p- Capítulo II 100 OCH3C6H4), 3.88 (s, 3H, CH3, p-OCH3C6H4), 2.39 (s, 3H, CH3, NTs). 13C RMN (100 MHz, CDCl3): δ 160.8 (C, Ar p-OCH3C6H4), 146.9 (C, N3C=CH), 143.4 (C, Ar NTs), 140.1 (C, Ar NTs), 136.8 (C, Ar p-Br C6H4), 132.9 (2CH, Ar p-Br C6H4), 130.2 (C, Ar p-Br C6H4), 129.8 (2CH, Ar p-Br C6H4), 129.4 (2CH, Ar NTs), 129.0 (C, Ar p-OCH3C6H4), 126.8 (2CH, Ar NTs), 125.7 (CH, N3C=CH), 122.6 (2CH, Ar p-OCH3C6H4), 115.1 (2CH, Ar p-OCH3C6H4), 55.7 (CH3, p-OCH3C6H4), 21.5 (CH3, NTs). IR (KBr): máx 1517, 1256, 1157, 1088, 1066, 1030, 745, 541 cm-1. []25 D = – 0.89 (c 0.33, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C22H20BrN4O4S2: 379.9886 [M+H]+; encontrado 379.9889. P.f: 55-57 °C. Síntesis de II.34cb. Siguiendo el procedimiento general, el tratamiento del triazol II.24cb (180 mg, 0.48 mmol) con Cu(OTf)2 (34.4 mg, 0.095 mmol) y PhI=NTs (297 mg, 0.795 mmol) en CH3CN anhidro (12 mL) da lugar, tras cromatografía en SiO2 (hexano/AcOEt, 3:2), al triazol puro II.34cb como un sólido blanco (152 mg, 58%). 1H RMN (400 MHz, CDCl3):  9.15 (d, J = 8.9 Hz, 1H, naft), 8.66 (s, 1H, N3C=CH), 7.97 (d, J = 9.1 Hz, 1H, naft), 7.71 (d, J = 8.1 Hz, 1H, naft), 7.61 – 7.51 (m, 5H, 4H Ar p-OCH3C6H4, 1H naft), 7.38 (t, J = 7.5 Hz, 1H, naft), 6.97 (dd, J = 14.4, 8.7 Hz, 5H, 4H Ar NTs, 1H naft), 3.79 (s, 3H, CH3, p-OCH3C6H4), 3.62 (s, 3H, CH3, O-CH3naft), 2.24 (s, 3H, CH3, NTs). 13C RMN (100 MHz, CDCl3): δ 160.7 (C, Ar p-OCH3C6H4), 157.7 (C, Ar O- CH3naft), 150.0 (C, N3C=CH), 142.6 (C, Ar NTs), 140.3 (C, Ar p-OCH3C6H4), 138.5 (C, Ar naft), 132.3 (C, Ar naft), 129.5 (CH, Ar naft), 129.4 (C, Ar naft), 129.3 (C, Ar NTs), 128.9 (2CH, Ar NTs), 128.8 (CH, Ar naft), 128.7 (CH, Ar naft), 126.8 (2CH, Ar p-OCH3C6H4), 125.3 (CH, N3C=CH), 124.9 (CH, Ar naft), 123.9 (CH, Ar naft), 122.5 (2CH, Ar p-OCH3C6H4), 115.1 (2CH, Ar NTs), 112.7 (CH, naft), 56.6 (CH3, p-OCH3C6H4), 55.7 (CH3,O-CH3naft), 21.5 (CH3, NTs). IR (KBr): máx 1517, 1256, 1157, 1088, 1066, 1030, 745, 541 cm-1. []25 D = –196.6 (c 1.0, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C27H25N4O5S2: 549.1261 [M+H]+; encontrado 549.1241. P.f: 91-94 °C. Capítulo II 101 Procedimiento general para la síntesis de sales de triazolio. Se trata el triazol (1.00 equiv) con la sal de Meerwein’s (1.30 equiv) en CH2Cl2 y la mezcla se agita a temperatura ambiente, bajo Ar, hasta completa desaparición del producto de partida (análisis por TLC). Se para la reacción con unas gotas de metanol. Se evapora el disolvente a presión reducida y el residuo se disuelve en la mínima cantidad de CH2Cl2 y se hace precipitar con Et2O. Se decanta el disolvente y se lava el sólido con Et2O (x3). Se evapora el disolvente hasta sequedad, dando lugar a las sales de triazolio puras. En algunos casos el residuo se purificó por cromatografía (SiO2). Síntesis de II.21bb. Siguiendo el procedimiento general, el tratamiento de II.24bb (500 mg, 1.32 mmol) con Me3OBF4 (343 mg, 2.32 mmol) en CH2Cl2 (60 mL) da lugar a la sal de triazolio II.21bb pura, como un sólido blanco amarillento (600 mg, 94%). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 8.62 (s, 1H, N3C=CH), 7.87 (d, J = 8.3 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4), 7.76 (d, J = 8.4 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4), 7.72 (d, J = 9.1 Hz, 2H, Ar p- OCH3C6H4), 6.99 (d, J = 9.0 Hz, 2H, Ar p-OCH3C6H4), 4.48 (s, 3H, N-CH3), 3.83 (s, 3H,CH3, p-OCH3C6H4). 13C RMN (100 MHz, CDCl3): δ 162.7 (1C, Ar p-OCH3C6H4), 146.0 (C, N3C=CH), 137.3 (C, Ar p-Br-C6H4), 133.9 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 128.9 (CH, N3C=CH), 128.7 (C, Ar p-Br- C6H4), 127.5 (C, Ar p-OCH3C6H4), 127.3 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 123.9 (2CH, Ar p-OCH3C6H4), 115.6 (2CH, Ar p-OCH3C6H4), 56.0 (CH3, p-OCH3C6H4), 40.0 (CH3, N-CH3). IR (KBr): máx 1512, 1259, 1084, 1064, 1006, 837 cm-1. []25 D = – 16.08 (c 1,0 CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C16H15BrN3O2S: 394.0043 [M-BF4]+; encontrado 394.0047. P.f: 134−137 °C. MeO N N N S O Br BF4 Capítulo II 102 Síntesis de II.21bc. Siguiendo el procedimiento general, el tratamiento de II.24bc (175 mg, 0.50 mmol) con Me3OBF4 (111 mg, 0.75 mmol) en CH2Cl2 (15 mL) durante 24 h da lugar, tras cromatografía (SiO2, CH2Cl2/MeOH 96:4), a II.21bc como un sólido blanco amarillento (182 mg, 81%). 1H RMN (400 MHz, acetona-d6): δ 9.50 (s, 1H, N3C=CH), 8.03-7.97 (m, 4H, 2H Ar + 2H Ar p-Br-C6H4), 7.90 (d, J = 8.7 Hz, 2H, Ar p-BrC6H4), 7.79-7.69 (m, 3H, Ar), 4.66 (s, 3H, N-CH3).13C RMN (100 MHz, acetona-d6): δ 147.1 (C, N3C=CH), 139.8 (C, Ar), 136.0 (C, Ar), 134.3 (2CH Ar p-BrC6H4), 133.2 (CH, Ar), 131.3 (2CH, Ar), 130.7 (CH, N3C=CH), 128.5 (2CH, Ar p-BrC6H4), 128.3 (C, Ar), 123.2 (2CH, Ar), 40.6 (CH3, N-CH3). IR (KBr): máx 3426, 3117, 1635, 1568, 1496, 1470, 1389, 1084, 1064, 819, 764 cm-1. []25 D = + 32.30 (c 0.70, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C15H13N3OSBr: 361.9957 [M- BF4 -]+; encontrado: 361.9956. P.f: 144-146 °C. Síntesis de II.21cc. Siguiendo el procedimiento general, el tratamiento de II.24cc (200 mg, 0.57 mmol) con Me3OBF4 (127 mg, 0.86 mmol) en CH2Cl2 (18 mL) durante 24 h, da lugar, tras cromatografía (SiO2, CH2Cl2/MeOH 92:8), a II.21cc como un sólido amarillento (217 mg, 90%). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 8.75 (s, 1H, N3C=CH), 8.53 (d, J = 8.5 Hz, 1H, Ar naft), 8.13 (d, J = 9.1 Hz, 1H, Ar naft), 7.81 (d, J = 8.4 Hz, 1H, Ar naft), 7.77 (d, J = 7.7 Hz, 2H, Ar), 7.57-7.51 (m, 1H, Ar naft), 7.50-7.31 (m, 5H, Ar), 4.39 (s, 3H, N-CH3), 4.01 (s, 3H, 2-OCH3-naft). 13C RMN (100 MHz, CDCl3): δ 159.1 (C, Ar naft), 146.8 (C, N3C=CH), 138.3 (CH, Ar, naft), 134.7 (C, Ar), 132.2 (CH, Ar naft), 131.7 (C, Ar), 130.4 (2CH, Ar), 129.9 (CH, Ar naft), 129.5 (CH, Ar naft), 129.2 (C, Ar), 128.4 (CH, N3C=CH), 125.2 (CH, Ar naft), 122.0 (2CH, Ar), 121.7 (CH, Ar naft), 116.2 (C, Ar), 113.6 (CH, Ar), 57.4 (CH3, 2-OCH3-naft), 40.1 (CH3, N-CH3). IR (KBr): máx 3430, 3121, 1620, 1593, 1508, 1470, 1278, 1255, 1061, 819, 765 cm-1. []25 D = + 202.4 (c 0.86, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C20H18N3O3S: 364.1114 [M-BF4 -]+; encontrado: 364.1127. P.f: 97-99 °C. N N N S O Br BF4 N N N S O OMe BF4 Capítulo II 103 Síntesis de ent-II.21ac. Siguiendo el procedimiento general, el tratamiento del triazol ent- II.24ac (200 mg, 0.71 mmol) con Me3OBF4 (157 mg, 1.06 mmol) en CH2Cl2 (20 mL) durante 48 h da lugar, tras cromatografía (SiO2, CH2Cl2/MeOH 95:5), a la sal de triazolio ent-II.21ac pura, como un sólido blanco (260 mg, 96%). Los datos de ent-II.21ac son idénticos a los de su enantiómero II.21ac, excepto la rotación óptica y el punto de fusión. 20 D = – 54.70 (c 0.9, CHCl3). P.f: 122-124 °C. Síntesis de II.29bb. Siguiendo el procedimiento general, el tratamiento de II.30bb (60 mg, 0.15 mmol) con Me3OBF4 (29 mg, 0.19 mmol) en CH2Cl2 (10 mL) da lugar, tras lavados, a la sal de triazolio II.29bb como un sólido blanco (72 mg, 95%). 1H RMN (400 MHz, acetonitrilo-d3): δ 9.27 (s, 1H, N3C=CH), 8.05 (d, J = 8.7 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4), 7.95 (d, J = 8.7 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4), 7.75 (d, J = 9.1 Hz, 2H, Ar p-OCH3C6H4), 7.19 (d, J = 9.1 Hz, 2H, Ar p-OCH3C6H4), 4.41 (s, 3H, N-CH3), 3.89 (s, 3H, p-OCH3C6H4). 13C RMN (100 MHz, acetonitrilo-d3): δ 163.7 (C, Ar p-OCH3C6H4), 142.9 (C, N3C=CH), 136.6 (C, Ar p-Br-C6H4), 134.7 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 132.9 (CH, N3C=CH), 132.8 (C, Ar p-Br-C6H4), 131.9 (2CH, Ar p-Br C6H4), 128.3 (C, Ar p-OCH3C6H4), 124.6 (2CH, Ar p-OCH3C6H4), 116.6 (2CH, Ar p-OCH3C6H4), 56.8 (CH3, p-OCH3C6H4), 41.2 (CH3, N-CH3). IR (KBr): máx 1514, 1355, 1171, 1082, 1057, 751, 609 cm-1. HRMS (ESI) m/z calculado para C16H15BrN3O3S: 409.9992 [M-BF4]+; encontrado 410.0011. P.f: 205-208 °C. N N N S O BF4 Capítulo II 104 Síntesis de II.33bb. Siguiendo el procedimiento general, el tratamiento de II.34bb (150 mg, 0.27 mmol) con Me3OBF4 (53 mg, 0.36 mmol) en CH2Cl2 (15 mL) da lugar, tras lavados, a la sal de triazolio II.33b pura, como un sólido blanco (161 mg, 91%). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 9.05 (s, 1H, N3C=CH), 8.06 (d, J = 8.8 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4), 7.79 (d, J = 8.3 Hz, 2H, Ar NTs), 7.72 (d, J = 7.9 Hz, 4H, 2H Ar p-Br- C6H4 + 2H Ar p-OCH3C6H4), 7.29 (d, J = 8.0 Hz, 2H, Ar NTs), 6.94 (d, J = 9.1 Hz, 2H Ar p- OCH3C6H4), 4.49 (s, 3H, N-CH3), 3.77 (s, 3H, CH3, p-OCH3C6H4), 2.35 (s, 3H,CH3, NTs). 13C RMN (100 MHz, CDCl3) δ 162.6 (C, Ar p-OCH3C6H4), 144.9 (C, Ar NTs), 141.3 (C, N3C=CH), 138.1 (C, Ar NTs), 134.1 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 133.3 (C, Ar p-Br-C6H4), 131.8 (C, Ar p-Br- C6H4), 131.0 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 131.0 (CH, N3C=CH) , 130.0 (2CH, Ar NTs), 127.1 (C, Ar p-OCH3C6H4), 126.8 (2CH, Ar NTs), 123.5 (2CH, Ar p-OCH3C6H4) ), 115.4 (2CH, Ar p- OCH3C6H4), 55.9 (CH3, p-OCH3C6H4) 41.0 (CH3, N-CH3), 21.6 (CH3, NTs). IR (KBr): máx 3429, 1268, 1160, 1103, 1084, 1066, 534 cm-1. []25 D = + 150.14 (c 1.0, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C23H22BrN4O4S2: 563.0241 [M-BF4]+; encontrado 563.0247. P.f: 95-97 °C. Síntesis de II.33cb. Siguiendo el procedimiento general, el tratamiento de II.34cb (70 mg, 0.13 mmol) con Me3OBF4 (25 mg, 0.17 mmol) en CH2Cl2 (10 mL) da lugar, tras lavados, a II.33cb puro y como un sólido blanco amarillento (75 mg, 91%). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 9.13 (s, 1H, N3C=CH), 8.95 (d, J = 8.9 Hz, 1H, Ar naft), 8.16 (d, J = 9.2 Hz, 1H, Ar naft), 7.85-7.8 (m, 3H, 2H Ar p-OCH3C6H4 + 1H Ar naft), 7.63 (t, J = 7.6, 1H, Ar naft), 7.56 (d, J = 8.1 Hz, 2H, Ar NTs), 7.48 (t, J = 7.5 Hz, 1H, Ar naft), 7.16 (d, J = 9.3 Hz, 1H, Ar naft), 7.11 (d, J = 8.0 Hz, 2H, Ar NTs), 7.02 (d, J = 8.7 Hz, 2H, Ar p-OCH3C6H4), 4.21 (s, 3H, N-CH3), 3.83 (s, 3H, CH3, p- OCH3C6H4), 3.76 (s, 3H, CH3, O-CH3naft), 2.33 (s, 3H, CH3, NTs). 13C RMN (100 MHz, CDCl3) δ 162.7 (C, Ar p-OCH3C6H4), 160.0 (C, Ar naft), 144.1 (C, Ar NTs), 143.2 (C, N3C=CH), 141.4 (CH, Ar naft), 138.8 (C, Ar NTs), 131.5 (CH, N3C=CH), 131.3 (C, Ar naft), 130.6 (CH, Ar Capítulo II 105 naft), 130.1 (CH, Ar naft), 129.5 (2CH, Ar NTs), 129.1 (C, Ar naft), 127.5 (C, Ar p- OCH3C6H4), 126.9 (2CH, Ar NTs), 125.4 (CH, Ar naft), 124.3 (2CH, Ar p-OCH3C6H4), 122.1 (CH, Ar naft), 115.6 (2CH, Ar p-OCH3C6H4), 113.3 (CH, Ar naft), 109.7 (C, Ar naft), 57.3 (CH3, O-CH3naft) , 56.0 (CH3, p-OCH3C6H4), 40.6 (CH3, N-CH3), 21.6 (CH3, NTs). (KBr): máx 3429, 1511, 1264, 1158, 1083 cm-1. []25 D = + 264.94 (c 1.0, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C28H27BrN4O5S2: 563.1417 [M-BF4]+; encontrado 563. 1413. P.f: 110-113 °C. Procedimiento general para la síntesis de carbenos de iridio y rodio. En un matraz cargado con tamiz molecular 4 Å, se prepara una mezcla de sal de triazolio (1.00 equiv), NMe4Cl (1.50 equiv) y Ag2O (0.75 equiv) en CH3CN/CH2Cl2 (1:10 v/v) y se agita en oscuridad a temperatura ambiente hasta completa formación del carbeno de plata (análisis por 1H RMN). La mezcla se filtra sobre Celita y se evaporan los disolventes. El residuo se disuelve en CH2Cl2 y se agita a temperatura ambiente con el correspondiente compuesto metálico, [Cp*MCl2]2 (M= Ir, Rh) (0.50 equiv) hasta que se completa la reacción (análisis por 1H RMN). La mezcla de reacción se filtra sobre Celita y se eliminan los disolventes a vacío para obtener los productos de reacción puros. Cuando es necesario, se lleva a cabo una filtración rápida sobre SiO2. Síntesis de II.25bb. El tratamiento de II.21bb (70 mg, 0.15 mmol) con NMe4Cl (24 mg, 0.22 mmol) y Ag2O (25 mg, 0.11 mmol) en CH3CN/CH2Cl2 (6.6 mL) durante 16 h, seguido de reacción con [IrCl2Cp*]2 (52 mg, 0.07 mmol) durante otras 2 h, da lugar a II.25bb como un sólido naranja (98 mg, 85%). 1H RMN (500 MHz, CDCl3): δ 8.11 (d, J = 8.2 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4), 7.87 (d, J = 8.7 Hz, 2H, Ar p-OCH3C6H4), 7.64 (d, J = 8.3 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4), 6.98 (d, J = 8.6 Hz, 2H, Ar p- OCH3C6H4), 3.86 (s, 3H, Ar p-OCH3C6H4), 3.77 (s, 3H, CH3, N-CH3), 1.50 (s, 15H, 5CH3, Cp*). 13C RMN (126 MHz, CDCl3) δ 161.1 (C, Ar p-OCH3C6H4), 156.8 (C, N3C=CIr), 150.0 (C, N3C=CIr), 140.7 (C, Ar p-Br-C6H4), 132.2 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 131.2 (C, Ar p-OCH3C6H4), N N N S O Ir Cl Cl MeO Br Capítulo II 106 129.7 (2CH, Ar p-OCH3C6H4), 128.9 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 125.8 (C, Ar p-Br-C6H4), 113.3 (2CH, Ar p-OCH3C6H4), 89.5 (5C, Cp*), 55.7 (CH3, Ar p-OCH3C6H4), 38.2 (CH3, N-CH3), 8.9 (5CH3, Cp*). IR (KBr): máx 3435, 1511, 1255, 1036, 1006, 835 cm-1. [α]25 D = – 188.59 (c 0.11, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C26H29BrClIrN3O2S: 754.0456 [M-Cl]+; encontrado 754.0486. P.f: 155-158 °C. Síntesis de II.25ca. El tratamiento de II.21ca (100 mg, 0.21 mmol) con NMe4Cl (35 mg, 0.32 mmol) y Ag2O (36 mg, 0.16 mmol) en CH3CN/CH2Cl2 (8.8 mL) durante 16 h, seguido por reacción con [IrCl2Cp*]2 (171.3 mg, 0.21 mmol, 1.00 equiv) durante otras 3 h, da lugar, tras cromatografía flash (SiO2, CH2Cl2/MeOH 99:1), a II.25ca puro, como un sólido naranja (116 mg, 71%). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 8.60 (d, J = 8.6 Hz, 1H, Ar naft), 7.90 (d, J = 9.0 Hz, 1H, Ar naft), 7.81 (d, J = 8.2 Hz, 1H, Ar naft), 7.64 (t, J = 7.8 Hz, 1H, Ar naft), 7.52 (d, J = 6.9 Hz, 2H, Ar ), 7.48 – 7.36 (m, 4H, Ar, 3H Ar + 1H Ar naft), 7.13 (d, J = 9.0 Hz, 1H, Ar naft), 6.47 (d, J = 14.4 Hz, 1H, N-CH2), 5.54 (d, J = 14.4 Hz, 1H, N-CH2), 4.31 (s, 3H, N-CH3), 3.54 (s, 3H, CH3, O-CH3-naft), 1.69 (s, 15H, 5 CH3, Cp*). 13C RMN (100 MHz, CDCl3) δ 153.8 (C, Ar naft), 152.0 (C, N3C=CIr), 147.6 (C, N3C=CIr), 135.1 (C, Ar), 134.2 (CH, Ar naft), 132.0 (C, Ar naft), 130.1 (C, naft), 129.0 (2CH, Ar), 128.9 (CH, Ar naft), 128.7 (2CH, Ar), 128.5 (CH, Ar), 128.1 (CH, Ar naft), 127.0 (C, naft), 124.7 (CH, Ar naft), 123.1 (CH, Ar naft), 116.6 (CH, Ar naft), 88.8 (5C, Cp*), 58.7 (CH3 , 2-OCH3-naft), 57.0 (N-CH2), 39.1 (N-CH3), 9.2 (5 CH3, Cp*). IR (KBr): máx 3436, 1620, 1454, 1058, 1026, 747 cm-1. [α]25 D = – 108.14 (c 0.2, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C31H34ClIrN3O2S: 740.1676 [M-Cl]+; encontrado 740.1699. P.f: 154-156 °C. Capítulo II 107 Síntesis de II.35cb. El tratamiento de II.33cb (50 mg, 0.08 mmol) con NMe4Cl (13 mg, 0.12 mmol) y Ag2O (13 mg, 0.6 mmol) en CH3CN/CH2Cl2 (6.6 mL) durante 16 h, seguido por reacción con [IrCl2Cp*]2 (29 mg, 0.04 mmol) durante la noche, da lugar, tras cromatografía flash (SiO2, CH2Cl2/MeOH 99:1) al carbeno II.35cb puro, como un sólido naranja (55 mg, 90%). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 9.14 (d, J = 8.9 Hz, 1H, Ar naft), 8.27 (d, J = 8.9 Hz, 2H, Ar p- OCH3C6H4), 8.13 (d, J = 9.2 Hz, 1H, Ar naft), 7.89 (d, J = 8.1 Hz, 1H, Ar naft), 7.81 (t, J = 7.6 Hz, 1H, Ar naft), 7.60 (t, J = 7.5 Hz, 1H, Ar naft), 7.27 (d, J = 10.1 Hz, 2H, Ar NTs), 7.03 (d, J = 8.9 Hz, 2H, Ar p-OCH3C6H4), 6.71-6.63 (m, 3H, 1H Ar naft , 2H Ar NTs), 3.89 (s, 3H, CH3, p-OCH3C6H4), 3.62 (s, 3H, N-CH3), 3.34 (s, 3H,CH3, O-CH3-naft), 2.21 (s, 3H, CH3, NTs), 1.60 (s, 15H, 5CH3, Cp*). 13C RMN (100 MHz, CDCl3) δ 161.7 (C, p-OCH3C6H4), 158.6 (C, naft), 152.1 (C, N3C=CIr), 147.2 (C, N3C=CIr), 144.0 (C, Ar NTs), 142.3 (CH, Ar naft), 135.4 (C, Ar NTs), 133.1 (C, Ar naft), 131.4 (CH, Ar naft), 131.3 (C, Ar p-OCH3C6H4), 129.9 (CH, Ar naft), 129.6 (C, Ar naft), 128.6 (2CH, Ar NTs), 128.1 (2CH, Ar NTs), 126.7 (2CH, Ar p-OCH3C6H4), 126.2 (CH, Ar naft), 123.2 (CH, Ar naft), 114.8 (2CH, Ar p-OCH3C6H4), 111.9 (CH, Ar naft), 104.3 (C, naft), 92.2 (5C, Cp*), 56.4 (CH3, O-CH3-naft), 55.9 (CH3, p-OCH3C6H4), 38.4 (CH3, N-CH3), 21.5 (CH3, NTs), 9.50 (5CH3, Cp*). IR (KBr): máx 1512, 1259, 1158, 1030, 834, 772, 547 cm-1. [α]25 D = – 137.42 (c 0.67, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C38H41ClIrN4O5S2: 925.1822 [M-Cl]+; encontrado 925.186. P.f: 140-145 °C. Síntesis de II.35ba. El tratamiento de II.33ba (60 mg, 0.1 mmol), con NMe4Cl (16 mg, 0.14 mmol) y Ag2O (17 mg, 0.07 mmol) en CH3CN:CH2Cl2 1:10 (6.6 mL) durante 20 h, seguido de reacción con [IrCl2Cp*]2 (38 mg, 0.05 mmol) durante otras 22 h (análisis por 1H RMN), da lugar, tras purificación cromatográfica (SiO2, CH2Cl2/MeOH, 98:2) al carbeno II.35ba puro, como un sólido naranja (75 mg, 83 %). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 8.60 (d, J = 8.8 Hz, 1H, Ar p-Br-C6H4), 7.89 (d, J = 8.1 Hz, 2H, NTs), 7.67 (d, J = 8.8 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4 ), 7.38 (m, 3H, Ar), 7.32 (m, 4H, 2H Ar NTs + 2H Capítulo II 108 Ar), 6.31 (d, J = 15.6 Hz, 1H, N-CH2), 6.02 (d, J = 15.6 Hz, 1H, N-CH2), 4.10 (s, 3H, N-CH3), 2.44 (s, 3H, CH3, NTs), 1.64 (s, 15H, 5CH3 Cp*). 13C RMN (100 MHz, CDCl3): δ 161.6 (C, N3C=CIr), 143.8 (C, Ar NTs), 142.9 (C, N3C=CIr), 140.2 (C, Ar NTs), 136.9 (C, Ar p-Br-C6H4), 135.2 (C, Ar), 132.9 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 131.2 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 130.8 (C, Ar p-Br- C6H4), 129.7 (2CH, Ar NTs), 129.0 (2CH, Ar), 128.4 (CH, Ar), 128.1 (2CH, Ar), 126.4 (2CH, Ar, NTs), 90.0 (5C Cp*), 59.8 (CH2, N-CH2), 41.0 (CH3, N-CH3), 21.7 (CH3, NTs), 9.5 (5CH3, Cp*). IR (KBr): máx 3436, 2995, 2921, 1660, 1568, 1454, 1318, 1281, 1155, 1087, 1066, 1006, 815, 746. []25 D = + 97.2 (c 0.86, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C33H36BrClIrN4O3S2: 907.0705 [M-Cl]+; encontrado: 907.0698. P.f: 136-138 °C. Síntesis de II.31bb. El tratamiento de II.29bb (50 mg, 0.10 mmol) con NMe4Cl (16 mg, 0.15 mmol) y Ag2O (18 mg, 0.08 mmol) en CH3CN/CH2Cl2 (6.6 mL) durante 16 h, seguido de la reacción con [IrCl2Cp*]2 (36 mg, 0.05 mmol) durante la noche, da lugar a una mezcla de dicloro carbeno de Ir y complejo ciclometalado (1:5). Tras cromatografía flash (SiO2, CH2Cl2/ MeOH. 9.5:0.5), se obtiene el complejo ciclometalado II.31bb puro, como un sólido naranja (45 mg, 64%). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 8.20 (d, J = 8.7 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4), 7.63 (d, J = 8.7 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4), 7.51 (d, J = 8.6 Hz, 1H, Ar p-OCH3C6H3), 7.40 (d, J = 2.6 Hz, 1H, Ar p- OCH3C6H3), 6.57 (dd, J = 8.6, 2.6 Hz, 1H, Ar p-OCH3C6H3), 4.14 (s, 3H, CH3, N-CH3), 3.88 (s, 3H, CH3, p-OCH3C6H3), 1.80 (s, 15H, 5CH3, Cp*). 13C RMN (100 MHz, CDCl3) δ 159.9 (C, Ar C-N), 156.9 (C, N3C=CIr), 146.7 (C, Ar C-Ir), 141.2 (C, N3C=CIr), 138.4 (C, Ar p-Br-C6H4), 137.3 (C, Ar), 132.9 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 130.3 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 129.7 (C, Ar p-Br- C6H4), 121.3 (CH, Ar p-OCH3C6H3), 114.8 (CH, Ar p-OCH3C6H3), 108.8 (CH, Ar p-OCH3C6H3), 92.3 (5C, Cp*), 55.3 (CH3, p-OCH3C6H3), 39.3 (CH3, N-CH3), 9.5 (5CH3, Cp*). IR (KBr): máx 3436, 2913, 1572, 1468, 1345, 1326, 1173, 741, 609 cm-1. HRMS (ESI) m/z calculado para C26H28BrIrN3O3S: 734.0643 [M-Cl]+; encontrado 734.0647. P.f: 126-129 °C. N N N S O Ir Cl MeO Br O Capítulo II 109 Síntesis de II.36bb. El tratamiento de II.33bb (50 mg, 0.08 mmol), NMe4Cl (13 mg, 0.12 mmol) y Ag2O (13 mg, 0.06 mmol) en CH3CN/CH2Cl2 (6.6 mL) durante 16 h, seguido de reacción con [IrCl2Cp*]2 (27 mg, 0.03 mmol), da lugar a una mezcla de dicloro carbeno de Ir y complejo ciclometalado (1:3). Tras cromatografía flash (SiO2, 0.5% CH2Cl2/MeOH), se obtiene el carbeno ciclometalado II.36bb puro, como un sólido naranja (38 mg, 53%). 1H RMN (400 MHz, acetonitrilo-d3): δ 8.33 (d, J = 8.8 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4), 7.93 (d, J = 8.3 Hz, 2H, Ar NTs), 7.70 (d, J = 8.8 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4), 7.52 (d, J = 8.6 Hz, 1H, Ar p- OCH3C6H3), 7.43 (d, J = 8.1 Hz, 2H, Ar NTs), 7.30 (d, J = 2.6 Hz, 1H, Ar p-OCH3C6H3), 6.61 (dd, J = 8.7, 2.6 Hz, 1H, Ar p-OCH3C6H3), 4.13 (s, 3H, N-CH3), 3.85 (s, 3H, CH3, p-OCH3C6H3), 2.44 (s, 3H, CH3 NTs), 1.69 (s, 15H, 5CH3, Cp*). 13C RMN (100 MHz, acetonitrilo-d3) δ 160.8 (C, Ar C-N), 158.4 (C, N3C=CIr), 148.3 (C, Ar C-Ir), 145.2 (C, NTs), 141.4 (C, NTs), 140.3 (C, N3C=CIr), 138.7 (C, Ar), 138.1 (C, Ar p-Br-C6H4), 133.0 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 132.0 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 131.0 (C, Ar p-Br-C6H4), 130.7 (2CH, Ar NTs), 127.4 (2CH, Ar NTs), 122.9 (CH, Ar, p-OCH3C6H3), 115.3 (CH, Ar p-OCH3C6H3), 109.5 (CH, Ar p-OCH3C6H3), 93.4 (5C, Cp*), 56.1 (CH3, p-OCH3C6H3), 41.1 (CH3, N-CH3), 21.6 (CH3, NTs), 9.9 (5CH3, Cp*). IR (KBr): máx 3436, 1568, 1323, 1158, 1088, 1065, 536 cm-1. []25 D = + 333.73 (c 0.2, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C33H35BrIrN4O4S2: 887.0891 [M-Cl]+; encontrado 887.0861. P.f: 100-105 °C. Síntesis de II.26bc. El tratamiento de II.21bc (60 mg, 0.13 mmol) con NMe4Cl (22 mg, 0.20 mmol) y Ag2O (22 mg, 0.09 mmol) en CH3CN/CH2Cl2 (6.6 mL) durante 16 h, seguido de reacción con [IrCl2Cp*]2 (53 mg, 0.06 mmol), da lugar a una mezcla de dicloro carbeno de Ir y el complejo ciclometalado (3:1). Tras cromatografía flash (SiO2, hexano/ AcOEt 1:1), se obtiene el carbeno ciclometalado II.26bc puro, como un sólido naranja (60 mg, 63%). N N N S O Ir Cl MeO Br NTs Capítulo II 110 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 7.90 (d, J = 9.1 Hz, 1H, Ar), 7.87 (d, J = 8.6 Hz, 2H, Ar p-Br- C6H4), 7.65 (d, J = 8.6 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4), 7.59 (d, J = 7.7 Hz, 1H, Ar), 7.17 (td, J = 7.4, 1.3 Hz, 1H, Ar), 7.02 (td, J = 7.4, 1.3 Hz, 1H, Ar), 3.99 (s, 3H, N-CH3), 1.88 (s, 15H, CH3, Cp*). 13C RMN (100 MHz, CDCl3) δ 156.4 (C, N3C=CIr), 144.4 (C, Ar C-Ir), 143.8 (C, Ar C- N), 142.9 (C, N3C=CIr), 139.4 (C, Ar p-Br-C6H4), 136.1 (CH, Ar ), 133.0 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 129.5 (CH, Ar), 127.0 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 126.1 (C, p-Br-C6H4), 122.6 (CH, Ar), 114.2 (CH, Ar), 91.4 (5C, Cp*), 38.0 (CH3, N-CH3), 9.8 (5 CH3, Cp*). IR (KBr): máx 1469, 1455, 1381, 1324, 1083, 1065, 1049, 722, 539 cm-1. []25 D = – 395.20 (c 0.67, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C25H26BrIrN3O3S: 688.0588 [M-Cl]+; encontrado 688.0572. P.f: 126-128 °C. Procedimiento general para la síntesis de carbenos ciclometalados de iridio y rodio. Una disolución de carbeno de iridio o rodio (1.00 equiv) se trata bajo Ar con NaOAc (2.35 equiv) sólido en CH3CN o dicloroetano, según se especifique, hasta que se completa la reacción (análisis por 1H RMN). La mezcla de reacción se filtra sobre Celita y se elimina el disolvente a vacío. El crudo de reacción se purifica por cromatografía en gel de sílice. Síntesis de II.26bb. Una disolución de II.25bb (76 mg, 0.10 mmol) en dicloroetano (6 mL) se trata durante la noche con NaOAc (19 mg, 0.23 mmol) a temperatura ambiente. Tras cromatografía flash del producto crudo (SiO2, CH2Cl2/MeOH 98:2), se obtiene el complejo ciclometalado II.26bb puro, como un sólido naranja (72 mg, 97%). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 7.86 (d, J = 8.6 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4), 7.64 (d, J = 8.6 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4), 7.53 (d, J = 8.6 Hz, 1H, Ar p-OCH3C6H3), 7.43 (d, J = 2.5 Hz, 1H, Ar p- OCH3C6H3), 6.59 (dd, J = 8.6, 2.6 Hz, 1H, Ar p-OCH3C6H3), 3.96 (s, 3H, N-CH3), 3.88 (s, 3H, O-CH3C6H3), 1.88 (s, 15H, 5CH3, Cp*). 13C RMN (101 MHz, CDCl3) δ 159.9 (C, Ar C-N), Capítulo II 111 154.9 (C, N3C=CIr), 146.2 (C, Ar C-Ir), 142.6 (C, N3C=CIr), 139.4 (C, Ar p-Br-C6H4), 137.6 (C, Ar p-OCH3C6H3), 132.9 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 126.9 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 125.9 (C, Ar p-Br- C6H4), 121.0 (CH, Ar p-OCH3C6H3), 114.9 (CH, Ar p-OCH3C6H3), 108.5 (CH, Ar p-OCH3C6H3), 91.3 (5C, Cp*), 55.3 (CH3, p-OCH3C6H3), 37.7 (CH3, N-CH3), 9.7 (5 CH3, Cp*). IR (KBr): máx 3436, 2911, 1568, 1468, 1321, 1239, 1045 cm-1. []25 D = – 353.30 (c 1.0, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C26H28BrIrN3O2S: 718.0693 [M-Cl]+; encontrado 718.0691. P.f: 150-158 °C. Síntesis de II.36cb. Una disolución de II.35cb (52 mg, 0.06 mmol) en CH3CN (6 ml) se trata durante la noche con NaOAc (19 mg, 0.23 mmol) a temperatura ambiente, y 6 h más a reflujo de CH3CN, para que se complete la reacción. Tras cromatografía flash (SiO2, CH2Cl2/MeOH 95.5:0.5), se obtiene el complejo ciclometalado II.36cb puro, como un sólido naranja (35 mg, 61%). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 8.42 (m, 1H, Ar naft), 7.91 (d, J = 9.2 Hz, 1H, Ar naft), 7.73 (d, J = 8.2 Hz, 3H, 1H Ar naft, 2H Ar NTs), 7.62 (d, J = 8.6 Hz, 1H, Ar p-OCH3C6H3), 7.37 (m, 2H, Ar naft,), 7.29 (d, J = 2.6 Hz, 1H, Ar p-OCH3C6H3), 7.18 (d, J = 8.0 Hz, 2H, Ar NTs), 6.94 (d, J = 9.2 Hz, 1H, Ar naft), 6.60 (dd, J = 8.6, 2.6 Hz, 1H Ar, p-OCH3C6H3), 4.73 (s, 3H, N- CH3), 3.85 (s, 3H, p-OCH3C6H3), 3.49 (s, 3H, CH3, O-CH3-naft), 2.42 (s, 3H, CH3, NTs), 1.46 (s, 15H, 5CH3, Cp*).13C RMN (100 MHz, CDCl3) δ 159.9 (C, Ar C-N), 156.8 (C, Ar naft), 155.4 (C, N3C=CIr), 146.9 (C, Ar C-Ir), 143.9 (C, N3C=CIr) 143.1 (C, Ar NTs) 140.5 (C, Ar NTs), 137.8 (C, Ar p-OCH3C6H3), 137.6 (CH, Ar naft), 130.9 (C, Ar naft), 129.1 (2CH, Ar NTs), 128.9 (CH, Ar naft), 128.3 (CH, Ar naft), 127.2 (2CH, Ar NTs), 124.7 (CH, Ar naft), 124.6 (CH, Ar naft), 121.0 (CH, Ar p-OCH3C6H3), 118.8 (C, Ar naft) 114.6 (CH, Ar p- OCH3C6H3), 113.8 (CH, Ar naft), 108.6 (CH, Ar p-OCH3C6H3), 91.9 (5C, Cp*), 56.7 (CH3, 2- OCH3-naft), 55.4 (CH3, p-OCH3C6H3), 42.4 (CH3, N-CH3), 21.7 (CH3, NTs), 9.5 (5CH3, Cp*). IR (KBr): máx 2921, 1470, 1325, 1156, 1045 cm-1. []25 D = – 3.07 (c 0.53, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C38H40BrIrN4O5S: 889.2063 [M-Cl]+; encontrado 889.2050. P.f: 128-135 °C. Capítulo II 112 Síntesis de II.37ba. Una disolución de II.35ba (25 mg, 0.03 mmol) y NaOAc (5 mg, 0.06 mmol) en CH3CN (3 mL) se agita, bajo Ar, a temperatura ambiente durante 19h. Se obtiene una mezcla 13:7 de diastereoisómeros. Tras cromatografía de la mezcla (SiO2, CH2Cl2/MeOH 99.5:0.5) se obtienen el diastereoisómero minoritario (6 mg, 25 %), y el diastereoisómero mayoritario (10 mg, 42%) de II.37ba como sólidos puros amarillos (rendimiento combinado, 67%). Datos del diastereoisómero mayoritario: 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 8.01 (d, J = 2.2 Hz, 1H Ar), 7.97 (d, J = 8.4 Hz, 2H, Ar NTs), 7.70 (d, J = 8.5 Hz, 1H Ar), 7.42-7.38 (m, 2H Ar p-Br-C6H4), 7.36 (m, 3H, 2H Ar p-Br-C6H4 + H Ar), 7.33 (d, J = 8.5 Hz, 2H, NTs), 7.09 (dd, J = 8.5, 2.2 Hz, 1H Ar), 6.15 (d, J = 14.4 Hz, 1H, NCH2), 5.48 (d, J = 14.4 Hz, 1H, NCH2), 4.49 (s, 3H, N-CH3), 2.44 (s, 3H, CH3, NTs), 1.61 (s, 15H, 5CH3 Cp*). 13C RMN (125 MHz, CDCl3): δ 153.1 (C, N3C=CIr), 151.5 (C, Ar C-Ir), 147.2 (CH, Ar), 143.3 (C, Ar), 143.1 (C, Ar), 141.1 (C, Ar), 139.4 (C, N3C=CIr ), 133.7 (C, Ar C-CH2), 129.7 (2CH, Ar NTs), 129.4 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 129.0 (CH, Ar), 128.96 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 128.3 (C, Ar), 126.8 (2CH, Ar NTs), 126.6 (CH, Ar), 126.4 (CH, Ar), 92.6 (5C, Cp*), 57.1 (CH2, N-CH2), 41.2 (CH3, N-CH3), 21.8 (CH3, NTs), 9.3 (5CH3, Cp*). IR (KBr): máx 3434, 2917, 1660, 1551, 1454, 1322, 1245, 1156, 1088, 1072, 1017, 733 cm-1. []25 D = – 31.2 (c 0.30, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C33H35BrIrN4O3S2: 871.0943 [M-Cl]+; encontrado: 871.0942. P.f: 125-127 °C. Datos del diastereoisómero minoritario: 1H RMN (500 MHz, CDCl3): δ 8.02 (d, J = 2.2 Hz, 1H, Ar), 7.91 (d, J = 8.5 Hz, 2H, NTs), 7.65 (d, J = 8.5 Hz, 1H, Ar), 7.48-7.44 (m, 2H, Ar p-Br-C6H4), 7.40-7.35 (m, 3H, 2H Ar p-Br-C6H4 + 1H Ar), 7.33 (d, J = 8.5 Hz, 2H, Ar NTs), 7.22 (dd, J = 8.6, 2.1 Hz, 1H Ar), 6.20 (d, J = 14.1 Hz, 1H, N-CH2), 5.52 (d, J = 14.1 Hz, 1H, N-CH2), 4.45 (s, 3H, N-CH3), 2.45 (s, 3H, CH3 NTs), 1.71 (s, 15H, 5CH3 Cp*). 13C RMN (125 MHz, CDCl3): δ 150.9 (C, N3C=CIr), 150.8 (C, Ar C- Capítulo II 113 Ir), 147.8 (CH, Ar), 143.3 (C, Ar NTs), 141.4 (C, Ar NTs), 140.6 (C, Ar), 137.4 (C, N3C=CIr), 133.9 (C, Ar C-CH2), 129.5 (2CH, Ar NTs), 129.5 (2CH, p-Br-C6H4), 128.9 (2CH, Ar p-Br- C6H4), 128.9 (CH, Ar), 128.4 (C, Ar), 126.8 (2CH Ar NTs + CH Ar), 125.5 (CH, Ar), 92.5 (5C, Cp*), 57.3 (CH2, N-CH2), 40.5 (CH3, N-CH3), 21.8 (CH3, NTs), 9.3 (5CH3, Cp*). IR (KBr): máx 3435, 2919, 1551, 1497, 1455, 1317, 1223, 1152, 1056, 1012, 813, 749 cm-1. []25 D = + 66.3 (c 0.42, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C33H35BrIrN4O3S2: 871.0943 [M-Cl]+; encontrado: 871.0918. P.f: 137-140 oC. Síntesis de II.32ba. Una disolución del carbeno de iridio generado a partir de II.29ba (21 mg, 0.03 mmol, 1.00 equiv) y NaOAc (5 mg, 0.06 mmol, 2.35 equiv) en CH3CN (3 mL) se agita, bajo Ar, a temperatura ambiente, durante 21 h. El residuo generado se purifica por cromatografía (SiO2, CH2Cl2/MeOH 99:1), para dar lugar a la mezcla racémica II.32ba como un sólido amarillo (10 mg, 50 %). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 8.00 (d, J = 2.0 Hz, 1H, Ar), 7.81 (d, J = 8.5 Hz, 1H, Ar), 7.47- 7.40 (m, 2H, Ar p-Br-C6H4), 7.38-7.34 (m, 3H, Ar p-Br-C6H4), 7.22 (dd, J = 8.5, 2.2 Hz, 1H, Ar), 6.16 (d, J = 14.7 Hz, 1H, N-CH2), 5.51 (d, J = 14.7 Hz, 1H, N-CH2), 4.35 (s, 3H, N-CH3), 1.03 (s, 15H, 5CH3 Cp*). 13C RMN (100 MHz, CDCl3): δ 152.1 (C, N3C=CIr), 150.6 (C, Ir-C Ar), 146.8 (CH, Ar), 143.4 (C, Ar), 139.9 (C, N3C=CIr ), 134.0 (2C, Ar), 129.5 (2CH, Ar p-Br- C6H4), 128.9 (2CH Ar p-Br-C6H4 + CH Ar), 127.5 (C, Ar), 126.1 (CH, Ar), 124.9 (CH, Ar), 92.0 (5C, Cp*), 56.9 (CH2, N-CH2), 39.7 (CH3, N-CH3), 9.2 (5CH3, Cp*). IR (KBr): máx 3435, 2917, 1660, 1551, 1455, 1332, 1308, 1154, 1068, 1025, 765 cm-1. HRMS (ESI) m/z calculado para C26H28BrIrN3O2S: 718.0693 [M-Cl]+; encontrado: 718.0714. P.f: 258-260 oC. N N N S O IrCl Br O Capítulo II 114 Síntesis de II.26cc. Siguiendo el procedimiento general, una mezcla de la sal de triazolio II.21cc (50 mg, 0.11 mmol), NMe4Cl (18 mg, 0.17 mmol) y Ag2O (19 mg, 0.08 mmol) en CH3CN/CH2Cl2 (1:10, 6.6 mL) se agita durante 16h. El crudo de reacción se filtra sobre Celita y se hace reaccionar con [IrCl2Cp*]2 (44 mg, 0.06 mmol). La mezcla de reacción se agita durante la noche, dando lugar a una mezcla del carbeno de iridio y el complejo ciclometalado (0.75:1). La mezcla se filtra sobre Celita y se evapora el disolvente. Se disuelve la mezcla en CH2Cl2 (6 ml) y se trata con exceso de NaOAc (13 mg, 0.16 mmol) durante la noche. El residuo se filtra sobre Celita y se evapora el disolvente a vacío. Tras cromatografía flash (SiO2, CH2Cl2/MeOH 95.5:0.5) se obtiene como único producto el complejo ciclometalado puro II.26cc como un sólido naranja (56 mg, 70%). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 9.39 (d, J = 8.8 Hz, 1H, Ar naft), 7.99 (d, J = 8.7 Hz, 1H, Ar naft), 7.83 (d, J = 7.3 Hz, 2H, Ar), 7.64 (ddd, J = 8.5, 6.8, 1.4 Hz, 1H, Ar naft), 7.58 (dd, J = 7.9, 1.1 Hz, 1H, Ar naft), 7.44 (ddd, J = 8.0, 6.8, 1.1 Hz, 1H, Ar naft), 7.21 (d, J = 9.1 Hz, 1H, Ar naft), 7.16 (td, J = 7.4, 1.3 Hz, 1H, Ar), 7.00 (td, J = 7.7, 1.1 Hz, 1H, Ar), 4.09 (s, 3H, N-CH3), 3.94 (s, 3H, CH3, 2-OCH3-naft), 1.86 (s, 15H, 5CH3, Cp*).13C RMN (100 MHz, CDCl3) δ 156.4 (C, naft), 155.3 (C, N3C=CIr), 145.9 (C, N3C=CIr), 145.3 (C, Ar C-Ir), 144.0 (C, Ar C- N), 136.5 (CH, Ar ), 135.1 (CH, Ar naft), 133.5 (C, Ar naft), 129.3 (C, Ar naft), 129.2 (CH, Ar), 129.1 (CH, Ar), 128.6 (CH, Ar naft), 124.4 (CH, Ar naft), 122.2 (CH, Ar), 121.7 (CH, Ar naft), 116.3 (C, naft), 113.9 (CH, Ar naft), 113.1 (CH, Ar naft), 91.1 (5C, Cp*), 57.3 (CH3, 2-OCH3-naft), 38.7 (CH3, N-CH3), 9.7 (5CH3, Cp*). IR (KBr): máx 1507, 1456, 1326, 1273, 1052, 1026, 752 cm-1. []25 D = – 150.06 (c 1.0, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C30H31IrN3O2S: 690.1760 [M-Cl]+; encontrado 690.1758. P.f: 137-141 oC. Capítulo II 115 Síntesis de II.26ac. Siguiendo el procedimiento general, una mezcla de la sal de triazolio II.21ac (200 mg, 0.519 mmol), NMe4Cl (85.36 mg, 0.77 mmol) y Ag2O (90.2 mg, 0.39 mmol) en CH3CN/CH2Cl2 (1:10, 6.6 mL) se agita durante 16 h. El residuo se filtra sobre Celita y se hace reaccionar con [IrCl2Cp*]2 (206.7 mg, 0.26 mmol). La mezcla se agita durante la noche, dando lugar a una mezcla del carbeno de iridio y el complejo ciclometalado (4:1). La mezcla se filtra sobre Celita y se evapora el disolvente a vacío. Se disuelve en CH2Cl2 (15 ml) y se trata con exceso de NaOAc (97.9 mg, 1.19 mmol) durante la noche. El crudo se filtra sobre Celita y se evapora el disolvente. Tras cromatografía flash (SiO2, hexano/ AcOEt 4:1) se obtiene el complejo ciclometalado puro II.26ac como un sólido naranja (276.7 mg, 81 %). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 7.90 (dd, J = 7.6, 1.3 Hz, 1H Ar), 7.82 (d, J = 8.3 Hz, 2H, p- tol), 7.58 (dd, J = 7.8, 1.4 Hz, 1H Ar), 7.31 (d, J = 8.0 Hz, 2H, p-tol), 7.16 (td, J = 7.4, 1.4 Hz, 1H Ar), 7.01 (td, J = 7.6, 1.3 Hz, 1H Ar), 3.97 (s, 3H, N-CH3), 2.37 (s, 3H, CH3 , p-tol), 1.89 (s, 15H, 5CH3, Cp*). 13C RMN (100 MHz, CDCl3) δ 156.1(C, N3C=CIr), 144.4 (C, Ar C- Ir), 143.9 (C, Ar C-N), 143.7 (C, N3C=CIr), 141.6 (C, p-tol), 136.9 (C, p-tol), 136.7 (CH, Ar), 130.4 (2CH, Ar p-tol), 129.3 (CH, Ar), 125.2 (2CH, Ar p-tol), 122.5 (CH, Ar), 114.1 (CH, Ar) , 91.3 (5C, Cp*), 37.9 (CH3, N-CH3), 21.4 (CH3, p-tol), 9.8 (5 CH3, Cp*). IR (KBr): máx 3435, 2915, 1454, 1324, 1083, 1051, 754, 540 cm-1. []25 D = – 258.25 (c 0.67, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C26H29IrN3OS: 624.1654 [M-Cl]+; encontrado 624.1674. P.f > 230 oC. Síntesis de ent-II.26ac. El tratamiento del triazolio ent-II.21ac (60 mg, 0.16 mmol), con NMe4Cl (26 mg, 0.23 mmol) y Ag2O (45 mg, 0.20 mmol) en CH3CN:CH2Cl2 1:10 (7.9 mL) durante 22 h, seguido de reacción con [IrCp*Cl2]2 (62 mg, 0.08 mmol) durante 24 h (análisis por 1H RMN), da lugar a una mezcla de carbeno de iridio y complejo ciclometalado. La mezcla se hace reaccionar con NaOAc (30 mg, 0.37 mmol) en CH2Cl2 N N N S O Ir Cl Capítulo II 116 (15 ml) durante otras 20 h. La purificación por columna cromatográfica del residuo (SiO2, hexano/AcOEt de 4:1 a 1:1) da lugar al complejo ciclometalado ent-II.26ac como un sólido naranja (99 mg, 89 %). Los datos de ent-II.26ac son idénticos a los de su enantiómero II.26ac, excepto la rotación óptica y el punto de fusión. 25 D = +290.5 (c 0.7, CHCl3). P.f: 137-146 oC Síntesis de II.27bb. El tratamiento de la sal de triazolio II.21bb (50 mg, 0.10 mmol), con NMe4Cl (17 mg, 0.16 mmol) y Ag2O (18 mg, 0.08 mmol) en CH3CN:CH2Cl2 (1:10, 6.6 mL) durante 16 h, seguido de reacción con [RhCl2Cp*]2 (32 mg, 0.05 mmol) durante la noche, da lugar a una mezcla del carbeno de rodio y el complejo ciclometalado (4:1). La mezcla se filtra sobre Celita y se evaporan los disolventes a vacío. Se trata con exceso de NaOAc (12 mg, 0.17 mmol) en CH2Cl2 (6 ml) durante 16 h. El residuo se filtra sobre Celita y se evapora el disolvente. Tras cromatografía flash (SiO2, CH2Cl2/MeOH, 9.5:0.5), se obtiene el complejo ciclometalado II.27bb puro, como un sólido naranja (46 mg, 67%). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 7.90 (d, J = 8.6 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4), 7.64 (d, J = 8.6 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4), 7.49 (m, 2H, Ar p-OCH3C6H3), 6.61 (dd, J = 8.6, 2.6 Hz, 1H, Ar p-OCH3C6H3), 3.97 (s, 3H, N-CH3), 3.89 (s, 3H, p-OCH3C6H3), 1.81 (s, 15H, 5CH3, Cp*).13C RMN (100 MHz, CDCl3) δ 173.1 (C, JC,Rh = 51.34 Hz, N3C=CRh), 162.3 (C, JC,Rh = 34.89 Hz, Ar C-Rh), 159.3 (C, Ar C-OMe), 144.2 (C, N3C=CRh), 139.4 (C, Ar p-Br-C6H4), 138.2 (C, Ar C-N), 132.9 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 127.1 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 126.1 (C, Ar p-Br-C6H4), 122.0 (CH, Ar p- OCH3C6H3), 115.0 (CH, Ar p-OCH3C6H3), 109.5 (CH, Ar p-OCH3C6H3), 97.9 (d, JC,Rh = 5.3 Hz, 5C, Cp*) , 55.4 (CH3, p-OCH3C6H3), 37.8 (CH3, N-CH3), 10.0 (5CH3, Cp*). IR (KBr): máx 1568, 1467, 1238, 1048, 1006 cm-1. 25 D = – 281.92 (c 0.51, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C26H28N3O2RhS: 630.0117 [M-Cl]+; encontrado 630.0140. P.f: 124-126 oC. N N N S O Rh Cl Br MeO Capítulo II 117 Síntesis de II.27bc. El tratamiento de la sal de triazolio II.21bc (50 mg, 0.11 mmol), con NMe4Cl (19 mg, 0.17 mmol) y Ag2O (19 mg, 0.08 mmol) en CH3CN/CH2Cl2 1:10 (6.6 mL) durante 16 h, seguido de reacción con [RhCl2Cp*]2 (34 mg, 0.06 mmol) durante la noche, da lugar a una mezcla del carbeno de rodio y el complejo ciclometalado (3:1). La mezcla se filtra sobre Celita y se trata con exceso de NaOAc (14 mg, 0.17 mmol) en CH2Cl2 (6 ml). Tras 16 h, el crudo se filtra sobre Celita, dando lugar, tras purificación por columna (SiO2, CH2Cl2/MeOH 95.5:0.5), al complejo ciclometalado puro II.27bc como un sólido naranja (43 mg, 62%). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 7.94 (d, J = 7.7 Hz, 1H, Ar), 7.90 (d, J = 8.6 Hz, 2H, Ar p-Br- C6H4), 7.64 (d, J = 8.6 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4), 7.56 (dd, J = 7.8, 1.4 Hz, 1H Ar), 7.22 (td, J = 7.5, 1.4 Hz, 1H Ar), 7.07 (td, J = 7.6, 1.2 Hz, 1H Ar), 4.01 (s, 3H, N-CH3), 1.81 (s, 15H, 5CH3 Cp*). 13C RMN (100 MHz, CDCl3) δ 174.8 (C, JC,Rh = 51.1 N3C=CRh), 160.3 (C, JC,Rh = 36.4 Hz, Ar C-Rh), 144.4 (C, Ar C-N), 139.5 (C, Ar p-Br-C6H4), 138.1 (CH, Ar), 133.1 (2CH, Ar p- Br-C6H4), 129.1 (CH, Ar), 127.2 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 126.3 (C, Ar p-Br C6H4), 123.4 (CH, Ar), 114.5 (CH, Ar), 98.1 (d, JC,Rh = 5.3 Hz, 5C, Cp*), 38.1 (CH3, N-CH3), 10.2 (5CH3, Cp*). IR (KBr): máx 3435, 2918, 1455, 1380, 1323, 1084, 1065, 1049, 537 cm-1. 25 D = – 240.69 (c 0.4, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C25H26BrN3ORhS: 600.0011 [M-Cl]+; encontrado 600.0015. P.f: 200-205 ˚C. Síntesis de II.28ca/II.28’ca. Siguiendo el procedimiento general, una disolución de II.25ca (50 mg, 0.06 mmol) en CH3CN (6 ml) se trata durante la noche con NaOAc (12 mg, 0.15 mmol). Como la reacción no se completa, la mezcla se agita a reflujo de CH3CN durante otras 6 h. La mezcla resultante se filtra sobre Celita y, tras cromatografía flash (SiO2, CH2Cl2/MeOH 99:1), se obtiene una mezcla (3:2) de dos diastereoisómeros del complejo ciclometalado. La mezcla se lava con pentano separándose, por decantación, el diastereoisómero mayoritario, como sobrenadante, II.28ca que, tras eliminación del N N N S O Rh Cl Br Capítulo II 118 disolvente a vacío, resulta ser un sólido amarillo (mezcla de diastereoisómeros: 45 mg, 95%). Datos del diastereoisómero mayoritario II.28ca: 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 8.74 (d, J = 8.4 Hz, 1H, Ar naft), 7.88 (d, J = 9.1 Hz, 1H, Ar naft), 7.79 (d, J = 8.2 Hz, 1H, Ar naft), 7.63 (td, 1H, Ar naft), 7.45 (d, J = 7.3 Hz, 2H Ar), 7.04 (d, J = 9.2 Hz, 1H, Ar naft), 7.00 (d, J = 7.1 Hz, 1H, Ar naft), 6.92 (td, J = 7.4, 1.6 Hz, 1H Ar), 6.79 (td, J = 7.4, 1.4 Hz, 1H Ar), 5.35 (d, J = 13.4 Hz, 1H, N-CH2), 5.08 (d, J = 13.0 Hz, 1H, N-CH2), 4.37 (s, 3H, N-CH3), 3.25 (s, 3H, CH3, 2-OCH3-naft), 1.68 (s, 15H, 5CH3, Cp*). 13C RMN (100 MHz, CDCl3) δ 154.5 (C, naft), 150.2 (C, N3C=CIr), 146.2 (C, Ar C-Ir), 145.0 (C, N3C=CIr), 141.7 (CH, Ar), 136.6 (C, Ar C-CH2), 134.8 (CH, Ar naft), 132.7 (C, Ar naft), 129.5 (C, Ar naft), 128.9 (CH, Ar naft), 128.2 (CH, Ar), 128.1 (CH, Ar naft), 125.3 (C, Ar naft), 124.5 (CH, Ar), 124.3 (CH, Ar naft), 122.8 (CH, Ar naft), 121.7 (CH, Ar), 115.3 (CH, Ar naft), 90.3 (5 C, Cp*), 59.3 (CH2, N-CH2), 57.1 (CH3, O-CH3-naft), 38.9 (CH3, N- CH3), 9.5 (5CH3, Cp*). IR (KBr): máx 2918, 1507, 1452, 1430, 1276, 1026, 742 cm-1. MS (ESI) m/z calculado para C31H33IrN3O2S: 704.1917 [M-Cl]+; encontrado 704.1918. 25 D = – 139.75 (c 0.33, CHCl3). P.f: 240-242 °C. Procedimiento general para la síntesis de carbenos catiónicos. Sobre una suspensión del carbeno neutro (1.00 equiv) en CH3CN se añade NaPF6 (3.30 equiv). La mezcla se agita a temperatura ambiente durante 14 h. Se evapora el disolvente a presión reducida y se purifica el crudo por cromatografía flash en SiO2. Síntesis de II.38ac. Sobre una suspensión del carbeno II.26ac (100 mg, 0.151 mmol) en CH3CN (3 ml) se añade NaPF6 (84 mg, 0.498). La mezcla se agita a temperatura ambiente durante la noche. El disolvente se evapora a presión reducida y el crudo se purifica por cromatografía flash (SiO2, CH2Cl2/CH3CN 9:1) dando lugar al complejo catiónico II.38ac puro, como un sólido N N N S O Ir H3CCN PF6 Capítulo II 119 amarillo (117 mg, 96%). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ7.79 (dd, J = 7.5, 1.4 Hz, 1H, Ar), 7.67 (dd, J = 7.8, 1.4 Hz, 1H, Ar), 7.51 (d, J = 8.4 Hz, 2H, p-tol), 7.45 (d, J = 8.3 Hz, 2H, p-tol), 7.23 (td, J = 7.4, 1.5 Hz, 1H, Ar), 7.16 (td, J = 7.6, 1.4 Hz, 1H, Ar), 4.15 (s, 3H, N-CH3), 2.41 (s, 3H, CH3, p-tol), 2.32 (s, 3H, NCCH3), 1.92 (s, 15H, 5CH3, Cp*). 13C RMN (100 MHz, CDCl3) δ 148.8 (C, N3C=CIr), 144.9 (C, N3C=CIr), 144.0 (C, Ar C-Ir), 143.4 (C, p-tol), 137.2 (C, Ar C-N), 136.6 (CH, Ar), 136.4 (C, p-tol), 131.2 (2CH, p-tol), 130.2 (CH, Ar), 124.7 (CH, Ar), 124.3 (2CH, p-tol), 118.5 (C, NCCH3), 115.1 (CH, Ar), 93.5 (5C, Cp*), 38.9 (CH3, N-CH3), 21.5 (CH3, p-tol), 9.7 (5CH3, Cp*), 3.6 (CH3, NCCH3). IR (KBr): máx 1456, 1084, 1053, 842, 558, 539 cm-1. 25 D = – 118.72 (c 0.7, CHCl3) HRMS (ESI) m/z calculado para C28H32IrN4OS: 665.1921 [M]+; encontrado 665.192. P.f: 125-130 °C. Síntesis de II.38bb. Siguiendo el procedimiento general, una mezcla de II.26bb (70 mg, 0.09 mmol) y NaPF6 (47 mg, 0.28 mmol) en CH3CN (7 mL) se agita durante 22 h. El producto resultante se purifica por columna (SiO2, CH2Cl2/CH3CN 95:5) dando lugar a II.38bb como un sólido amarillo (64 mg, 76 %). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 7.78 (d, J = 8.6 Hz, 2H, Ar p-BrC6H4), 7.62 (d, J = 8.7 Hz, 1H, Ar p-OCH3C6H3), 7.53 (d, J = 8.6 Hz, 2H, Ar p-BrC6H4), 7.31 (d, J = 2.5 Hz, 1H, Ar p- OCH3C6H3), 6.71 (dd, J = 8.7, 2.5 Hz, 1H, Ar p-OCH3C6H3), 4.07 (s, 3H, N-CH3), 3.91 (s, 3H, CH3, p-OCH3C6H3), 2.25 (s, 3H, CH3, NCCH3), 1.92 (s, 15H, 5CH3, Cp*). 13C RMN (100 MHz, CDCl3): δ 160.4 (C, Ar p-OCH3C6H3), 148.3 (C, N3C=CIr), 143.7 (C, N3C=CIr), 139.2 (C, Ar C- Ir), 138.9 (C, Ar p-BrC6H4), 137.7 (C, Ar p-OCH3C6H3), 133.7 (2CH, Ar p-BrC6H4), 127.1 (C, Ar p-BrC6H4), 126.2 (2CH, Ar p-BrC6H4), 121.3 (CH, Ar p-OCH3C6H3), 118.5 (C, CH3CN), 116.0 (CH, Ar p-OCH3C6H3), 109.9 (CH, Ar p-OCH3C6H3), 93.5 (5C, Cp*), 55.6 (CH3, p- OCH3C6H3), 38.7 (CH3, N-CH3), 9.7 (5CH3, Cp*), 3.5 (CH3, CH3CN). IR (KBr): máx. 3403, 2920, 1660, 1571, 1469, 1323, 1244, 1044, 844, 558 cm-1. 25 D = – 222.1 (c 0.8, CHCl3). N N N S O Ir H3CCN Br PF6 MeO Capítulo II 120 HRMS (ESI) m/z calculado para C28H31BrIrN4O2S: 757.0952 [M]+; encontrado: 757.0956. P.f: 153-155 oC. Síntesis de II.38bc. Siguiendo el procedimiento general, una mezcla de II.26bc (104 mg, 0.14 mmol) y NaPF6 (77 mg, 0.46 mmol) en CH3CN (20 mL) se agita durante 24 h. El producto resultante se purifica (SiO2, CH2Cl2/CH3CN 96:4) dando lugar a II.38bc como un sólido amarillo (122 mg, 97 %). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 7.79 (m, 3H, 2H p-BrC6H4 + 1H Ar), 7.69 (d, J = 8.4 Hz, 1H Ar), 7.54 (d, J = 8.6 Hz, 2H p-BrC6H4), 7.22 (td, J = 7.3, 1.2 Hz, 1H Ar), 7.17 (t, J = 7.5 Hz, 1H Ar), 4.09 (s, 3H, N-CH3), 2.23 (s, 3H, NCCH3), 1.91 (s, 15H, 5CH3, Cp*). 13C RMN (100 MHz, CDCl3) δ 149.7 (C, N3C=CIr), 144.0 (C, p-BrC6H4), 144.0 (C, N3C=CIr), 138.7 (C, p- BrC6H4), 137.2 (C, Ar C-Ir), 136.4 (CH, Ar), 133.7 (2CH, p-BrC6H4), 130.1 (CH Ar), 127.2 (C, Ar C-N), 126.3 (2CH, p-BrC6H4), 124.7 (CH, Ar), 118.6 (C, NCCH3), 115.2 (CH, Ar), 93.5 (5C, Cp*), 38.9 (CH3, N-CH3), 9.7 (5CH3, Cp*), 3.5 (CH3, CH3CN). IR (KBr): máx 2922, 1669, 1469, 1052, 843, 558 cm-1. 25 D = – 165.00 (c 1.0, CHCl3). MS (ESI) m/z calculado para C27H29BrIrN4OS: 729.0853 [M]+; encontrado 729.0858. P.f: > 230 °C. Procedimiento general para la inserción de alquinos. Sobre una disolución del carbeno (1.00 equiv) en MeOH se añade el alquino (1.30 equiv). La mezcla se agita a temperatura ambiente hasta que se completa la reacción (1H RMN analysis). Se evapora el disolvente a presión reducida y se purifica el crudo por cromatografía flash en SiO2. N N N S O Ir H3CCN Br PF6 Capítulo II 121 Síntesis de II.39. Sobre una disolución del carbeno II.26bc (30 mg, 0.041 mmol) en MeOH (3.0 mL) se añade una disolución de dimetil acetilendicarboxilato (6.6 µl, 0.054 mmol) en MeOH (1.0 ml). La mezcla se agita a temperatura ambiente durante 16 h. Se evapora el disolvente a presión reducida y se purifica el crudo por cromatografía flash (SiO2, hexano/AcOEt 1:4) dando lugar al carbeno II.39 puro, como un sólido amarillo (34.5 mg, 84%). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 7.70 (d, J = 8.5 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4), 7.49 (ddd, J = 8.4, 7.2, 1.4 Hz, 1H Ar), 7.37 (m, 4H, 2H Ar p-Br-C6H4, 2H Ar), 7.23 (dd, J = 8.0, 1.3 Hz, 1H Ar), 3.77 (s, 3H, N-CH3), 3.67 (s, 3H, CH3, CO2CH3), 3.64 (s, 3H, CH3, CO2CH3), 1.45 (s, 15H, 5 CH3, Cp*). 13C RMN (100 MHz, CDCl3) δ 176.3 (C, CO2Me), 168.3 (C, CO2Me), 164.5 (C, Ir- CCO2Me), 158.2 (C, N3C=CIr), 148.3 (C, N3C=CIr), 143.3 (C, Ar p-Br-C6H4), 137.6 (C, Ar- CCO2Me), 136.1 (C, C-CCO2Me), 133.5 (C, Ar C-N), 132.9 (CH, Ar), 132.9 (2CH, Ar p-Br- C6H4), 130.1 (CH, Ar), 127.1 (CH, Ar), 127.0 (CH, Ar), 126.6 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 125.3 (C, p-Br-C6H4), 91.9 (5C, Cp*), 51.8 (CH3, CO2CH3), 50.1 (CH3, CO2CH3), 38.5 (CH3, N-CH3), 8.8 (5CH3, Cp*). IR (KBr): máx 3442, 2921, 1708, 1271, 1205, 1048 cm-1. 25 D = – 204.50 (c 0.73, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C31H32BrIrN3O5S: 830.0854 [M]+; encontrado 830.0886. P.f: 165-167 °C. Síntesis de II.40 y II.41. Sobre una disolución del carbeno II.26bc (20 mg, 0.027 mmol) en MeOH (3.0 ml) se añade una disolución de metil propiolato (3.7 µl, 0.041mmol) en MeOH (1.0 ml). La mezcla se agita a 60 °C durante 3 h, dando lugar a una mezcla de regioisómeros (3:1). Se evapora el disolvente a presión reducida y se purifica el crudo por cromatografía flash (SiO2, hexano/AcOEt, de 7:3 a 2:3), obteniéndose el diastereoisómero mayoritario puro II.40 (12 mg, 57%), y el diastereoisómero minoritario II.41 (6 mg, 28%) como sólidos amarillos (rendimiento conjunto 82%). Capítulo II 122 Datos del diastereoisómero mayoritario II.40: 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 8.04 (d, J = 8.8 Hz, 2H, p-Br-C6H4), 7.62 (d, J = 8.8 Hz, 2H, p- Br-C6H4), 7.55 (s, 1H, C=CH), 7.46 (ddd, J = 7.8, 6.9, 1.7 Hz, 1H, Ar), 7.37 – 7.27 (m, 3H, Ar), 3.76 (s, 3H, N-CH3), 3.72 (s, 3H, CH3, CO2CH3), 1.51 (s, 15H, CH3, Cp*). 13C RMN (100 MHz, CDCl3) δ 178.3 (C, CO2Me), 160.2 (C, N3C=CIr), 151.2 (C, Ir-C=C), 149.4 (C, N3C=CIr), 141.1 (C, p-Br-C6H4), 137.5 (C, Ar), 134.9 (C, Ar), 132.8 (CH, C=CH), 132.3 (2CH, p-Br-C6H4) , 132.1 (CH, Ar), 130.3 (CH, Ar), 128.9 (2CH, p-Br-C6H4), 126.6 (CH, Ar), 126.4 (CH, Ar), 125.9 (C, p-Br-C6H4), 91.6 (5C, Cp*), 51.1 (CH3, CO2CH3), 38.3 (CH3, N-CH3), 8.9 (5CH3, Cp*). IR (KBr): máx 3435, 2919, 1697, 1198, 1075, 1037, 1006 cm-1. 25 D = – 30.89 (c 0.2, CHCl3) HRMS (ESI) m/z calculado para C29H30BrIrN3O5S: 772.0799 [M-Cl]+; encontrado 772.0806. P.f: > 230 °C. Datos del diastereoisómero minoritario II.41: 1H RMN (500 MHz, CDCl3): δ 7.70 (d, J = 8.6 Hz, 2H, p-Br-C6H4), 7.48 (s, 1H, C=CH), 7.46 (m, 1H, Ar), 7.41 (d, J = 8.5 Hz, 2H, p-Br-C6H4), 7.38 – 7.35 (m, 1H, Ar), 7.29 (ddd, J = 8.6, 7.2, 1.5 Hz, 1H, Ar), 7.24 (dd, J = 8.0, 1.4 Hz, 1H, Ar), 3.75 (s, 3H, N-CH3), 3.69 (s, 3H, CO2CH3), 1.49 (s, 15H, CH3, Cp*). IR (KBr): máx 3437, 2913, 1698, 1336, 1226, 1198, 1036 cm-1. 25 D = – 680.61 (c 0.07, CHCl3) HRMS (ESI) m/z calculado para C29H30BrIrN3O5S: 772.0799 [M-Cl]+; encontrado 772.0806. P.f: 117-120 °C. Datos cristalográficos. Los datos cristalográficos suplementarios de este trabajo están contenidos en CCDC 1548856-1548859. Los datos pueden obtenerse de forma gratuita en el Centro de Datos Cristalográficos de Cambridge (The Cambridge Crystallographic Data Centre) via www.ccdc.cam.ac.uk/structures. Capítulo II 123 Datos cristalográficos de II.26bc. C25H26BrClIrN3OS, Mr = 724.11, dimensiones del cristal 0.2 x 0.2 x 0.1 mm3, ortorrómbico, P212121, a = 7.7703(1) Å, b = 9.9857(2) Å, c = 32.1054(5) Å, volumen de la celda = 2491.12(7) Å3, Z = 4, ρcalcd = 1.931 Mg/m3, μ = 7.178 mm-1, T = 100(2) K, 27957 reflejos recogidos, 6130 reflejos independientes, Rint = 0.0293, R1 = 0.0208 y wR2 = 0.0444 para I > 2σ(I), R1 = 0.0212 y wR2 = 0.0445 para todos los datos, densidad electrónica residual= 1.634 eA-3, parámetro de estructura absoluta x = 0.001(2). Datos cristalográficos de II.26bb. C26H28BrClIrN3O2S, Mr = 754.13, dimensiones del cristal 0.2 x 0.1 x 0.05 mm3, monoclinic, P21, a = 8.885(2) Å, b = 9.271(2) Å, c = 16.145(4) Å, β = 92.59(2)°, volumen de la celda = 1328.6(5) Å3, Z = 2, ρcalcd = 1.885 Mg/m3, μ = 6.736 mm-1, T = 100(2) K, 20908 reflejos recogidos, 5064 reflejos independientes, Rint = 0.0876, R1 = 0.0462 y wR2 = 0.0866 para Capítulo II 124 I > 2σ(I), R1 = 0.0728 y wR2 = 0.0964 para todos los datos, densidad electrónica residual= 2.334 eA-3, parámetro de estructura absoluta x = -0.012(9). Datos cristalográficos de II.28ca. C31H33ClIrN3O2S, Mr = 739.31, dimensiones del cristal 0.2 x 0.2 x 0.1 mm3, monoclínico, P21/n, a = 11.064(2) Å, b = 18.613(2) Å, c = 14.310(2) Å, β = 98.948(4)°, volumen de la celda = 2911.0(5) Å3, Z = 4, ρcalcd = 1.687 Mg/m3, μ = 4.783 mm-1, T = 100(2) K, 62537 reflejos recogidos, 10571 reflejos independientes, Rint = 0.0518, R1 = 0.0302 y wR2 = 0.0528 para I > 2σ(I), R1 = 0.0474 y wR2 = 0.0575 para todos los datos, densidad electrónica residual= 1.327 eA-3. Datos cristalográficos de II.39. Capítulo II 125 C32H33BrCl4IrN3O5S, Mr = 985.58, dimensiones del cristal 0.3 x 0.2 x 0.05 mm3, ortorrómbico, P212121, a = 10.2260(2) Å, b = 15.5200(3) Å, c = 22.7823(5) Å, volumen de la celda = 3615.7(2) Å3, Z = 4, ρcalcd = 1.811 Mg/m3, μ = 5.194 mm-1, T = 100(2) K, 45095 reflejos recogidos, 17507 reflejos independientes, Rint = 0.0279, R1 = 0.0237 y wR2 = 0.0524 para I > 2σ(I), R1 = 0.0293 y wR2 = 0.0583 para todos los datos, densidad electrónica residual= 1.972 eA-3, parámetro de estructura absoluta x = -0.015(2). Capítulo II 127 II.4. Transferencia de quiralidad central (S) a quiralidad central (M= Ir, Rh) y a quiralidad planar (metaloceno, M= Fe, Ru) utilizando como ligandos MICs que contienen sulfóxidos. Síntesis divergente de metalo-ferrocenos bimetálicos con quiralidad planar. II.4.1 DISCUSIÓN DE RESULTADOS Los sulfinil triazoles enantioméricamente puros II.42 se prepararon por reacción de las correspondientes azidas II.43, derivadas de los metalocenos de Fe y Ru, con los alquinil sulfóxidos enantiopuros II.22, mediante la reacción de cicloadición de Huisgen catalizada por Cu(I).3737 Así, el tratamiento de las azidas II.43 con los alquinos II.22, en presencia de CuSO4 .5H2O y ascorbato de sodio en una mezcla de THF/agua, a temperatura ambiente, dio lugar a los triazoles II.42 con rendimientos excelentes (84- 95%). Las correspondientes sales de triazolio II.44 se obtuvieron con rendimientos de Capítulo II 128 76-95%, por tratamiento de los triazoles II.42 con la sal de Meerwein en CH2Cl2 a temperatura ambiente (Esquema II.20). La metalación de las sales de triazolio II.44 se llevó a cabo por tratamiento con [MCl2Cp*]2 (M = Ir, Rh) en CH2Cl2 y en presencia de un exceso de Cs2CO3, dando lugar a los complejos semi-sándwich II.45, con un ligando carbonato bidentado, con rendimientos excelentes (85-97%) (Esquema II.21). De forma paralela, los diclorocarbenos II.46 se obtuvieron, con rendimientos prácticamente cuantitativos (92- 98%), por reacción de las sales de triazolio II.44 con Ag2O, en oscuridad, seguida de tratamiento con [MCl2Cp*]2 (M = Ir, Rh) (Esquema II.21). Los datos de 1H y 13C RMN de los carbenos II.45 y II.46 concuerdan con las estructuras propuestas (ver parte experimental). Los espectros de 13C RMN de los complejos II.58a-b y II.58d, se caracterizan por la presencia de una señal a 163.9-159.5 ppm característica del carbono carbénico unido al Ir, y una señal a 168.0-167.1 ppm debida al ligando carbonato.152 En el caso del carbeno de Rh(III) II.58c, la señal del carbeno carbénico unido al metal experimenta un desapantallamiento con relación al carbeno de Ir(III), ya que aparece a 174.3 ppm como un doblete (JC-Rh =55.3 Hz). El 152 a) Ibañez, S.; Poyatos, M.; Peris, E. Dalton Trans. 2016, 45, 14154–14159. b) Schulte to Brinke, C.; Hahn, F. E. Eur. J. Inorg. Chem. 2015, 3227–3231. Esquema II.20. Preparación de sales de triazolio enantioméricamente puras derivadas de metalocenos II.44. Capítulo II 129 ligando carbonato aparece a 166.1 ppm. La presencia del ligando carbonato bidentado se confirma también en los espectros de infrarrojo, observándose una señal característica en torno a 1629-1610 cm-1 similar a las descritas en la bibliografía.152 Una vez obtenidos los carbenos metálicos II.45 y II.46, se llevaron a cabo las reacciones de activación C−H en el fragmento de metaloceno. Hay que tener en cuenta que durante la activación C−H tanto el centro metálico de Ir(III) o Rh(III), como el fragmento de ferroceno o rutenoceno adquieren simultáneamente quiralidad central en el metal y planar en el sándwich, lo que implica la formación de cuatro posibles estereoisómeros. En primer lugar se llevó a cabo el tratamiento del complejo de Ir(III) II.45a, con un exceso de NaOAc, a reflujo de 1,2-dicloroetano (Esquema II.22). En estas condiciones, se obtuvo un único producto de reacción, con un rendimiento del 90%, que resultó tener la estructura representada por II.47. En el crudo de reacción se observa otro producto en muy baja proporción (menor de 15:1) que más tarde se identificó como II.48). La estructura de II.47 se determinó por métodos espectroscópicos. El espectro de 1H RMN muestra tres singletes anchos, cada uno integrando para un protón, a 4.75, 4.45 y 4.34 Esquema II.21. Metalación de las sales de triazolio II.44 con [M’Cl2Cp*]2 (M’ = Ir, Rh). Capítulo II 130 ppm, que se atribuyen a los tres hidrógenos del anillo de ciclopentadieno 1,2- disustituido en el fragmento de ferroceno. Además, en el espectro de 13C RMN aparece una señal a 86.3 ppm, que corresponde a un carbono cuaternario, y que concuerda con el enlace Ir-C formado en la reacción de C−H activación.138 El iridaciclo bimetálico II.47 se cristalizó por evaporación lenta en una mezcla de CH2Cl2/pentano. La estructura propuesta se confirmó por análisis de rayos-X y la estereoquímica absoluta de los nuevos elementos quirales se estableció como (RP,SIr) (Fig. II.7).153 153 Siguiendo la nomenclatura de Schlögl para metalocenos: a) Schlögl, K. In Topics in Stereochemistry; Allinger, N., Eliel, E., Eds.; Wiley & Sons: New York, 1967; Vol. I, pp 39–89. y las normas de Cahn-Ingold y Prelog para el centro metálico: b) Cahn, R. S.; Ingold, C.; Prelog, V. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1966, 5, 385–415. Fig. II.7. Estructura de rayos-X del complejo enantiopuro II.47. Esquema II.22. Síntesis de complejos enantioméricamente puros II.47 y II.48 mediante C−H activación. Capítulo II 131 De forma análoga, el complejo dicloro-carbeno II.46a se trató con NaOAc (Esquema II.22). Tras 12 h de reacción a reflujo de 1,2-dicloroetano, se observa (1H RMN) la formación de una mezcla (1:1) del complejo II.47 y un nuevo producto de reacción II.48. El complejo II.48 se aisló por cromatografía en columna del crudo de reacción con un rendimiento del 32%. Sin embargo, el complejo bimetálico II.47 no se recuperó tras la cromatografía. Los intentos de mejorar el rendimiento de II.48 fueron infructuosos. El espectro de 1H RMN del complejo II.48 presenta el mismo patrón de señales que el de II.47 con algunas diferencias en los desplazamientos químicos. Por ejemplo, en la Fig. II.8a se observa como los hidrógenos aromáticos del anillo p-tolilo aparecen a campo más alto en II.48 que en II.47. Además, uno de los hidrógenos del anillo de ciclopentadieno 1,2-disustituido del ferroceno se desplaza de 4.75 ppm para II.47 hasta 4.90 ppm en el caso de II.48 (Fig. II.8b) y los metilos del ligando Cp* del Ir se mueven de 1.78 a 2.01 ppm (Fig. II.8c). Estas diferencias parecen apuntar a que II.47 y II.48 sean diastereoisómeros, diferenciándose en la estereoquímica de los nuevos planos quirales formados en la reacción de activación C−H. Aunque la configuración absoluta de II.48 no se pudo determinar de manera inequívoca, se estableció de manera indirecta mediante DC. Cabe destacar que las técnicas de DC han sido muy utilizadas para determinar la quiralidad helicoidal de ferrocenos 1,1-disustituidos, pero apenas se ha utilizado para estudiar ferrocenos con quiralidad planar. El espectro de DC del carbeno II.47 (azul en la Fig. II.9) presenta un débil efecto Cotton negativo a 470 nm, que se atribuye al fragmento de ferroceno138a,154 mientras que el espectro de DC del complejo II.48 (rojo en Fig. II.9) muestra, a la misma longitud de onda, un efecto Cotton positivo. Esta diferencia podría explicarse si ambos compuestos fuesen enantiómeros en el fragmento de ferroceno con quiralidad planar. Por otro lado, los espectros de DC de los complejos II.47 y II.48 exhiben dos máximos negativos a 207 y 250 nm para II.47 y a 219 y 248 nm para II.48, lo que sugiere que ambos pueden tener la misma configuración absoluta en el centro de Ir.123,149b,149c Por lo tanto, basándonos en los espectros de DC y en la determinación estructural mediante 154 a) Kłys, A.; Makal, A.; Zdzienicka, A. Tetrahedron: Asymmetry 2017, 28, 135–145. b) Otsuka, A.; Sakurai, K.; Hasegawa, T. Chem. Commun. 2009, 5442–5444. c) Trivedi, R.; Deepthi, B.; Giribabu, L.; Sridhar, B.; Sujitha, P.; Kumar, G.; Ramakrishna, K. V. S. Eur. J. Inorg. Chem 2012, 2267–2277. d) Yamaguchi, Y.; Ding, W.; Sanderson, C. T.; Borden, M. L.; Morgan, M. J.; Kutal, C. Coord. Chem. Rev. 2007, 251, 515–524. Capítulo II 132 análisis de difracción de rayos-X de II.47, asignamos una configuración absoluta (SP,SIr) Fig. II. 8. Fragmentos de los espectros de 1H RMN de II.47 (rojo) y II.48 (verde). a) Sistema aromático del p-tolilo. b) Hidrógenos del ciclopentadieno 1,2- disustituido. c) Metilos del ligando Cp* del Ir (la señal más intensa). b) a) c) Capítulo II 133 para el complejo bimetálico II.48.155 Estos resultados indican que la estereoquímica del ferroceno, obtenida en la activación C−H, depende de los ligandos del carbeno-Ir, mientras que la configuración del centro de Ir es independiente de la naturaleza de los mismos. Una vez establecidas la estructura y la configuración absoluta de los productos de reacción, se estudió la influencia del volumen estérico del sustituyente en el sulfóxido en la estereoselectividad del proceso. El complejo II.45b se trató con un exceso de NaOAc en CH2Cl2 a temperatura ambiente, manteniendo la agitación durante 36 h hasta que la reacción dejó de evolucionar (análisis de 1H RMN), ya que, a diferencia de lo que ocurre con los carbenos II.45a y II.46a, la reacción a reflujo de 1,2-dicloroetano de II.45b y II.46b da lugar a descomposición de los productos de partida. En estas condiciones se obtuvo una mezcla de los productos diastereoméricos II.49 y II.50 en proporción (3:1) (Esquema II.23). Por otra parte, el diclorocarbeno II.46b, en las mismas condiciones de reacción, dio lugar a una mezcla (2:3) de los mismos iridaciclos II.49 y II.50. Sin embargo, después de 3 días adicionales de agitación, se obtiene una mezcla inseparable de los complejos II.49 y II.50 en proporción (1:10) (Esquema II.23). Los espectros de 1H RMN de estos complejos sugieren que son diastereoisómeros, ya que presentan el mismo patrón de 155 Bajo las condiciones utilizadas no se ha observado epimerización del sulfóxido quiral. Ver: Avello, M. G.; Frutos, M.; de la Torre, M. C.; Viso, A.; Velado, M.; de la Pradilla, R. F.; Sierra, M. A.; Gornitzka, H.; Hemmert, C. Chem. Eur. J. 2017, 23, 14523–14531. Fig. II.9. Espectros de DC de II.47 (azul) y II.48 (rojo). Capítulo II 134 señales. Las señales de los hidrógenos del anillo de ciclopentadieno 1,2-disustituido del ferroceno aparecen a 4.89, 4.39 y 4.23 ppm para el diastereoisómero mayoritario II.50, mientras que los protones del anillo de ciclopentadieno no sustituido aparecen como un singlete a 3.96 ppm, y los cinco grupos metilo del ligando Cp* aparecen a 2.00 ppm. La comparación entre los desplazamientos químicos de los protones correspondientes al fragmento de ferroceno y al ligando Cp* del complejo de Ir II.50 y los de los iridaciclos con sustituyentes p-tolilo, II.47 y II.48 sugiere que los complejos II.50 y II.48 pueden tener la misma estereoquímica en sus elementos quirales. El espectro de 1H RMN del compuesto II.48 presenta las señales de los hidrógenos del Cp 1,2-disustituido del ferroceno a 4.90, 4.44 y 4.38 ppm, y de los hidrógenos del Cp no sustituido a 4.05 ppm. Los metilos del Cp* aparecen a 2.01 ppm, mientras que para el compuesto II.47 los desplazamientos son: 4.75, 4.45 y 4.34; 4.22 y 1.78 ppm respectivamente (Fig. II.10). Por lo tanto, la sustitución del grupo p-tolilo por un grupo más voluminoso, como el 2-metoxinaftilo, en el átomo de azufre conlleva una disminución en la estereoselectividad en la formación del elemento de quiralidad planar (ferroceno). Por el contrario, la reacción del dicloro carbeno II.46b transcurre con mayor diastereoselectividad que en el caso del complejo II.46a, con el sustituyente p-tolilo en el sulfóxido. Esquema II.23. Síntesis de los carbenos con quiralidad planar II.49 y II.50. Capítulo II 135 Mediante esta metodología es posible la síntesis de ferroceno-rodaciclos bimetálicos con quiralidad planar. El complejo de Rh(III) II.45c se hizo reaccionar con NaOAc a reflujo de 1,2-diclororetano dando lugar al rodaciclo heterobimetálico II.51 como un único estereoisómero con un rendimiento del 77% (Esquema II.24). La comparación del espectro de 1H RMN del complejo II.51 con los iridaciclos II.47 (como en el caso de II.47, se observa una pequeña proporción de otro diastereoisómero (9:1)) y II.48 sugiere que el complejo II.51 presenta la misma configuración que II.47, tanto en el ferroceno como en el centro de Rh(III). Concretamente los desplazamientos químicos de los hidrógenos del p-tolilo, del Cp 1,2-disustituido del ferroceno y del ligando Cp* del complejo II.51 muestran coincidencia con los desplazamientos de estos mismos hidrógenos en el carbeno II.47. (Fig. II.11) Fig. II.10. Fragmentos de espectros de 1H RMN de II.50 (rojo), II.48 (verde) y II.47 (azul). a) Señales de H del ciclopentadieno 1,2-disustituido. b) Señales del Cp*. a) b) Capítulo II 136 Para confirmar esta hipótesis se midió el espectro de DC del complejo II.51 (naranja en Fig. II.12) y se comparó con el de II.47 (azul en Fig.II.12), comprobándose que la forma de ambos es muy similar, presentando II.51 dos máximos negativos a 211 y 245 nm. Esto parece indicar que la configuración absoluta del complejo II.51 es (RP,SRh). Fig. II.11. Espectros de 1H RMN de los complejos II.51 (rojo), II.47 (azul) y II.48 (verde). Esquema II.24. Síntesis del rodaciclo enantiopuro II.51. Capítulo II 137 Por lo tanto, el curso estereoquímico de la activación C−H para los complejos carbonato es igual para los complejos de Rh(III) que para los de Ir(III). No obstante, la reacción con del dicloro carbeno de Rh(III) II.46c con NaOAc, en las mismas condiciones, dio lugar a una mezcla de reacción compleja de la que no se pudo aislar ningún producto de reacción (Esquema II.24). Por último, con el fin de comprobar el alcance de nuestra metodología, ensayamos la reacción de activación C−H en los rutenocenos II.45d y II.46d. Los complejos II.45d y II.46d se comportaron igual que sus análogos de ferroceno. Así, el carbonato II.45d dio lugar al rutenoiridaciclo II.52 como un único diastereoisómero, con un rendimiento del 78% (Esquema II.25). Al igual que en el caso de II.47, se observa una pequeña proporción de otro diastereoisómero (10:1). Por el contrario, el dicloro carbeno II.46d dio lugar a una mezcla (1:2) de los iridaciclos II.52 y II.53. De esta mezcla se consiguió aislar el complejo II.53 con un rendimiento del 64%. Al igual que en el caso del iridaciclo II.47, el rutenoceno II.52 descompone durante la cromatografía en gel de sílice. La estereoquímica de los dos isómeros II.52 y II.53 se asignó por comparación de sus datos espectroscópicos con los de sus análogos de ferroceno II.47 y II.48. Como se muestra en la Fig. II.13, el complejo II.52 presenta desplazamientos químicos para el anillo de p-tolilo (7.93 y 7.35 ppm) y para los metilos del ligando Cp* (1.83 ppm) similares a los del carbeno II.47 (p-tol: 8.02 y 7.38 ppm, metilos Cp*:1.78 ppm), por lo que Fig. II.12. Espectros de DC de II.47 (azul) y II.51 (naranja). Capítulo II 138 concluimos que ambos tienen la misma configuración absoluta en el metaloceno y en el Ir. Igualmente, el complejo II.53 presenta desplazamientos químicos para los mismos protones (p-tol: 7.74 y 7.30 ppm; metilos Cp*: 1.90 ppm) similares a los del ferroceno II.48 (p-tol: 7.72 y 7.30 ppm; metilos Cp*: 2.01 ppm), y por tanto deben tener la misma configuración absoluta. El análisis de rayos-X de los metalaciclos II.52 y II.53 confirmó dicha asignación, y por extensión, la asignación de la estereoquímica del derivado de ferroceno II.48. Esquema II.25. Síntesis estereodivergente de los rutenoiridaciclos enantiopuros con quiralidad planar II.52 y II.53. Capítulo II 139 Una vez establecida la estructura de los compuestos sintetizados, se investigó la interconversión de los complejos II.47 y II.48. Claramente, la transferencia de quiralidad del estereocentro de azufre al metal (Ir o Rh) transcurre de manera altamente estereoselectiva. La transferencia de quiralidad, en el caso de la activación C−H en los fragmentos de ferroceno y rutenoceno, implica la formación de un elemento de quiralidad planar, con la consiguiente isomerización del diastereoisómero menos estable (producto cinético) al diastereoisómero más estable (producto termodinámico). Esto concuerda con la presencia de ambos diastereoisómeros (enantiómeros en el metaloceno) durante la formación de los complejos II.47 y II.48 a partir de II.45a y II.46a (Esquema II.22). Para arrojar algo de luz al proceso de isomerización, llevamos a cabo diferentes experimentos de interconversión. Así, el complejo II.47 se trató con NaOAc a reflujo de 1,2-dicloroetano (Tabla II.1). Tras 18 h de reflujo, II.47 permaneció inalterado y no se Fig. II.13. Fragmentos de espectros de 1H RMN de II.47 (rojo), II.48 (rosa), II.52 (verde) y II.53 (azul). a) y c) Aromáticos del anillo de p-tolilo. b) y d) Metilos del Cp*. a) b) c) d) Capítulo II 140 observó la aparición del diastereoisómero II.48 en la mezcla de reacción. De igual manera, el complejo enantiopuro II.48 se hizo reaccionar en las mismas condiciones. Tras 18 h a reflujo, se observó (1H RMN) una mezcla (1:5) de II.47 y II.48. Por tanto, se puede deducir que el complejo II.47 es el producto termodinámico. En las mismas condiciones, el rutenoceno II.52 dio lugar a una mezcla (1:1) de II.52 y II.53, mientras que el complejo II.53 condujo a una mezcla (1:10). Experimentos análogos disolviendo los complejos II.52 y II.53 en metanol-d4, a temperatura ambiente, dieron lugar a mezclas (2.5:1) y (6:1), respectivamente. Estas mezclas evolucionan a una proporción (1:1), a partir de II.52 y (1:2) a partir de II.53, después de 6 h de agitación (Tabla II.1). Finalmente, se llevaron a cabo experimentos de interconversión en CD3CN, un disolvente coordinante. Al disolver el complejo II.47 en CD3CN, a temperatura ambiente, se observan dos productos. El espectro de 1H RMN de la mezcla es congruente con el complejo de partida II.47 y el complejo catiónico derivado del intercambio del ligando Cl por CD3CN. Tras eliminar el disolvente, el complejo II.47 se recuperó inalterado. 156 Un comportamiento similar se observó en caso del rutenoceno II.52, mientras que el grado de conversión de los complejos II.48 y II.53 en sus análogos catiónicos es menor. 156 El espectro de 1H RMN del complejo II.47 recuperado, tras el experimento en CD3CN, coincide con el espectro del carbeno neutro (con ligando Cl). Ver: 146 y 148a. a) Los carbenos II.47, II.48, II.52 y II.53 se trataron con NaOAc a reflujo de 1,2-DCE. Los espectros de 1H RMN de las mezclas de reacción se tomaron en CDCl3. b) Las muestras de 1H RMN se prepararon disolviendo 7 mg de los carbenos II.52 y II.53 en metanol-d4. c) Las muestras de los carbenos II.47, II.48, II.52 y II.53 se prepararon disolviendo 10 mg, 10 mg, 9 mg y 7 mg respectivamente, en 0.5 ml de disolvente deuterado. Los espectros finales se obtuvieron en CDCl3. Tabla II.1. Experimentos de interconversión de carbenos II.47, II.48, II.52 y II.53. Compuesto Disolvente Tiempo Productos (ratio) II.47 1,2-Dicloroetanoa 18 h II.47 II.48 1,2-Dicloroetanoa 18 h II.47+II.48 (1:5) II.52 1,2-Dicloroetanoa 18 h II.52+II.53 (1:1) II.53 1,2-Dicloroetanoa 18 h II.52+II.53 (1:10) II.52 Metanol-d4 b De 0 h a 6 h II.52+II.53 (2.5:1) a (1:1) II.53 Metanol-d4 b De 0 h a 6 h II.52+II.53 (6:1) a (1:2) II.47 Acetonitrilo-d3 c 0 h II.47 II.48 Acetonitrilo-d3 c 0 h II.48 II.52 Acetonitrilo-d3 c 0 h II.52 II.53 Acetonitrilo-d3 c 0 h II.53 Capítulo II 141 Podemos concluir, por lo observado en estos experimentos, que: • Los complejos ciclometalados II.48, II.52 y II.53 se interconvierten en disolución en disolventes no-coordinantes. • Los complejos de rutenoceno II.52 y II.53 son más propensos a epimerizar que sus análogos de ferroceno.157 • En presencia de disolventes coordinantes, como MeCN, la formación de los complejos catiónicos impide la racemización en el fragmento de ferroceno o rutenoceno. Finalmente, las reacciones de activación C−H se llevaron a cabo en 1,2- dicloroetano deuterado. El tratamiento del carbeno II.45a con NaOAc a reflujo de DCE- d4 durante 2.5 h condujo a la formación cuantitativa del iridaciclo II.47, pero no se produjo incorporación de deuterio en el producto de reacción (1H RMN). Paralelamente, el dicloro carbeno II.46a se trató en las mismas condiciones, obteniéndose una mezcla (1:1) de los complejos II.47 y II.48, en la que tampoco se observó incorporación de deuterio (1H RMN). Adicionalmente, tras el tratamiento de II.48 a reflujo de DCE-d4 durante 18 h, tampoco se observa deuteración (se detecta descomposición parcial de II.48 sin formación de II.47). Al tratar el complejo II.48 en CDCl3 a 50 °C, con unas gotas de CD3OD, se obtuvieron resultados similares. El conjunto de estos experimentos parece indicar que no ocurre transferencia de hidrógeno desde el disolvente ni durante el proceso de ciclometalación, ni durante la isomerización. Estos resultados apuntan a la transferencia simultánea del anillo de triazol (racemización en el ferroceno) y de un desplazamiento-1,3 de hidrógeno en el ferroceno. 157 Es sabido que la tensión estérica favorece la disociación de los ligandos NHCs. Por ello, los complejos impedidos estéricamente preparados en este trabajo podrían sufrir la disociación del ligando carbeno que, al volver a coordinarse podría invertir la configuración en el metal del complejo semisandwich, llevando a la racemización del centro metálico quiral. Sin embargo, esto no ocurre en nuestro caso, ya que solo se observa una configuración en el centro metálico. Para leer sobre la relación entre tensión estérica y facilidad de disociación de los ligandos NHCs ver: a) Allen, D. P.; Crudden, C. M.; Calhoun, L. A.; Wang, R. J. Organomet. Chem. 2004, 689, 3203–3209. b) Allen, D. P.; Crudden, C. M.; Calhoun, L. A.; Wang, R.; Decken, A. J. Organomet. Chem. 2005, 690, 5736–5746. c) Praetorius, J. M.; Allen, D. P.; Wang, R.; Webb, J. D.; Grein, F.; Kennepohl, P.; Crudden, C. M. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3724−3725. Capítulo II 142 Electroquímica de los complejos II.47 y II.48. Por último, se estudiaron las propiedades electroquímicas de los complejos II.47 y II.48 (Figura II.14 y Tabla II.2). El complejo bimetálico II.47 muestra dos ondas de oxidación cuasi-reversibles a E1/2 = 0.19 y 0.39 V; y dos ondas irreversibles a Epa =0.82 V y 0.99 V. Análogamente, el complejo II.48 muestra dos ondas de oxidación cuasi-reversibles a E1/2 = 0.26 Y 0.39 V y una onda irreversible a Epa = 1.19 V. Los complejos II.45a y II.46a presentan una única onda cuasi-reversible a E1/2 = 0.70 y 0.69 V respectivamente, que se atribuye al proceso Fe(II)-Fe(III), y una onda de oxidación irreversible adicional a Epa = 1.25 V y Epa = 1.23 V respectivamente, correspondientes al proceso de oxidación Ir(III)- Ir(IV).158 Comparado con la oxidación estándar de Fe(II)-Fe(III) en MeCN (E1/2 = 0.97 V),159 el proceso de oxidación Fe(II)-Fe(III) en los complejos II.45a y II.46a se produce con mucha más facilidad, debido a un efecto combinado inductivo y de deslocalización causado por el fragmento MIC-Ir.160 La aparición de dos medias-ondas fuertemente desplazadas hacia el cátodo en los voltamperogramas de los complejos II.47 y II.48 entre 0.19 y 0.39 V, en lugar de la onda única observada en los complejos II.45a y II.46a sugiere la existencia de un 158 a) Petronilho, A.; Llobet, A.; Albrecht, M. Inorg. Chem. 2014, 53, 12896–12901. b) Shi, C.; Tu, D.; Yu, Q.; Liang, H.; Liu, Y.; Li, Z.; Yan, H.; Zhao, Q.; Huang, W. Chem. Eur. J. 2014, 20, 16550–16557. 159 Tsierkezos, N. G. J. Solution Chem. 2007, 36, 289–302. 160 Wu, S. H.; Shen, J. J.; Yao, J.; Zhong, Y. W. Chem. Asian J. 2013, 8, 138–147. Fig. II.14. Voltamperometrías cíclicas (CVs) de los compuestos II.45a, II.46a, II.47 y II.48 obtenidos en las condiciones indicadas en la Tabla II.2. Capítulo II 143 equilibrio entre los iridaciclos neutros II.47 y II.48 y sus correspondientes complejos catiónicos.156 La primera onda de oxidación a 0.19 y 0.26 V puede atribuirse a la oxidación de Fe(II)-Fe(III) del complejo catiónico, para dar los correspondientes cationes-radicales; la segunda onda a 0.39 V se puede atribuir a la oxidación reversible de Fe(II)-Fe(III) de los complejos neutros II.47 y II.48 para dar, de nuevo, los correspondientes cationes-radicales. La oxidación irreversible Ir(III)-Ir(IV) de las especies catiónicas aparece desplazada hacia el ánodo, en comparación con el potencial estándar para estas ondas.160 Para apoyar estas hipótesis, obtuvimos las medidas de voltamperometría cíclica para los complejos II.47 y II.48 en un disolvente poco coordinante, como el CH2Cl2 (DN = 1, comparado con DN = 14.1 para MeCN)161 (Fig. II.15). En este caso, los complejos II.47 y II.48 muestran una única onda de oxidación cuasi-reversible a E1/2 = 0.21 y 0.25 V respectivamente, y una onda irreversible a Epa = 1.25 y 1.41 V, respectivamente. Estos resultados, obtenidos en un disolvente no coordinante, junto con los datos de 1H RMN,156 apoyan la hipótesis de la existencia de especies catiónicas en disolventes más coordinantes, como MeCN, responsables de la aparición de dos ondas en los CVs de los complejos II.47, II.48, II.52 y II.53 (ver parte experimental). 161 a) Gutmann, V. Electrochem. Acta 1976, 21, 661-670. b) V. Gutmann, Coord. Chem. Rev. 1976, 18, 225- 255. a) Datos obtenidos de disoluciones 1x10-3M en MeCN/CH2Cl2 que contienen 0.1 M de [N(nBu)4]PF6 como electrolito, a 20 ⁰C. Los datos se dan en V. Electrodo auxiliar: Pt; electrodo de trabajo: carbono vítreo; electrodo de referencia: Ag/AgCl; velocidad de barrido: 100 mV/s. Tabla II.2. Datos de CV para los complejos II.45a, II.46a, II.47 y II.48. Compuesto Epa1 Epc1 ∆E1 E1/2 Epa2 Epc2 ∆E2 E1/2 Epa3 Epa4 II.45a 0.71 0.70 0.002 0.70 1.25 - - - - - II.46a 0.69 0.69 0.002 0.69 1.23 - - - - - II.47 (MeCN) 0.24 0.13 0.11 0.19 0.42 0.35 0.07 0.39 0.82 0.99 II.47 (CH2Cl2) 0.29 0.13 0.16 0.21 1.25 - - - - - II.48 (MeCN) 0.30 0.22 0.08 0.26 0.42 0.37 0.06 0.39 1.19 - II.48 (CH2Cl2) 0.41 0.10 0.30 0.25 1.41 - - - - - Capítulo II 144 Para comprender mejor la electroquímica de los complejos II.47, II.48, II.52 y II.53 se llevaron a cabo cálculos teóricos DFT (B3LYP-D3/LANL2DZ/6-31G/PCM-Cl2CH4). Las coordenadas iniciales se tomaron de los datos de difracción de rayos-X del complejo II.47. El HOMO del complejo II.47 está claramente compartido entre el ferroceno y el segmento de iridio, mientras que el HOMO en el complejo II.47+. está asociado al iridaciclo, sin casi ninguna contribución del fragmento de ferroceno (Fig. II.16). Por lo tanto, podemos concluir que la primera onda de oxidación se puede atribuir a la Fig. II.16. Orbitales HOMO de II.47 (izquierda) y II.47+. (derecha). Fig. II.15. Datos (V) obtenidos, a 20 ⁰C, de disoluciones 1x10-3M en CH2Cl2 que contienen 0.1 M de [N(nBu)4]PF6 como electrolito. Electrodo auxiliar: Pt; electrodo de trabajo: carbono vítreo; electrodo de referencia: Ag/AgCl; velocidad de barrido: 100 mV/s. Capítulo II 145 oxidación de Fe(II)-Fe(III) con una gran contribución del fragmento de iridio que explica el desplazamiento catódico de esta onda. La segunda onda (de II.47+. a II.47+) se asocia a la oxidación de Ir(III)-Ir(IV). Capítulo II 147 II.4.2. CONCLUSIONES La ciclometalación de complejos semi-sándwich enantioméricamente puros que contienen un metaloceno es una manera eficiente de obtener sistemas bimetálicos enantiopuros con tres elementos diferentes de quiralidad: un centro quiral basado en un elemento representativo (azufre); un centro metálico quiral basado en un metal de transición (Ir, Rh); y un elemento de quiralidad planar (ferroceno o rutenoceno). La generación de quiralidad se consigue al establecer el centro metálico quiral del complejo semi-sándwich durante el proceso de activación C−H que genera el elemento de quiralidad planar. Así, comenzando con un centro quiral de azufre unido a un MIC, fácilmente accesible, preparado por una reacción estándar de CuAAC, se pueden obtener compuestos bimetálicos que contienen tres elementos quirales. La configuración del elemento de quiralidad planar depende del ligando unido al complejo semi-sándwich proquiral. Así, el ligando carbonato proporciona mayoritariamente un diastereoisómero, mientras que los ligandos cloruro proporcionan el enantiómero en el metaloceno. La asignación de la configuración de estas especies se ha llevado a cabo mediante la combinación de los datos de difracción de rayos-X y las medidas de DC. Se ha observado un proceso de inversión en el elemento de quiralidad planar que podría ocurrir de manera intramolecular. Aunque es necesario llevar a cabo más experimentos y cálculos para entender completamente estos procesos, los Capítulo II 148 experimentos de deuteración e interconversión parecen descartar la posibilidad de participación de especies abiertas en los procesos de epimerización. La electroquímica de estas especies bimetálicas ha mostrado la formación de complejos catiónicos y neutros en disolventes coordinantes. Esto se ha demostrado también por experimentos de 1H RMN que muestran que la formación de especies catiónicas es reversible. Los cálculos DFT muestran el fuerte efecto de deslocalización causado por el complejo ciclometalado MIC-Ir-semi-sándwich, que da lugar a un fuerte desplazamiento catódico de las ondas de oxidación de las especies ciclometaladas. En definitiva, se ha demostrado la posibilidad de utilizar un sulfóxido quiral para preparar complejos bimetálicos enantiopuros conteniendo dos elementos quirales adicionales: un centro metálico y un plano quiral. Capítulo II 149 II.4.3 PARTE EXPERIMENTAL Los productos tienden a descomponer en disolución, dificultando las medidas de RMN, las señales se ensanchan y se ven poco definidas. Para remediarlo, se puede filtrar el crudo disuelto en AcOEt sobre una pipeta con SiO2, donde la fracción descompuesta quedará retenida. Si el producto es muy polar, se puede separar la fracción descompuesta por precipitaciones con CH2Cl2/pentano, decantando el sobrenadante (producto) para separarlo del sólido (fracción descompuesta). La trisil azida y la ferrocenil azida II.55a se prepararon siguiendo los procedimentos descritos previamente en la literatura. 162 Detalles computacionales: Las optimizaciones geométricas sin restricciones de simetría se llevaron a cabo utilizando la serie de programas Gaussian 16,163 usando la función B3LYP164 junto con la corrección de dispersión D3 sugerida por Grimme,165 y las bases de 6-31G** ajustadas 162. La trisil azida se prepara según: Leffler, J. E.; Tsuno, Y. J. Org. Chem. 1963, 28, 902–906. La ferrocenil azida II.55a se prepara siguiendo: Pauly, A.C; Varnado, C, D; Bielawski, C. W; Theato, P, Macromol. Rapid Commun. 2014, 35, 210–213. 163Gaussian 16, Revision D.03, M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, B. Mennucci, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Caricato, X. Li, H. P. Hratchian, A. F. Izmaylov, J. Bloino, G. Zheng, J. L. Sonnenberg, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, T. Vreven, J. A. Montgomery, Jr., J. E. Peralta, F. Ogliaro, M. Bearpark, J. J. Heyd, E. Brothers, K. N. Kudin, V. N. Staroverov, R. Kobayashi, J. Normand, K. Raghavachari, A. Rendell, J. C. Burant, S. S. Iyengar, J. Tomasi, M. Cossi, N. Rega, J. M. Millam, M. Klene, J. E. Knox, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, R. L. Martin, K. Morokuma, V. G. Zakrzewski, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, S. Dapprich, A. D. Daniels, Ö. Farkas, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, J. Cioslowski, and D. J. Fox, Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2009. 164 a) Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648-5652. b) Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1998, 37, 785-789. c) Vosko, S. H.; Wilk, L.; Nusair, M. Can. J. Phys. 1980, 58, 1200-1211. 165 Grimme, S.; Antony, J.; Ehrlich, S.; Krieg, H. J. Chem. Phys. 2010, 132, 154104. Capítulo II 150 para los átomos de C, H, N, O, S y Cl y el potencial nuclear efectivo LANL2DZ para Ir y Fe. Todas las estructuras fueron completamente optimizadas en Cl2C2H4 como disolvente y utilizando el método del modelo continuo polarizable (PCM).166 Síntesis de II.43b. Sobre una disolución de rutenoceno (1.00 g, 4.32 mmol, 1.00 equiv) en THF (5.5 mL) a 0 °C, se añade gota a gota una disolución de tBuLi (5.0 mL, 1.7M en pentano, 8.64 mmol, 2.00 equiv). Inmediatamente después, se añaden 40.0 mL of Et2O. La disolución amarillenta resultante se transfiere, vía cánula, a un matraz a −50 °C y en oscuridad, que contiene una disolución de trisil azida (1.60 g, 5.18 mmol, 1.20 equiv) en Et2O (30.0 mL). Se deja que la mezcla de reacción alcance la temperatura ambiente y se agita durante 2 h más bajo oscuridad. Se añade Et2O y la fase orgánica se lava (x3) con agua, se seca sobre MgSO4, se filtra y se evapora el disolvente a vacío. La mezcla, que contiene mayoritariamente rutenocenil azida y trisil azida (≈1:1), pero también algo de rutenoceno sin reaccionar, se utilizó sin purificación previa (el product no es estable en columna) (aprox 400 mg, 35%). Procedimiento general para la síntesis de 1,2,3-triazoles II.42.167 La azida II.43 (1.00 equiv) y el alquino II.22 (1.00 equiv), se disuelven en una mezcla de THF y agua. Después, se añaden una disolución de CuSO4·5H2O (1.00 equiv) en agua y una disolución de ascorbato sódico (2.00 equiv) en agua. La mezcla de reacción se agita a temperatura ambiente durante la noche. Se evapora el THF a presión reducida y se añade CH2Cl2 y una disolución acuosa de amoníaco (15%). La mezcla se agita durante 10 min. La fase orgánica se lava con salmuera y agua y se filtra sobre Celita. Se evapora el disolvente a vacío y se purifica el crudo por columna cromatográfica (SiO2) para obtener el triazol puro. 166 a) Miertuš, S.; Scrocco, E.; Tomasi, J. Chem. Phys. 1981, 55, 117-129. b) PascualAhuir, J. L.; Silla, E.; Tuñón, I. J. Comp. Chem. 1994, 15, 1127-1138. c) Barone, V.; Cossi, M. J. Phys. Chem. A, 1998, 102, 1995- 2001. 167 Romero, T.; Caballero, A.; Tarraga, A.; Molina, P. Org. Lett. 2009, 11, 3466–3469. Capítulo II 151 Síntesis de II.42aa. La ferrocenil azida II.43a (323 mg, 1.03 mmol, 1.05 equiv) y el alquino II.22a (223.7 mg, 0.99 mmol, 1.00 equiv) se disuelven en THF (17.0 mL) y agua (6.0 mL). Después, se añaden una disolución de CuSO4·5H2O (246 mg, 0.99 mmol, 1.00 equiv) en agua (6.0 mL) y una disolución de ascorbato de sodio (390 mg, 1.97 mmol, 2.00 equiv) en agua (4.0 mL). Tras cromatografía flash (SiO2 hexano/AcOEt 3:2), se obtiene II.42aa como un sólido marrón anaranjado (368 mg, 95%). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 8.03 (s, 1H, N3C=CH), 7.69 (d, J = 7.9 Hz, 2H, Ar p-tol), 7.34 (d, J = 7.9 Hz, 2H, Ar p-tol), 4.83 (br s, J = 2.8, 1.4 Hz, 1H, Fc), 4.75 (br s, 1H, Fc), 4.27 (br s, 2H, Fc), 4.20 (s, 5H, Fc), 2.40 (s, 3H, CH3 p-tol). 13C RMN (101 MHz, CDCl3): δ 153.2 (C, N3C=CH), 142.3 (C, p-tol), 140.1 (C, p-tol), 130.3 (2CH, Ar p-tol), 124.9 (2CH, Ar p-tol), 123.5 (CH, N3C=CH), 93.3 (C, Fc), 70.5 (5CH, Fc), 67.3 (CH, Fc), 67.1 (CH, Fc), 62.7 (CH, Fc), 62.5 (CH, Fc), 21.6 (CH3, p-tol). IR (KBr): máx 3433,1084, 817 cm-1. [α]25 D = + 228.44 (c 0.68, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C19H18FeN3OS: 392.0515 [M+H]+; encontrado 392.0510. P.f: 103-106 °C. Síntesis de II.42ac. La ferrocenil azida II.43a (205 mg, 0.66 mmol, 1.00 equiv) y el alquino II.22c (166 mg, 0.72 mmol, 1.10 equiv) se disuelven en THF (17.0 mL) y agua (5.0 mL). Después, se añaden una disolución de CuSO4·5H2O (164 mg, 0.66 mmol, 1.00 equiv) en agua (6.0 mL) y una disolución de ascorbato sódico (261 mg, 1.31 mmol, 2.00 equiv) en agua (6.0 mL). Tras cromatografía flash (SiO2 hexano/AcOEt 3:2), se obtiene el triazol II.42ac como un sólido naranja (253 mg, 84%). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 8.84 (d, J = 8.6 Hz, 1H, Ar naft), 8.24 (s, 1H, N3C=CH), 8.00 (d, J = 9.0 Hz, 1H, Ar naft), 7.81 (d, J = 8.1 Hz, 1H, Ar naft), 7.53 (td, J = 7.0, 3.4 Hz, 1H, Ar naft), 7.39 (t, J = 7.5 Hz, 1H, Ar naft), 7.30 (d, J = 9.1 Hz, 1H, Ar naft), 4.81 (dd, J = 11.1, 2.4 Hz, 2H, Fc), 4.27 (br s, 2H, Fc), 4.17 (s, 5H, Fc), 4.02 (s, 3H, CH3, 2-OCH3-naft). 13C RMN (101 MHz, CDCl3): δ 157.7 (C, naft), 151.7 (C, N3C=CH), 135.5 (CH, Ar naft), 132.2 (C, naft), 129.7 (C, naft), 129.0 (CH, Ar naft), 128.3 (CH, Ar naft), 124.7 (CH, Ar naft), 124.2 (CH, N3C=CH), 123.0 (CH, Ar naft), 121.3 (C, naft), 113.4 (C, naft), 93.3 (C, Fc), 70.4 (5CH, Fc), Capítulo II 152 67.1 (CH, Fc), 67.1 (CH, Fc), 62.5 (CH, Fc), 62.4 (CH, Fc), 57.3 (CH3, 2-OCH3-naft). IR (KBr): máx 3098, 1620, 1507, 1252, 1031, 815 cm-1. [α]25 D = + 250.57 (c 0.63, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C23H20FeN3O2S: 458.0620 [M+H]+; encontrado 458.06372. P.f: 172-174 °C. Síntesis de II.42ba La rutenocenil azida II.43b (mezcla, aprox. 400 mg, 1.47 mmol, 1.00 equiv) y el alquino II.22a (483 mg, 2.94 mmol, 2.00 equiv) se disuelven en THF (28.0 mL) y agua (12.0 mL). Después, se añaden una disolución de CuSO4·5H2O (734 mg, 2.94 mmol, 2.00 equiv) en agua (6.0 mL) y una disolución de ascorbato sódico (874 mg, 4.41 mmol, 3.00 equiv) en agua (9.0 mL). Tras cromatografía flash (SiO2 hexano/AcOEt 3:2), se obtiene el triazol II.42ba como un sólido marrón (478 mg, 75%). 1H RMN (300 MHz, CDCl3): δ 7.90 (s, 1H, N3C=CH), 7.67 (d, J = 8.2 Hz, 2H, Ar p-tol), 7.33 (d, J = 7.9 Hz, 2H, Ar p-tol), 5.18 (dt, J = 2.5, 1.2 Hz, 1H, Ruc), 5.12 (dt, J = 2.3, 1.2 Hz, 1H, Ruc), 4.62 (qd, J = 1.4, 0.8 Hz, 2H, Ruc), 4.59 (s, 5H, Ruc), 2.40 (s, 3H, CH3 p-tol). 13C RMN (75 MHz, CDCl3): δ 152.8 (C, N3C=CH), 142.3 (C, p-tol), 140.1 (C, p-tol), 130.2 (2CH, Ar p- tol), 125.0 (CH, N3C=CH), 124.9 (2CH, Ar p-tol), 95.6 (C, Ruc), 72.7 (5CH, Ruc), 69.8 (CH, Ruc), 69.7 (CH, Ruc), 66.5 (CH, Ruc), 66.4 (CH, Ruc), 21.6 (CH3, p-tol). IR (KBr): máx3098, 1516, 1051, 1030, 873, 810 cm-1. [α]25 D = + 208.38 (c 0.35, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C19H18N3ORuS: 438.0213 [M+H]+; encontrado 438.0227. P.f: 92-96 °C. Procedimiento general para la síntesis de sales de triazolio II.44. El triazol II.42 (1.00 equiv) se trata con la sal de Meerwein (1.30 equiv) en CH2Cl2, la mezcla se agita bajo Ar a temperatura ambiente hasta que se consume por completo el producto de partida (análisis TLC). La reacción se desactiva con unas gotas de metanol. El disolvente se evapora a vacío y el residuo resultante se disuelve en la mínima cantidad de CH2Cl2 y se precipita con Et2O. Se decantan los disolventes, se lava el sólido con Et2O (x3) y se seca a vacío para obtener el correspondiente producto de reacción puro. Capítulo II 153 Síntesis de II.44aa. El tratamiento del triazol II.42aa (200 mg, 0.51 mmol, 1.00 equiv) con la sal de Meerwein (113.4 mg, 0.77 mmol, 1.30 equiv) en CH2Cl2 (15.0 mL) durante la noche, da lugar a II.44aa como un sólido marrón rojizo (245 mg, 97%). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 8.41 (s, 1H, N3C=CH), 7.83 (d, J = 7.9 Hz, 2H, Ar p-tol), 7.46 (d, J = 7.7 Hz, 2H, Ar p-tol), 5.18 (br s, 2H, Fc), 4.53 (br s, 7H, Fc), 4.32 (s, 3H, N-CH3), 2.45 (s, 3H, CH3 p-tol). 13C RMN (101 MHz, CDCl3): δ 146.5 (C, N3C=CH), 144.6 (C, p-tol), 135.1 (C, p-tol), 131.2 (2CH, Ar p-tol), 129.7 (CH, N3C=CH), 125.4 (2CH, Ar p-tol), 92.1 (C, Fc), 72.2 (5CH, Fc), 69.7 (2CH, Fc), 64.3 (2CH, Fc), 39.7 (CH3, N-CH3), 21.6 6 (CH3, p-tol). IR (KBr): máx 3107, 1518, 1084, 1051, 1030, 876, 808 cm-1. [α]25 D = – 76.87 (c 0.66, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C20H20FeN3OS: 406.0671 [M]+; encontrado 406.0677. P.f: 176-178 °C. Síntesis de II.44ac. El tratamiento del triazol II.44ac (403 mg, 0.88 mmol, 1.00 equiv) con la sal de Meerwein (196 mg, 1.32 mmol, 1.50 equiv) en CH2Cl2 (30.0 mL) durante la noche, da lugar a II.44ac como un sólido marrón (458 mg, 93%). 1H RMN (300 MHz, CDCl3): δ 8.57 (d, J = 8.6 Hz, 1H, naft), 8.48 (s, 1H, N3C=CH), 8.20 (d, J = 9.4 Hz, 1H, Ar naft), 7.90 (d, J = 8.2 Hz, 1H, Ar naft), 7.61 (ddd, J = 8.4, 6.9, 1.4 Hz, 1H, Ar naft), 7.45 (d, J = 8.5 Hz, 2H, Ar naft), 5.11 (br s, 1H, Fc), 5.02 (br s, 1H, Fc), 4.46 (s, 3H, N-CH3), 4.39 (m, 2H, Fc), 4.15 (s, 8H, 5H Fc, 3H, 2-OCH3-naft). 13C RMN (101 MHz, CDCl3): δ 159.0 (C, naft), 146.5 (C, N3C=CH), 138.3 (CH, Ar naft), 131.5 (C, naft), 129.9 (CH, Ar naft), 129.7 (CH, Ar naft), 129.4 (C, naft), 129.3 (CH, N3C=CH), 125.2 (CH, Ar naft), 121.8 (CH, Ar naft), 116.3 (C, naft), 113.6 (CH, naft), 91.7 (C, Fc), 71.6 (5CH, Fc), 69.2 (2CH, Fc), 63.6 (2CH, Fc), 57.5 (CH3, 2-OCH3-naft), 40.0 (CH3, N-CH3). IR (KBr): máx 3116, 1508, 1277, 1083, 821 cm-1. [α]25 D = + 1100.13 (c 0.32, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C24H22FeN3O2S: 473.0805 [M]+; encontrado: 473.0793. P.f: 180-183 °C. Capítulo II 154 Síntesis de II.44ba. El tratamiento del triazol II.42ba (378 mg, 0.87 mmol, 1.00 equiv) con la sal de Meerwein (192 mg, 1.30 mmol, 1.50 equiv) en CH2Cl2 (25.0 mL), durante la noche, da lugar a II.44ba como un sólido marrón (355 mg, 76%). 1H RMN (300 MHz, CDCl3): δ 8.21 (s, 1H, N3C=CH), 7.90 (d, J = 8.4 Hz, 2H, Ar p-tol), 7.49 (d, J = 7.9 Hz, 2H, Ar p-tol), 5.37 (br s, 2H, Ruc), 4.72 (t, J = 1.9 Hz, 2H, Ruc), 4.66 (s, 5H, Ruc), 4.43 (s, 3H, N-CH3 ), 2.47 (s, 3H, CH3 p-tol).13C RMN (75 MHz, CDCl3): δ 146.3 (C, N3C=CH), 144.7 (C, p-tol), 135.1 (C, p-tol), 131.3 (CH, N3C=CH), 131.2 (2CH, Ar p-tol), 125.6 (2CH, Ar p-tol), 94.4 (C, Ruc), 73.9 (5CH, Ruc), 71.2 (2CH, Ruc), 67.0 (CH, Ruc), 66.9 (CH, Ruc), 39.8 (CH3, N-CH3), 21.8 (CH3, p-tol). IR (KBr): máx 3114, 1212, 1084, 1064, 815 cm-1. [α]25 D = − 53.26 (c 0.26, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C20H20N3ORuS: 452.0370 [M]+; encontrado 452.0386. P.f: 185-188 °C. Procedimiento general para la síntesis de carbenos de iridio y rodio. Método 1. Sobre una disolución de la sal de triazolio II.44 (1.00 equiv) en CH2Cl2, se añaden [MCl2Cp*]2 (M= Ir, Rh) (0.50 equiv) y Cs2CO3 (5.00 equiv). La mezcla de reacción se agita a temperatura ambiente durante la noche (análisis por 1H RMN). La mezcla se filtra sobre Celita y se evaporan los disolventes a presión reducida para obtener los productos de reacción. Método 2. En un matraz con tamiz molecular 4 Å, se prepara una mezcla de sal de triazolio II.44 (1.00 equiv), NMe4Cl (1.50 equiv) y Ag2O (0.75 equiv) en CH3CN/CH2Cl2 (1:10 v/v) que se agita a temperatura ambiente bajo oscuridad, hasta la completa formación del carbeno de Ag (análisis por 1H RMN). La mezcla se filtra sobre Celita y se evaporan los disolventes. El residuo se disuelve en CH2Cl2 y se trata con el correspondiente compuesto metálico [MCl2Cp*]2 (M= Ir, Rh) (0.50 equiv) a temperatura ambiente, hasta que se completa la reacción (análisis por 1H RMN). La mezcla de reacción se filtra sobre Celita y se elimina el disolvente a vacío para obtener los productos de reacción. Capítulo II 155 Síntesis de II.45a. Siguiendo el método 1, el tratamiento de la sal de triazolio II.44aa (100 mg, 0.20 mmol, 1.00 equiv) con [IrCl2Cp*]2 (81 mg, 0.10 mmol, 0.50 equiv) y Cs2CO3 (327 mg, 1.00 mmol, 5.00 equiv) en CH2Cl2 (10.0 mL) da lugar a II.45a como un sólido anaranjado (142 mg, 89%). 1H RMN (500 MHz, CDCl3): δ 8.03 (d, J = 8.2 Hz, 2H, Ar p-tol), 7.40 (d, J = 8.0 Hz, 2H, Ar p-tol), 5.77 (br s, 1H, Fc), 4.60 (br s, 1H, Fc), 4.27 (br s, 1H, Fc), 4.24 (s, 5H,Fc), 4.23 (superpuesto, 1H, Fc), 3.88 (s, 3H, N-CH3), 2.38 (s, 3H, CH3 p-tol ), 1.54 (s, 15H, 5CH3 Cp* ). 13C RMN (126 MHz, CDCl3): δ 167.9 (C, C=O, CO3 -2), 163.5 (C, N3C=CIr), 148.0 (C, N3C=CIr), 141.6 (C, p-tol), 136.4 (C, p-tol), 130.5 (2CH, Ar p-tol), 126.2 (2CH, Ar p-tol), 96.5 (C, Fc), 86.3 (5C, Cp*), 70.9 (5CH, Fc), 68.7 (CH, Fc), 67.5 (CH, Fc), 66.8 (CH, Fc), 66.5 (CH, Fc), 38.1 (CH3, N-CH3), 21.5 (CH3, p-tol), 9.5 (5CH3, Cp*). IR (KBr): máx 2921, 1659, 1634, 1610, 1043, 823 cm-1. [α]D 25 = + 32.03 (c 0.49, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C30H34FeIrN3OS: 365.5687 [M]+2; encontrado 365.5696. P.f: Descompone antes de fundir. Síntesis de II.45b. Siguiendo el método 1, el tratamiento de la sal de triazolio II.44ac (200 mg, 0.36 mmol, 1.00 equiv) con [IrCl2Cp*]2 (143 mg, 0.18 mmol, 0.50 equiv) y Cs2CO3 (584 mg, 1.79 mmol, 5.00 equiv) en CH2Cl2 (20.0 mL) da lugar a II.45b como un sólido rojizo (298 mg, 97%). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 8.67 (d, J = 8.6 Hz, 1H, Ar naft), 8.01 (d, J = 9.2 Hz, 1H, Ar naft), 7.84 (d, J = 8.2 Hz, 1H, Ar naft), 7.62 (ddd, J = 8.5, 6.9, 1.4 Hz, 1H, Ar naft), 7.43 (ddd, J = 8.0, 6.8, 1.0 Hz, 1H, Ar naft), 7.30 (d, J = 9.1 Hz, 1H, Ar naft), 6.02 (br s, 1H, Fc), 4.79 (br s, 1H, Fc), 4.42 (s, 3H, N-CH3), 4.31 (br s, 1H, Fc), 4.26 (s, 5H, Fc), 4.23 (br s, 1H, Fc), 3.79 (s, 3H, CH3, 2-OCH3-naft), 1.48 (s, 15H 5CH3 Cp*). 13C RMN (101 MHz, CDCl3): δ Capítulo II 156 167.1 (C, C=O, CO3 -2), 159.5 (C, N3C=CIr), 154.3 (C, naft), 146.1 (C, N3C=CIr), 135.1 (CH, Ar naft), 132.7 (C, naft), 129.6 (C, naft), 129.4 (CH, Ar naft), 128.3 (CH, Ar naft), 124.5 (CH, Ar naft), 122.9 (C, Ar naft), 122.2 (CH, Ar naft), 114.8 (CH, Ar naft), 96.5 (C, Fc), 85.9 (5C, Cp*), 70.8 (5CH, Fc), 68.4 (CH, Fc), 67.4 (CH, Fc), 67.1 (CH, Fc), 66.1 (CH, Fc), 57.4 (CH3, 2-OCH3-naft), 39.2 (CH3, N-CH3), 9.4 (5CH3, Cp*). IR (KBr): máx 2915, 2020, 1620, 1275, 1026, 816 cm-1. [α]25 D = + 68.01 (c 0.69, CHCl3) HRMS (ESI) m/z calculado para C34H36ClFeIrN3OS: 399.5748 [M-CO3]+2; encontrado 399.5730. P.f: Descompone antes de fundir. Síntesis de II.45c. Siguiendo el método 1, el tratamiento de la sal de triazolio II.44aa (200 mg, 0.41 mmol, 1.00 equiv) con [RhCl2Cp*]2 (125 mg, 0.20 mmol, 0.50 equiv) y Cs2CO3 (660 mg, 2.02 mmol, 5.00 equiv) en CH2Cl2 (20.0 mL) da lugar a II.45c como un sólido rojizo (242 mg, 85%). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 8.03 (d, J = 8.4 Hz, 2H, Ar p-tol), 7.40 (d, J = 8.2 Hz, 2H, Ar p-tol), 5.90 (dt, J = 2.7, 1.4 Hz, 1H, Fc), 4.66 (dt, J = 2.6, 1.4 Hz, 1H, Fc), 4.29 (m, 2H, Fc), 4.25 (s, 5H, Fc), 3.90 (s, 3H, N-CH3), 2.39 (s, 3H, CH3 p-tol), 1.55 (s, 15H, 5CH3 Cp*).13C RMN (101 MHz, CDCl3): 174.3 (d, J = 55.3 Hz, C, N3C=CRh), 166.1 (C, C=O, CO3 -2), 147.4 (C, N3C=CRh), 141.6 (C, p-tol), 136.5 (C, p-tol), 130.5 (2CH, Ar p-tol), 126.1 (2CH, Ar p- tol), 96.6 (C, Fc), 93.7 (d, J =7.2 Hz, 5C, Cp*), 70.9 (5CH, Fc), 68.4 (CH, Fc), 67.5 (CH, Fc), 66.9 (CH, Fc), 66.3 (CH, Fc), 38.1 (CH3, N-CH3), 21.5 (CH3, p-tol), 9.4 (5CH3, Cp*). IR (KBr): máx 2916, 1656, 1629, 1592, 1042, 818 cm-1. [α]25 D = −27.09 (c 0.18, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C30H34ClFeRhN3OS: 678.05108 [M+Cl]+; encontrado 678.0518. P.f: Descompone antes de fundir. Capítulo II 157 Síntesis de II.45d. Siguiendo el método 1, el tratamiento de la sal de triazolio II.44ba (102 mg, 0.22 mmol, 1.00 equiv) con [IrCl2Cp*]2 (88 mg, 0.11 mmol, 0.50 equiv) y Cs2CO3 (359 mg, 1.10 mmol, 5.00 equiv) en CH2Cl2 (10.0 mL) da lugar a II.45d como un sólido naranja (168 mg, 91%). 1H RMN (300 MHz, CDCl3): δ 8.01 (d, J = 8.3 Hz, 2H, Ar p-tol), 7.38 (d, J = 8.1 Hz, 2H, Ar p-tol), 6.07 (dt, J = 2.5, 1.2 Hz, 1H, Ruc), 4.95 (dt, J = 2.5, 1.2 Hz, 1H, Ruc), 4.62 (s, 5H, Ruc), 4.60 (superpuesto, 2H, Ruc), 3.79 (s, 3H, N-CH3), 2.38 (s, 3H, CH3 p-tol), 1.64 (s, 15H, 5CH3 Cp*). 13C RMN (101 MHz, CDCl3): δ 168.0 (C, C=O, CO3 -2), 163.8 (C, N3C=CIr), 148.0 (C, N3C=CIr), 141.6 (C, p-tol), 136.3 (C, p-tol), 130.4 (2CH, Ar p-tol), 126.1 (2CH, Ar p-tol), 98.8 (C, Ruc), 86.4 (5C, Cp*), 73.1 (5CH, Ruc), 72.1 (CH, Ruc), 70.0 (CH, Ruc), 69.2 (CH, Ruc), 68.9 (CH, Ruc), 38.0 (CH3, N-CH3), 21.5 (CH3, p-tol), 9.6 (5CH3, Cp*). IR (KBr): máx 2919, 1659, 1634, 1611, 1044, 817 cm-1. [α]25 D = – 96.69 (c 0.20, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C30H34IrN3ORuS: 389.5544 [M-CO3]+2; encontrado 389.5541. P.f: Descompone antes de fundir. Síntesis de II.46a. Siguiendo el método 2, el tratamiento de la sal de triazolio II.44aa (100 mg, 0.20 mmol, 1.00 equiv) con NMe4Cl (33 mg, 0.30 mmol, 1.50 equiv) y Ag2O (35 mg, 0.15 mmol, 0.75 equiv) en CH3CN/CH2Cl2 (1.0:10.0 mL) durante 14h, seguido de reacción con [IrCl2Cp*]2 (80mg, 0.10 mmol, 0.50 equiv) durante otras 4 h, da lugar a II.46a como un sólido naranja oscuro (158 mg, 98%). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 8.05 (d, J = 8.4 Hz, 2H, Ar p-tol), 7.31 (d, J = 8.6 Hz, 2H, Ar p-tol), 6.39 (br s, 1H, Fc), 4.43 (br s, 1H, Fc), 4.25 (s, 5H, Fc), 4.25 (superpuesto, 2H, Fc), 3.74 (s, 3H, N-CH3), 2.40 (s, 3H, CH3 p-tol), 1.49 (s, 15H, 5 CH3 Cp*). 13C RMN (101 MHz, CDCl3): δ 159.0 (C, N3C=CIr), 151.1 (C, N3C=CIr), 141.3 (C, p-tol), 138.3 (C, p-tol), 129.8 (2CH, Ar p-tol), 127.3 (2CH, Ar p-tol), 96.9 (C, Fc), 89.5 (5C Cp*), 70.9 (CH, Fc), 70.7 (5CH, Fc), 69.2 (CH, Fc), 66.9 (CH, Fc), 66.5 (CH, Fc), 38.3 (CH3, N-CH3), 21.4 (CH3, p-tol), 9.2 Capítulo II 158 (5CH3, Cp*) IR (KBr): máx 2916, 1450, 1333, 1035, 813, cm-1 [α]25 D = – 12.75 (c 0.67, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C30H34ClFeIrN3OS: 768.1077 [M-Cl]+; encontrado 768.1078. P.f: Descompone antes de fundir. Síntesis de II.46b. Siguiendo el método 2, el tratamiento de la sal de triazolio II.44ac (150 mg, 0.27 mmol, 1.00 equiv) con NMe4Cl (44 mg, 0.40 mmol, 1.50 equiv) y Ag2O (47 mg, 0.20 mmol, 0.75 equiv) en CH3CN/CH2Cl2 (1.2:12.0 mL) durante la noche, seguido de reacción con [IrCl2Cp*]2 (108 mg, 0.13 mmol, 0.50 equiv) durante otras 4 h, da lugar a II.46b como un sólido rojizo oscuro (215 mg, 92%). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 8.58 (d, J = 8.6 Hz, 1H, Ar naft), 7.94 (d, J = 8.9 Hz, 1H, Ar naft), 7.84 (d, J = 7.4 Hz, 1H, Ar naft), 7.66 (ddd, J = 8.5, 6.9 Hz, 1H, Ar naft), 7.48 (ddd, J = 8.0, 6.8 Hz, 1H, Ar naft), 7.21 (d, J = 9.0 Hz, 1H, Ar naft), 6.73 (br s, 1H, Fc), 4.63 (br s, 1H, Fc), 4.46 (s, 3H, N-CH3), 4.34 (s, 5H, Fc), 4.29 (br s, 1H, Fc), 4.27 (br s, 1H, Fc), 3.72 (s, 3H, CH3, 2-OCH3-naft), 1.47 (s, 15H, 5CH3 Cp*).13C RMN (101 MHz, CDCl3): δ 154.4 (C, N3C=CIr), 153.9 (C, naft), 149.7 (C, N3C=CIr), 134.0 (CH, Ar naft), 131.9 (C, naft), 130.4 (C, naft), 129.0 (CH, Ar naft), 128.4 (C, naft) 128.2 (CH, Ar naft), 124.9 (CH, Ar naft), 123.6 (CH, Ar naft), 117.5 (CH, Ar naft), 97.1 (C, Fc), 89.0 (5C, Cp*), 70.8 (5CH, Fc), 70.4 (CH, Fc), 69.0 (CH, Fc), 67.0 (CH, Fc), 66.7 (CH, Fc), 59.6 (CH3, 2-OCH3-naft), 39.3 (CH3, N-CH3), 9.3 (5CH3, Cp*). IR (KBr): máx 3097, 2915, 1620, 1274, 1025, 817 cm-1. [α]25 D = + 68.01 (c 0.69, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C34H36ClFeIrN3O2S: 834.1183 [M-Cl]+; encontrado 834.11764. P.f: Descompone antes de fundir. Síntesis de II.46c. Siguiendo el método 2, el tratamiento de la sal de triazolio II.44aa (200 mg, 0.40 mmol, 1.00 equiv) con NMe4Cl (66 mg, 0.60 mmol, 1.50 equiv) y Ag2O (71 mg, 0.30 mmol, 0.75 equiv) en CH3CN/CH2Cl2 (1.5:15.0 mL) durante la noche, seguido de reacción con [RhCl2Cp*]2 (124 mg, 0.20 mmol, 0.50 equiv) durante otras 4 h, da lugar a II.46c como un sólido rojo anaranjado (281 mg, 98%). Capítulo II 159 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 8.04 (d, J = 7.9 Hz, 2H, Ar p-tol), 7.30 (d, J = 8.0 Hz, 2H, Ar p-tol), 6.54 (br s, 1H, Fc), 4.48 (br s, 1H, Fc), 4.29 (br s, 1H, Fc), 4.26 (s, 5H, Fc), 4.25 (superpuesto, 1H, Fc), 3.78 (s, 3H, N-CH3), 2.40 (s, 3H, CH3 p-tol), 1.48 (s, 15H, 5CH3 Cp*).13C RMN (101 MHz, CDCl3): δ 173.5 (d, J = 52.7 Hz, C, N3C=CRh), 149.9 (C, N3C=CRh), 141.3 (C, p-tol), 138.3 (C, p-tol), 129.8 (2CH, Ar p-tol), 127.2 (2CH, Ar p-tol), 97.1 (C, Fc), 96.8 (d, J = 7.0 Hz, 5C, Cp*), 71.2 (CH, Fc), 70.8 (5CH, Fc), 69.2 (CH, Fc), 66.9 (CH, Fc), 66.5 (CH, Fc), 38.3 (CH3, N-CH3), 21.4 (CH3, p-tol), 9.5 (5CH3, Cp*). IR (KBr): máx 2916, 1447, 1075, 1036, 812 cm-1. [α]25 D = + 113.49 (c 0.85, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C30H34ClFeN3ORhS: 678.0511 [M-Cl]+; encontrado 678.0537. P.f: 217-220 °C. Síntesis de II.46d. Siguiendo el método 2, el tratamiento de la sal de triazolio II.44ba (100 mg, 0.22 mmol, 1.00 equiv) con NMe4Cl (37 mg, 0.33 mmol, 1.50 equiv) y Ag2O (38 mg, 0.17 mmol, 0.75 equiv) en CH3CN/CH2Cl2 (1.0:10.0 mL) durante una noche, seguido de reacción con [IrCl2Cp*]2 (88 mg, 0.11 mmol, 0.50 equiv) durante otras 4 h, da lugar a II.46d como un sólido naranja (172 mg, 92%). 1H RMN (300 MHz, CDCl3): δ 8.03 (d, J = 8.4 Hz, 2H, Ar p-tol), 7.30 (d, J = 8.8 Hz, 2H, Ar p-tol), 6.54 (m, 1H, Ruc), 4.85 (m, 1H, Ruc), 4.61 (s, 5H, Ruc), 4.60 (m, superpuesto, 2H, Fc), 3.65 (s, 3H, N-CH3), 2.40 (s, 3H, CH3 p-tol), 1.60 (s, 15H, 5CH3 Cp*).13C RMN (75 MHz, CDCl3): δ 158.2 (C, N3C=CIr), 151.0 (C, N3C=CIr), 141.1 (C, p-tol), 138.2 (C, p-tol), 129.7 (2CH, Ar p-tol), 127.1 (2CH, Ar p-tol), 99.0 (C, Ruc), 89.4 (5C, Cp*), 73.8 (CH, Ruc), 72.8 (5CH, Ruc), 71.5 (CH, Ruc), 69.2 (CH, Ruc), 68.7 (CH, Ruc), 38.0 (CH3, N-CH3), 21.3 (CH3, p-tol), 9.2 (5CH3, Cp*). IR (KBr): máx 2915, 1737, 1635, 1450, 1035, 812 cm-1. [α]25 D = – 238.69 (c 0.09, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C30H34ClIrN3ORuS: 814.0774 [M- Cl]+; encontrado 814.0767. P.f: Descompone antes de fundir. Procedimiento general para la síntesis de carbenos ciclometalados de iridio y rodio. Una disolución de carbeno de iridio o rodio (1.00 equiv) en CH2Cl2 o 1,2-dicloroetano (como se especifique) se trata, bajo Ar, con NaOAc (2.35 equiv) sólido hasta que se completa la reacción (análisis por 1H RMN). La mezcla de reacción se filtra sobre Celita y Capítulo II 160 se evapora el disolvente a vacío. Síntesis de II.47. Una disolución de carbeno II.45a (100 mg, 0.126 mmol) se trata con NaOAc (25 mg, 0.30 mmol) durante la noche, a reflujo de 1,2-DCE, dando lugar a II.47 como un sólido granate (87 mg, 90%). 1H RMN (500 MHz, CDCl3): δ 8.02 (d, J = 8.3 Hz, 2H, Ar p-tol), 7.38 (d, J = 8.0 Hz, 2H, Ar p-tol), 4.75 (dd, J = 2.2, 0.9 Hz, 1H, Fc), 4.45 (dd, J = 2.3, 0.9 Hz, 1H, Fc), 4.34 (t, J = 2.2 Hz, 1H, Fc), 4.22 (s, 5H, Fc), 3.84 (s, 3H, N-CH3), 2.41 (s, 3H, CH3 p-tol), 1.78 (s, 15H, 5CH3 Cp*). 13C RMN (126 MHz, CDCl3): δ 156.6 (C, N3C=CIr), 143.9 (C, N3C=CIr), 141.5 (C, p- tol), 137.5 (C, p-tol), 130.4 (2CH, Ar p-tol), 125.7 (2CH, Ar p-tol), 101.3 (C, Fc), 90.7 (5C, Cp*), 86.3 (C, Fc), 69.6 (5CH, Fc), 69.3 (CH, Fc), 66.1 (CH, Fc), 54.5 (CH, Fc), 38.0 (CH3, N- CH3), 21.5 (CH3, p-tol), 9.7 (5CH3, Cp*). IR (KBr): máx 2914, 1451, 1082, 1049, 816 cm-1. [α]25 D = + 38.28 (c 0.67, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C30H33FeIrN3OS: 732.1318 [M-Cl]+; encontrado 732.1338. P.f: Descompone antes de fundir. Síntesis de II.48 Una disolución del carbeno de iridio II.46a (368 mg, 0.46 mmol) se trata, durante la noche, con NaOAc (88 mg, 1.08 mmol) a reflujo de 1,2-DCE. Se detecta una mezcla de los compuestos II.47 y II.48 en proporción (1:1). Reflujos de más duración causan la descomposición de II.47, complicando también la purificación de II.48. Tras cromatografía flash (SiO2, 0.5% AcOEt en CH2Cl2) se obtiene el complejo II.48 puro, como un sólido granate (113 mg, 32%). Sólo se consigue recuperar una pequeña fracción de II.47 (8 mg), parece descomponer en SiO2 (II.48 tampoco es del todo estable, si la columna es muy larga o lenta el rendimiento también disminuye). 1H RMN (500 MHz, CDCl3): δ 7.72 (d, J = 8.4 Hz, 2H, Ar p-tol), 7.30 (d, J = 7.7 Hz, 2H, Ar p-tol), 4.90 (br s, 1H, Fc), 4.44 (br s, 1H, Fc), 4.38 (br s, 1H, Fc), 4.05 (s, 5H, Fc), 3.82 (s, Capítulo II 161 3H, N-CH3), 2.35 (s, 3H, CH3 p-tol), 2.01 (s, 15H, 5CH3 Cp*).13C RMN (126 MHz, CDCl3): δ 156.1 (C, N3C=CIr), 144.1 (C, N3C=CIr), 141.7 (C, p-tol), 137.2 (C, p-tol), 130.6 (2CH, Ar p- tol), 125.1 (2CH, Ar p-tol), 101.4 (C, Fc), 91.6 (5C, Cp*), 82.1 (C, Fc), 69.7 (5CH, Fc), 68.4 (CH, Fc), 68.0 (CH, Fc), 56.0 (CH, Fc), 37.9 (CH3, N-CH3), 21.4 (CH3, p-tol), 10.4 (5CH3, Cp*). IR (KBr): máx 2916, 1631, 1049, 814 cm-1. [α]25 D = + 259.66 (c 0.27, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C30H33FeIrN3OS: 732.1318 [M-Cl]+; encontrado 732.1308. P.f: Descompone antes de fundir. Síntesis de II.49. Una disolución del carbeno de iridio II.45b (189 mg, 0.22 mmol) se trata con NaOAc (31.2 mg, 0.38 mmol) en CH2Cl2 (10.0 mL) a temperatura ambiente durante la noche (análisis por 1H RMN). Se forman dos compuestos II.49 y II.50, siendo II.49 el producto predominante. Tras otra noche de agitación la reacción no evoluciona más, dando una mezcla II.49: II.50 en proporción (3:1). Se filtra la mezcla sobre Celita y se evapora el disolvente a vacío para dar una mezcla de II.49 y II.50 (3:1) como un sólido marrón rojizo (125 mg, 68%). 1H RMN (500 MHz, CDCl3): δ 9.13 (d, J = 8.7 Hz, 1H, Ar naft), 8.05 (d, J = 9.1 Hz, 1H, Ar naft), 7.85 (d, J = 8.4 Hz, 1H, Ar naft), 7.66 (t, J = 7.6 Hz, 1H, Ar naft), 7.46 (t, J = 7.6 Hz, 1H, Ar naft), 7.29 (d, J = 9.1 Hz, 1H, Ar naft), 4.75 (br s, 1H, Fc), 4.44 (br s, 1H, Fc), 4.33 (br s, 1H, Fc), 4.25 (s, 5H, Fc), 4.09 (s, 3H, N-CH3), 4.00 (s, 3H, CH3, 2-OCH3-naft), 1.68 (s, 15H, 5CH3 Cp*). HRMS (ESI) m/z calculado para C34H35ClFeIrN3OS: 798.1424 [M-Cl]+; encontrado 798.1431. Síntesis de II.50. Una disolución de II.46b (60 mg, 0.07 mmol) se trata con NaOAc (14 mg, 0.17 mmol) en CH2Cl2 (6.0 mL) a temperatura ambiente durante la noche (análisis por 1H RMN). Se forman los compuestos II.49 y II.50 en proporción (2:1). Tras otras 47h de agitación, la Capítulo II 162 mezcla no evoluciona más. Se filtra sobre Celita y se evapora el disolvente a vacío, obteniéndose una mezcla de II.50 y II.49 (10:1) como un sólido rojo oscuro (24.8 mg, 42%). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 9.42 (d, J = 8.8 Hz, 1H Ar naft), 7.99 (d, J = 9.1 Hz, 1H Ar naft), 7.84 (d, J = 8.8 Hz, 1H Ar naft), 7.64 (ddd, J = 8.6, 6.8, 1.5 Hz, 1H, Ar naft), 7.45 (ddd, J = 8.0, 6.8, 1.1 Hz, 1H, Ar naft), 7.20 (d, J = 9.1 Hz, 1H, Ar naft), 4.89 (dd, J = 2.4, 0.9 Hz, 1H, Fc), 4.39 (t, J = 2.3 Hz, 1H, Fc), 4.23 (dd, J = 2.2, 0.9 Hz, 1H, Fc), 3.96 (s, 5H, Fc), 3.93 (s, 3H, CH3, N-CH3), 3.92 (s, 3H, CH3, 2-OCH3-naft), 2.00 (s, 15H, 5CH3 Cp*).13C RMN (101 MHz, CDCl3): δ 156.4 (C, N3C=CIr), 156.2 (C, naft), 146.5 (C, N3C=CIr), 135.1 (CH, Ar naft), 133.8 (C, naft), 129.4 (C, naft), 129.3 (CH, Ar naft), 128.8 (CH, Ar naft), 124.6 (CH, Ar naft), 121.8 (CH, Ar naft), 115.9 (C, naft), 112.8 (CH, Ar naft), 101.8 (C, Fc), 91.4 (5C, Cp*), 82.6 (C, Fc), 69.7 (5CH, Fc), 67.9 (CH, Fc), 67.8 (CH, Fc), 57.3 (CH3, 2-OCH3- naft), 55.9 (CH, Fc), 38.7 (CH3, N-CH3), 10.4 (5CH3, Cp*). HRMS (ESI) m/z calculado para C34H35ClFeIrN3O2S: 798.1424 [M-Cl]+; encontrado 798.1433. P.f: Descompone antes de fundir. Síntesis de II.51. Una disolución del carbeno de rodio II.45c (200 mg, 0.28 mmol) se trata durante la noche con NaOAc (54 mg, 0.66 mmol) a reflujo de 1,2-DCE (16 mL), dando lugar a II.51 como un sólido granate (147 mg, 77%). 1H RMN (400 MHz, CDCl3): δ 8.06 (d, J = 8.3 Hz, 2H, Ar p-tol), 7.37 (d, J = 8.2 Hz, 2H, Ar p-tol), 4.81 (dd, J = 2.2, 0.9 Hz, 1H, Fc), 4.59 (dd, J = 2.2, 0.9 Hz, 1H, Fc), 4.29 (t, J = 2.3 Hz, 1H, Fc), 4.19 (s, 5H, Fc), 3.88 (s, 3H, N-CH3), 2.40 (s, 3H, CH3 p-tol), 1.70 (s, 15H, 5CH3 Cp*). 13C RMN (101 MHz, CDCl3): δ 174.6 (C, d, J = 51.0 Hz, N3C=CRh), 145.2 (C, d, J = 2.7 Hz , N3C=CRh), 141.6 (C, p-tol), 137.5 (C, p-tol), 130.4 (2CH, Ar p-tol), 125.7 (2CH, Ar p- tol), 102.8 (C, d, J = 42.2 Hz, Fc), 100.8 (C, Fc), 97.30 (5C, d, J = 5.4 Hz, Cp*), 70.5 (CH, Fc), 70.3 (5CH, Fc), 65.8 (CH, Fc), 55.1 (CH, Fc), 38.1 (CH3, N-CH3), 21.5 (CH3, p-tol), 9.9 (5CH3, Cp*). IR (KBr): máx 2914, 1447, 1082, 1049, 816 cm-1. [α]25 D = − 161.96 (c 0.10, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C30H33FeN3ORhS: 642.0744 [M-Cl]+; encontrado 642.0730. P.f: Descompone antes de fundir. Capítulo II 163 Síntesis de II.52. Una disolución del carbeno de iridio II.45d (100 mg, 0.12 mmol) se trata durante la noche con NaOAc (24 mg, 0.28 mmol) a reflujo de 1,2-DCE (10 mL), dando lugar a II.52 como un sólido naranja (75 mg, 78%). 1H RMN (300 MHz, CDCl3): δ 7.93 (d, J = 8.4 Hz, 2H, Ar p-tol), 7.35 (d, J = 8.1 Hz, 2H, Ar p-tol), 5.14 (d, J = 2.2 Hz, 1H, Ruc), 4.83 (d, J = 2.1 Hz, 1H, Ruc), 4.59 (s, 5H, Ruc), 4.58 (overlapping, 1H, Ruc), 3.80 (s, 3H, N-CH3), 2.40 (s, 3H, CH3 p-tol), 1.83 (s, 15H, 5CH3 Cp*). 13C RMN (75 MHz, CDCl3): δ 156.4 (C, N3C=CIr), 143.7 (C, N3C=CIr), 141.5 (C, p-tol), 137.4 (C, p-tol), 130.3 (2CH, Ar p-tol), 125.7 (2CH, Ar p-tol), 105.1 (C, Ruc), 90.7 (5C, Cp*), 89.9 (C, Ruc), 72.2 (CH, Ruc), 71.2 (5CH, Ruc), 68.1 (CH, Ruc), 56.9 (CH, Ruc), 38.0 (CH3, N-CH3), 21.5 (CH3, p-tol), 9.8 (5CH3, Cp*). IR (KBr): máx 2918, 2005, 1449, 1369, 1048, 815 cm-1. [α]25 D = – 146.04 (c 0.18, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C30H33IrN3ORuS: 778.1014 [M-Cl]+ ; encontrado 778.1016. P.f: 160-163 °C. Síntesis de II.53. Una disolución del carbeno de iridio II.46d (50 mg, 0.06 mmol) se trata con NaOAc (12 mg, 0.14 mmol) a reflujo de 1,2-DCE (6.0 mL) durante la noche (análisis por 1H RMN). Se forman los compuestos II.52 y II.53. Tras otras 24 h de agitación, la mezcla no evoluciona más, obteniéndose una mezcla II.52: II.53 en proporción (1:2). Se filtra sobre Celita y se evapora el disolvente a vacío. Tras cromatografía flash (SiO2, 0.5% AcOEt en CH2Cl2) se obtiene el compuesto II.53 puro como un sólido naranja (30 mg, 64%), mientras que de II.52 solo se recupera una pequeña fracción (6 mg), no es estable en columna. 1H RMN (500 MHz, CDCl3): δ 7.74 (d, J = 8.3 Hz, 2H, Ar p-tol), 7.30 (d, J = 7.9 Hz, 2H, Ar p-tol), 5.13 (dd, J = 2.2, 0.8 Hz, 1H, Ruc), 4.72 (dd, J = 2.1, 0.8 Hz, 1H, Ruc), 4.62 (t, J = 2.2 Hz, 1H, Ruc), 4.45 (s, 5H, Ruc), 3.79 (s, 3H, N-CH3), 2.36 (s, 3H, CH3 p-tol), 1.93 (s, 15H, Capítulo II 164 5CH3 Cp*). 13C RMN (126 MHz, CDCl3): δ 155.8 (C, N3C=CIr), 144.0 (C, N3C=CIr), 141.7 (C, p-tol), 137.1 (C, p-tol), 130.6 (2CH, Ar p-tol), 125.1 (2CH, Ar p-tol), 106.0 (C, Ruc), 91.3 (5C, Cp*), 87.1 (C, Ruc), 72.1 (CH, Ruc), 71.2 (5CH, Ruc), 70.6 (CH, Ruc), 58.3 (CH, Ruc), 37.8 (CH3, N-CH3), 21.5 (CH3, p-tol), 10.1 (5CH3, Cp*). IR (KBr): máx 2916, 1450, 1046, 1035, 815 cm-1. [α]25 D = – 562.24 (c 0.05, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C30H33IrN3ORuS: 778.1014 [M-Cl]+; encontrado 778.1017. P.f: 150-153 °C. Experimentos de deuteración. Compuesto II.45a (7 mg, 0.009 mmol, 1.0 equiv) se trata con NaOAc (2 mg, 0.024 mmol, 2.4 equiv) a reflujo de 1,2-dicloroetano-d4 (0.5 mL) durante 2.5 h. Compuesto II.46a (16 mg, 0.017 mmol, 1.0 equiv) se trata con NaOAc (4 mg, 0.04 mmol, 2.35 equiv) a reflujo de 1,2-dicloroetano-d4 (0.5 mL) durante 18 h. Se detecta la formación de los compuestos II.47 y II.48 en proporción (1:1). Compuesto II.48 (10.1 mg, 0.012 mmol, 1.0 equiv) se trata con NaOAc (3.1 mg, 0.038 mmol, 3.16 equiv) a reflujo de 1,2-dicloroetano-d4 (0.5 mL) durante 18h. Se detecta descomposición de II.48, pero no se observa II.47. Compuesto II.48 (10 mg, 0.012 mmol, 1.0 equiv) se trata en CDCl3 con dos gotas de metanol-d4 a 50 °C durante 18h. Se observa algo de descomposición de II.48, pero no se observa el compuesto II.47. El producto crudo se disuelve en AcOEt y se filtra sobre una pipeta con SiO2. El espectro de 1H NMR corresponde con el de II.48. Datos cristalográficos Los datos cristalográficos suplementarios de este trabajo están contenidos en CCDC 1914377-1914379. Los datos pueden obtenerse de forma gratuita en el Centro de Datos Cristalográficos de Cambridge (The Cambridge Crystallographic Data Centre) via www.ccdc.cam.ac.uk/structures. http://www.ccdc.cam.ac.uk/structures Capítulo II 165 Datos cristalográficos de II.47. C30H33ClFeIrN3OS, Mr = 767.15, dimensiones del cristal 0.4 x 0.3 x 0.2 mm3, ortorrómbico, P212121, a = 9.9360(3) Å, α = 90°, b = 10.7933(3) Å, β = 90°, c = 25.8615(8) Å, γ = 90°. Volumen de celda = 2773.44(14) Å3, Z = 4, ρcal = 1.837 Mg/m3, µ = 5.518 mm- 1, T = 100(2) K, 27029 reflejos recogidos, 7142 reflejos independientes, Rint = 0.0398, R1 = 0.0243 y wR2 = 0.0464 para I > 2σ(I), R1 = 0.0267 y wR2 = 0.0468 para todos los datos, densidad electrónica residual= 1.218 eA-3 parámetro de estructura absoluta x = 0.004(4). Datos cristalográficos de II.52. C31H34Cl4IrN3ORuS, Mr = 931.74, dimensiones del cristal 0.4 x 0.4 x 0.3 mm3 , monoclínico, P21, a = 10.5023(11) Å, α = 90°, b = 11.1082(12) Å, β = 106.410(3)°, c = 14.9893(16) Å, γ = 90°. Volumen de celda = 1677.4(3) Å3, Z = 2, ρcal = 1.845 Mg/m3, µ = 4.823 mm-1, T = 100(2) K, 60330 reflejos recogidos, 11990 reflejos independientes, Rint = 0.0400. R1 = 0.0226 y wR2 = 0.0537 para I > 2σ(I), R1 = 0.0234 y wR2 = 0.0541 para todos los datos, Capítulo II 166 densidad electrónica residual= 1.351 eA-3 parámetro de estructura absoluta x = - 0.020(3). Datos cristalográficos de II.53. C30H33ClIrN3ORuS, Mr = 812.37, dimensiones del cristal 0.4 x 0.1 x 0.05 mm3 , monoclínico, P21, a = 7.9278(7) Å, α = 90°, b = 10.1686(8) Å, β = 97.028(2)°, c = 17.5787(13) Å, γ = 90°. Volumen de celda = 1406.5(2) Å3, Z = 2, ρcal = 1.918 Mg/m3, µ = 5.462 mm-1, T = 100(2) K 36486 reflejos recogidos, 8178 reflejos independientes, Rint = 0.0333, R1 = 0.0220 y wR2 = 0.0472 para I > 2σ(I), R1 = 0.0241 y wR2 = 0.0480, para todos los datos, densidad electrónica residual= 2.986 eA-3 parámetro de estructura absoluta x = -0.005(2). Datos electroquímicos. Tabla II.3. Datos de CV para los complejos II.51, II.52 y II.53a. Compuesto Epa1 Epc1 ∆E1 E 1/2 Epa2 Epc2 ∆E2 E 1/2 Epa3 Epa4 Epc4 ∆E4 II.51 -0.94 -1.04 0.10 -0.99 0.23 0.21 0.01 0.22 - - - - II.52 (MeCN) 0.57 0.16 0.40 0.36 0.64 - - - 0.79 1.3 1.05 0.25 II.52 (DCM) 0.72 0.49 0.23 0.60 1.37 - - - - - - - II.53 (MeCN) 0.65 0.29 0.62 0.34 0.94 - - - 1.35 - - - II.53 (DCM) 0.76 0.49 0.28 0.62 1.08 - - - - - - - a) Datos obtenidos de disoluciones 1x10-3M en MeCN/CH2Cl2 que contienen 0.1 M de [N(nBu)4]PF6 como electrolito, a 20 ⁰C. Los datos se dan en V. Electrodo auxiliar: Pt; electrodo de trabajo: carbono vítreo; electrodo de referencia: Ag/AgCl; velocidad de barrido: 100 mV/s. Capítulo II 167 Fig. II.17. CVs de los compuestos II.51 (arriba), II.52 y II.53 en MeCN (centro). Abajo CVs de II.52 y II.53 en CH2Cl2 CAPÍTULO III Síntesis de complejos semi-sándwich quirales en el metal que contienen BODIPYs en su estructura. Capítulo III 171 III.1 INTRODUCCIÓN III.1.1 BODIPYs: Aspectos generales Los compuestos boro dipirrometenos (BODIPY) o 4,4-difluoro-4-bora-3a,4a- diaza-5-indacenos (Fig. III.1) son una familia de cromóforos orgánicos de pequeño tamaño que se han estudiado profundamente168 desde que fueron descritos por primera vez por Treibs y Kreuzer en 1968.169 La unidad básica de BODIPY consta de un núcleo de dipirrometeno y un átomo de boro situados en el mismo plano. La numeración básica se indica en la Fig III.1, donde R es generalmente un átomo de flúor, aunque también se pueden encontrar en esta posición grupos alcoxi, alquilo, arilo o alquinilo. 168 Ver reviews: a) Singh, S. P.; Gayathri, T. European J. Org. Chem. 2014, 2014, 4689–4707. b) Frath, D.; Massue, J.; Ulrich, G.; Ziessel, R. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 2290–2310. c) Kamkaew, A.; Lim, S. H.; Lee, H. B.; Kiew, L. V.; Chung, L. Y.; Burgess, K. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 77–88. d) Boens, N.; Leen, V.; Dehaen, W. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 1130–1172. 169 Treibs, A.; Kreuzer, F. H. Justus Liebigs Ann. Chem. 1968, 718, 208–223. Fig. III.1 Estructura básica del fluoróforo BODIPY con su numeración. Capítulo III 172 El amplio rango de aplicaciones de los BODIPYs, tanto en ciencia de los materiales (como indicadores fluorescentes,170 OLED,171 células solares,172 interruptores moleculares,173 fotosensores174 y láseres175) como en biomedicina (marcaje de proteínas176 y de ADN, terapia fotodinámica176b e incluso tratamiento del cáncer177), se debe a sus extraordinarias propiedades ópticas: altos coeficientes de absorción en el UV/visible, emisión de fluorescencia con altos rendimientos cuánticos, excitación y absorción por encima de 500 nm, y elevada estabilidad, tanto química como fotoquímica.178 Además, presentan buena solubilidad y estabilidad en medios fisiológicos y son poco sensibles a los cambios de pH del medio. Otra característica muy atractiva de estos fluoróforos es la facilidad con la que se pueden modular sus propiedades optoelectrónicas mediante pequeñas modificaciones en su estructura (Fig. III.2). 170 Karolin, J.; Johansson, L. B.‐A.; Strandberg, L.; Ny, T. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 7801−7806. 171 Owczarczyk, Z. R.; Brown, C. T.; Jarikov, V. V. US Patent 2005/0221120, 2005. 172 a) Kubo, Y.; Eguchi, D.; Matsumoto, A.; Nishiyabu, R.; Yakushiji, H.; Shigaki, K.; Kaneko, M. J. Mater. Chem. A 2014, 2, 5204–5211. b) Mao, M.; Wang, J. B.; Xiao, Z. F.; Dai, S. Y.; Song, Q. H. Dye. Pigment. 2012, 94, 224–232. c) Kim, B.; Ma, B.; Donuru, V. R.; Liu, H.; Fréchet, J. M. J. Chem. Commun. 2010, 46, 4148– 4150. 173 a) Trieflinger, C.; Röhr, H.; Rurack, K.; Daub, J. Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 6943–6947. b) Rurack, K.; Kollmannsberger, M.; Resch-Genger, U.; Daub, J. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 968–969. c) Golovkova, T. A.; Kozlov, D. V.; Neckers, D. C. J. Org. Chem. 2005, 70, 5545–5549. 174 Daly, B.; Ling, J.; De Silva, A. P. Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 4203–4211. 175 Pérez-Ojeda, M. E.; Thivierge, C.; Martín, V.; Costela, Á.; Burgess, K.; García-Moreno, I. Opt. Mater. Express 2011, 1, 243−251. 176 a) Yee, M. C.; Fas, S. C.; Stohlmeyer, M. M.; Wandless, T. J.; Cimprich, K. A. J. Biol. Chem. 2005, 280, 29053–29059. b) Tan, K.; Jaquinod, L.; Paolesse, R.; Nardis, S.; Di Natale, C.; Di Carlo, A.; Prodi, L.; Montalti, M.; Zaccheroni, N.; Smith, K. M. Tetrahedron 2004, 60, 1099–1106. 177 a) Zhao, J.; Xu, K.; Yang, W.; Wang, Z.; Zhong, F. Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 8904–8939. b) Peña, B.; Barhoumi, R.; Burghardt, R. C.; Turro, C.; Dunbar, K. R. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7861−7864. c) Wang, F.; Zhu, Y.; Zhou, L.; Pan, L.; Cui, Z.; Fei, Q.; Luo, S.; Pan, D.; Huang, Q.; Wang, R.; Zhao, C.; Tian, H.; Fan, C. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 7349–7353. 178 Loudet, A.; Burgess, K. Chem. Rev. 2007, 107, 4891–4932. Capítulo III 173 En este sentido, la integración de unidades de BODIPY con centros de metales de transición para preparar díadas con nuevas propiedades optoelectrónicas es una estrategia muy atractiva, y se ha utilizado repetidas veces en los últimos años. El número de modificaciones que pueden realizarse en estos sistemas, tanto en el metal de transición como en su esfera de coordinación, permiten la modulación de las propiedades del sistema BODIPY-metal de transición. Esta unión puede llevarse a cabo incorporando el metal de transición a la periferia del BODIPY179 o al núcleo π-conjugado del mismo.180 Sin embargo, la introducción de un metal en el BODIPY generalmente desactiva su fluorescencia.181 Esta propiedad también es interesante, ya que según el 179 a) Galletta, M.; Campagna, S.; Quesada, M.; Ulrich, G.; Ziessel, R. Chem. Commun. 2005, 4222–4224. b) Rachford, A. A.; Ziessel, R.; Bura, T.; Retailleau, P.; Castellano, F. N. Inorg. Chem. 2010, 49, 3730–3736. c) Nastasi, F.; Puntoriero, F.; Campagna, S.; Diring, S.; Ziessel, R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 3982– 3986. 180 a) Wu, W.; Zhao, J.; Guo, H.; Sun, J.; Ji, S.; Wang, Z. Chem. Eur. J. 2012, 18, 1961–1968. b) Sun, J.; Zhong, F.; Yi, X.; Zhao, J. Inorg. Chem. 2013, 52, 6299–6310. 181 Para más información sobre los mecanismos de desactivación: Joseph R. Lakowicz. Principles of fluorescence spectroscopy; Springer, 2006. Fig. III.2. Ejemplos de distintos BODIPYs. Capítulo III 174 mecanismo de desactivación de la emisión se pueden obtener diferentes propiedades optoelectrónicas. En nuestro grupo de investigación se ha trabajado previamente con sistemas metal-BODIPY. Primero, se sintetizaron sistemas push-pull, III.1 y III.2, empleando un complejo metal-carbeno de Fischer y un fluoróforo BODIPY unidos mediante conjugación-π a partir de un espaciador etileno y se estudiaron sus propiedades ópticas, demostrando que la sustitución en el centro metálico es decisiva en la geometría del sistema y esto se refleja claramente en sus espectros de absorción y emisión (Fig. III.3).182 Asimismo, se sintetizaron sistemas BODIPY-metal carbeno de Fischer con conjugación-π remota, III.3, evaluándose la influencia de diversos factores sobre sus propiedades electrónicas y de emisión.183 Por último, se prepararon complejos metal- BODIPY, III.4, unidos por diferentes unidades de grupo arilo a centros metálicos semi- 182 Chu, G. M.; Guerrero-Martinez, A.; Fernandez, I.; Sierra, M. A. Chem. Eur. J. 2014, 20, 1367–1375. 183 Chu, G. M.; Guerrero-Martínez, A.; De Arellano, C. R.; Fernández, I.; Sierra, M. A. Inorg. Chem. 2016, 55, 2737–2747. Fig. III.3. Sistemas metal-BODIPY sintetizados en nuestro grupo de investigación. Capítulo III 175 sándwich, y se estudió la influencia de la distancia y la geometría entre el fluoróforo y el fragmento metálico sobre las propiedades fotofísicas de estos complejos.184 Otra estrategia para la incorporación de metales de transición en la estructura del BODIPY consiste en la funcionalización del fluoróforo con un complejo metal-NHC, que ofrece la posibilidad de combinar las propiedades luminiscentes del BODIPY con la actividad catalítica potencial propia de los complejos metal-NHC. Los primeros ejemplos de este tipo de sistema BODIPY-NHC fueron preparados en 2014 por Plenio,185 que 184 Chu, G. M.; Fernández, I.; Guerrero-Martínez, A.; Ramírez De Arellano, C.; Sierra, M. A. Eur. J. Inorg. Chem. 2016, 2016, 844–852. 185 Kos, P.; Plenio, H. Chem. Eur. J. 2014, 21, 1088–1095. Esquema III.1. Síntesis de los primeros complejos metálicos BODIPY-NHC. Capítulo III 176 sintetizó complejos imidazolilidenos de Ir(I) (III.5a y III.6a), Rh(I) (III.5b y III.6b), Ru(II) (III.7), Pd(II) (III.8) y Au(I) (III.9) que contienen una unidad de BODIPY a partir de la sal de imidazolio III.10 (Esquema III.1). Dejando aparte estos trabajos pioneros, esta área de investigación está todavía poco explorada. En 2015, se sintetizó un catalizador de Hoveyda-Grubbs para reacciones ROMP (Ring Opening Metathesis Polymerization) conteniendo un BODIPY en el ligando NHC, III.11 (Esquema III.2), con el objetivo de poder seguir la reacción por FCS (Fluorescence Correlation Spectroscopy). La actividad catalítica del complejo es similar a la de su análogo no fluorescente.186 De nuevo en el grupo de Plenio, se sintetizó un complejo NHC-Ir(I) unido a una unidad de BODIPY, III.12. Tras la adición oxidante de H2, el complejo débilmente fluorescente de Ir(I) III.12 (Φ = 0.038) se transforma en una especie fuertemente fluorescente de Ir(III) (Φ = 0.51) III.13 (Esquema III.2). Esta reacción puede utilizarse para la detección de H2.187 Recientemente, Albrecht describió la síntesis de los primeros complejos híbridos BODIPY-1,2,3-triazolilideno conteniendo Pd(II) (III.14) o Ir(III) (III.15), así como sus 186 Godoy, J.; García-López, V.; Wang, L. Y.; Rondeau-Gagné, S.; Link, S.; Martí, A. A.; Tour, J. M. Tetrahedron 2015, 71, 5965–5972. 187 Kos, P.; Plenio, H. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 13293–13296. Esquema III.2. Complejos metal-NHC marcados con BODIPYs. Capítulo III 177 propiedades fotofísicas. De esta forma se monitorizaron reacciones de desplazamiento de ligando con el complejo dímero de Pd(II) III.14 mediante medidas de fluorescencia. Para ello utilizaron dos ligandos diferentes: acridina, que desactiva parcialmente la fotoluminiscencia, y 4,4-dimetilaminopiridina (dmap) que no modifica la intensidad de emisión (Esquema III.3).188 III.1.2 BODIPYs ópticamente activos y luz circularmente polarizada (CPL) En los últimos años, ha crecido de manera notable el interés por la luminiscencia circularmente polarizada (CPL). La CPL es la emisión, en sistemas luminiscentes quirales, de fluorescencia polarizada.189 Este interés se debe no solo a la información que la CPL proporciona sobre los estados excitados, sino también a su aplicación en la mejora y desarrollo de múltiples herramientas fotónicas como almacenamiento óptico y sistemas 188 Navarro, M.; Wang, S.; Müller-Bunz, H.; Redmond, G.; Farràs, P.; Albrecht, M. Organometallics 2017, 36, 1469–1478. 189 Tanaka, H.; Inoue, Y.; Mori, T. ChemPhotoChem 2018, 2, 386–402. Esquema III.3. Primeros complejos híbridos BODIPY-1,2,3-triazolilideno. Capítulo III 178 de procesamiento,190 sondas biológicas,191 láseres CPL,192 sensores enantioselectivos CPL193 o sistemas de emisión de luz para reacciones fotoquímicas asimétricas.194 Además, la omnipresencia de la quiralidad, especialmente en sistemas biológicos, convierten a la CPL en una valiosa fuente de información de entornos quirales. Hasta hace poco, este campo estaba dominado por complejos lantánidos, ya que exhiben altos índices de CPL.191b,195 Recientemente ha aumentado el interés en la síntesis de moléculas orgánicas simples capaces de emitir CPL, debido a su potencial aplicación en dispositivos optoelectrónicos. Sin embargo, las moléculas orgánicas quirales simples (pequeñas, no agregados ni polímeros) raramente presentan CPL, y cuando lo hacen muestran niveles mucho más bajos que los complejos lantánidos. Además, la diversidad estructural de los cromóforos activos es baja, basándose generalmente en helicenos quirales196 y 1,1’-binaftilos197 (Fig.III.4), por lo que la búsqueda de nuevas moléculas 190 a) Sherson, J. F.; Krauter, H.; Olsson, R. K.; Julsgaard, B.; Hammerer, K.; Cirac, I.; Polzik, E. S. Nature 2006, 443, 557–560.b) Wagenknecht, C.; Li, C. M.; Reingruber, A.; Bao, X. H.; Goebel, A.; Chen, Y. A.; Zhang, Q.; Chen, K.; Pan, J. W. Nat. Photonics 2010, 4, 549–552. 191 a) Yuasa, J.; Ohno, T.; Tsumatori, H.; Shiba, R.; Kamikubo, H.; Kataoka, M.; Hasegawa, Y.; Kawai, T. Chem. Commun. 2013, 49, 4604–4606. b) Carr, R.; Evans, N. H.; Parker, D. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 7673– 7686. 192 Furumi, S. Chem. Rec. 2010, 10, 394–408. 193 Song, F.; Wei, G.; Jiang, X.; Li, F.; Zhu, C.; Cheng, Y. Chem. Commun. 2013, 49, 5772–5774. 194 a) Cave, R. J. Science. 2009, 323, 1435–1436. b) Podlech, J.; Gehring, T. Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 5776–5777. 195 Muller, G. Dalton Trans. 2009, 9692–9707. 196 a) Oyama, H.; Nakano, K.; Harada, T.; Kuroda, R.; Naito, M.; Nobusawa, K.; Nozaki, K. Org. Lett. 2013, 15, 2104–2107. b) Field, J. E.; Muller, G.; Riehl, J. P.; Venkataraman, D. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 11808– 11809. 197 a) Amako, T.; Kimoto, T.; Tajima, N.; Fujiki, M.; Imai, Y. RSC Adv. 2013, 3, 6939–6944. b) Amako, T.; Kimoto, T.; Tajima, N.; Fujiki, M.; Imai, Y. Tetrahedron 2013, 69, 2753–2757. Capítulo III 179 orgánicas simples que presenten CPL es necesaria para ampliar la diversidad estructural y para desarrollar cromóforos de CPL más inteligentes y con mayor aplicabilidad.198 Teniendo en cuenta las extraordinarias propiedades ópticas de los BODIPYs y su facilidad de modulación, estos cromóforos son candidatos adecuados para la síntesis de nuevas moléculas activas en CPL. En los últimos años se ha sintetizado un número considerable de BODIPYs ópticamente activos,199 sin embargo, existen pocos análisis detallados de sus propiedades quiroópticas y los estudios de CPL son especialmente escasos.200 Ya que el núcleo de BODIPY es plano y tiene un eje axial de simetría, para 198 Sánchez-Carnerero, E. M.; Moreno, F.; Maroto, B. L.; Agarrabeitia, A. R.; Ortiz, M. J.; Vo, B. G.; Muller, G.; de la Moya, S. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 3346–3349. 199 Lu, H.; Mack, J.; Nyokong, T.; Kobayashi, N.; Shen, Z. Coord. Chem. Rev. 2016, 318, 1–15. 200 Tanaka, H.; Inoue, Y.; Mori, T. ChemPhotoChem 2018, 2, 386–402. Fig. III. 4. Ejemplos de complejos de lantánidos y cromóforos orgánicos simples que presentan CPL. Capítulo III 180 inducir señal de DC es necesario introducir un sustituyente quiral en su estructura. Se pueden diferenciar 3 grupos de BODIPYs ópticamente activos según su estructura: a) BODIPYs que contienen átomos de carbonos quirales b) BODIPYs unidos a moléculas aromáticas ópticamente activas c) BODIPYs con quiralidad axial o con un centro estereogénico en el átomo tetraédrico de B. a) BODIPYs que contienen carbonos quirales. Los primeros ejemplos de BODIPYs ópticamente activos (III.18-III.20) se sintetizaron en 1997 a partir de análogos de urobilina (III.21 y III.22), uno de los productos finales del catabolismo de la hemoglobina en humanos y otros mamíferos (Esquema III.4).201 Los carbonos quirales se introducen en sustituyentes unidos a las posiciones 3 y 5 y se observa alta intensidad de IDC a aprox. 540 nm, que corresponde con la banda de absorción principal de BODIPY. No se pudo determinar una relación directa entre las configuraciones absolutas de los centros estereogénicos de los urobilinoides y los signos de las bandas de DC, pero sí se encontró una dependencia entre estos y la conformación de la molécula completa. Así, los compuestos III.18 y III.19 201 Gossauer, A.; Fehr, F.; Nydegger, F.; Stöckli-Evans, H. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 1599–1608. Esquema III.4. Síntesis de primeros BODIPYs ópticamente activos a partir de análogos de urobilina. Capítulo III 181 muestran efectos Cotton negativos a pesar de tener configuraciones contrarias en los átomos estereogénicos C4 y C16, mientras que III.20 muestra un efecto Cotton positivo. Los datos derivados se este trabajo y de estudios posteriores202 permitieron concluir que tanto una “perturbación quiral” de un cromóforo dipirrinoide inherentemente plano, como la deformación por torsión del mismo, pueden dar lugar a altas actividades ópticas de los productos resultantes. Otra estrategia para sintetizar BODIPYs con estereocentros es la utilizada por de la Moya en la que se hace reaccionar 3,5-dicloro-BODIPY con (R, R), (S, S) o meso-(R, S)- 1,2-difenil-1,2-etanodiamina, obteniéndose los bis(BODIPYs) III.23a, III.23b y III.23c (Fig. III.5) respectivamente.203 Los espectros de DC de los dos primeros son imágenes especulares entre sí, y muestran bandas muy intensas. Esto se debe a la formación de conformaciones helicoidales opuestas, que generan cromóforos con quiralidad axial. b) BODIPYs unidos a moléculas aromáticas ópticamente activas. Daub describió la síntesis de BODIPYs ópticamente activos III.24 y III.25 con intensidades significativas en DC introduciendo en la posición meso del esqueleto de 202 Gossauer, A.; Nydegger, F.; Kiss, T.; Sleziak, R.; Stoeckli-Evans, H. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 1772– 1780. 203 Sánchez-Carnerero, E. M.; Moreno, F.; Maroto, B. L.; Agarrabeitia, A. R.; Bañuelos, J.; Arbeloa, T.; López- Arbeloa, I.; Ortiz, M. J.; de la Moya, S. Chem. Commun. 2013, 49, 11641–11643. Fig. III.5. BODIPYs con conformación helicoidal que les confiere quiralidad axial. Capítulo III 182 BODIPY un sustituyente 1,1’-binaftilo quiral (Fig. III.6).204 El espectro de DC del compuesto III.24 muestra un efecto Cotton positivo a la longitud de onda de absorción del BODIPY. El compuesto III.25 también presenta una banda positiva, pero de menor intensidad. El grupo de Daub estudió posteriormente las propiedades de discriminación quiral de los BODIPYs unidos a binaftilos quirales.205 Se observó que la exposición de derivados ópticamente activos a enantiómeros de ciertos analitos orgánicos induce desactivación enantioselectiva de la fluorescencia. Este efecto tiene lugar, por ejemplo, con el fluoróforo III.26 (Fig. III.6) con 1-feniletilamina, siendo la asociación con la (S)-1- feniletilamina más eficiente, y observándose por tanto mayor desactivación de la fluorescencia. También es posible introducir la molécula quiral en el átomo de boro, como en el caso de los compuestos III.27 (Fig. III.7), formados por unión directa de un BODIPY aquiral a binaftilos enantiopuros.198 Se investigaron sus propiedades de DC y CPL. El núcleo de BODIPY, plano, se dispone perpendicularmente al binaftilo axialmente quiral, dando lugar a una estructura en espiral diseñada para producir una perturbación quiral en el cromóforo aquiral. Los espectros de DC de (R)-III.27 y (S)-III.27 son imágenes especulares entre sí, y muestran un máximo a la longitud de onda de máxima absorción 204 Beer, G.; Niederalt, C.; Grimme, S.; Daub, J. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2000, 39, 3252–3255. 205 Beer, G.; Rurack, K.; Daub, J. Chem. Commun. 2001, 1138–1139. Fig. III.6. BODIPYs unidos a binaftilos ópticamente activos. Capítulo III 183 del cromóforo BODIPY. Ambos compuestos presentan CPL, siendo los espectros también imágenes especulares entre ellos (Fig. III.7). c) BODIPYs con quiralidad axial o con un centro estereogénico en el átomo tetraédrico de boro. La quiralidad axial se observa en moléculas que en lugar de tener centros estereogénicos presentan un eje de quiralidad. El impedimento estérico entre los grupos voluminosos fenantreno o dihidronaftaleno y el sustituyente en posición meso de los compuestos III.28 y III.29 favorece conformaciones de tipo hélice que satisfacen los requerimientos para la quiralidad axial (Fig. III.8).206 También se han descrito BODIPYs con quiralidad axial que contienen enlaces intramoleculares B-O (III.30, Fig. III.8).207 En caso de que solo se forme un enlace B-O se pueden formar estructuras del tipo de III.31, que son quirales, ya que se genera un centro estereogénico en el átomo tetraédrico de 206 a) Wang, Y. W.; Descalzo, A. B.; Shen, Z.; You, X. Z.; Rurack, K. Chem. Eur. J. 2010, 16, 2887–2903. b) Descalzo, A. B.; Xu, H. J.; Xue, Z. L.; Hoffmann, K.; Shen, Z.; Weller, M. G.; You, X. Z.; Rurack, K. Org. Lett. 2008, 10, 1581–1584. c) Descalzo, A. B.; Xu, H. J.; Shen, Z.; Rurack, K. Ann. N. Y. Acad. Sci. 2008, 1130, 164– 171. 207 a) Ikeda, C.; Maruyama, T.; Nabeshima, T. Tetrahedron Lett. 2009, 50, 3349–3351. b) Kim, H.; Burghart, A.; Welch, M. B.; Reibenspies, J.; Burgess, K. Chem. Comm. 1999, 1889–1890. c) Loudet, A.; Bandichhor, R.; Burgess, K.; Palma, A.; McDonnell, S. O.; Hall, M. J.; O’Shea, D. F. Org. Lett. 2008, 10, 4771–4774. Fig. III.7. Espiro BODIPYs sintetizados por la unión de BODIPYs aquirales a binaftilos quirales por el átomo de boro y sus espectros de CPL. Capítulo III 184 boro.207a Para favorecer la formación de este tipo de estructuras quirales se pueden introducir diferentes sustituyentes en las posiciones 3 y 5 del BODIPY y sustituyentes voluminosos en el átomo de boro. Un ejemplo es el compuesto III.32 (Fig III.8), sintetizado por Ziessel,208 fue el primer BODIPY quiral en el boro del que se consiguieron separar los enantiómeros por HPLC quiral. Ambos enantiómeros son estables y sus espectros de DC son imágenes especulares entre sí. Recientemente se han sintetizado dímeros de BODIPY unidos directamente entre sí y con quiralidad axial por medio de reacciones de acoplamiento C-C.209 La rotación impedida en los átomos de unión favorecen la resolución de los enantiómeros. Así, los enantiómeros de los dímeros III.33 y III.34 (Fig. III.8) son aislables. La diferencia de conformaciones se ve reflejada en las señales de DC, siendo las del dímero III.33 unido por las posiciones 1,1’ cinco veces menos intensas que las del dímero III.34 unido por las posiciones 3,3’. 208 Haefele, A.; Zedde, C.; Retailleau, P.; Ulrich, G.; Ziessel, R. Org. Lett. 2010, 12, 1672–1675. 209 Bruhn, T.; Pescitelli, G.; Jurinovich, S.; Schaumlöffel, A.; Witterauf, F.; Ahrens, J.; Bröring, M.; Bringmann, G. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 14592–14595. Fig. III.8. Ejemplos de BODIPYs con quiralidad axial o con un centro estereogénico en el átomo de B. Capítulo III 185 Estos estudios demuestran que la modificación quiral del núcleo de BODIPY es una estrategia eficaz para preparar compuestos que presenten CPL basados en moléculas orgánicas simples. Los rendimientos cuánticos de fluorescencia son, generalmente, altos y adecuados para realizar experimentos de CPL. Y, aunque el número de ejemplos aún es muy limitado, el futuro de la investigación de CPL en BODIPYs es prometedor.199 Capítulo III 186 III.2 OBJETIVOS Tomando en consideración los antecedentes del grupo en la preparación de BODIPYs que contienen metales en su estructura, y la bibliografía anteriormente mencionada, nos propusimos utilizar una metodología similar a la del capítulo II para sintetizar distintos complejos semi-sándwich quirales en el metal. Estos complejos contendrán una o dos unidades de BODIPY en distintas posiciones de su estructura. Además, se estudiarán las propiedades quiroópticas de los nuevos complejos quirales, evaluando la influencia que la estructura y geometría de los mismos puede tener en sus propiedades luminiscentes y si son adecuados para llevar a cabo experimentos de CPL. Capítulo III 187 III.3 DISCUSIÓN DE RESULTADOS En primer lugar, se sintetizaron triazoles que contuviesen BODIPYs en su estructura preparando un BODIPY con una amina en posición meso, III.35 (Esquema III.4). El tratamiento de la amina III.35 con NfN3 y la posterior reacción con el alquinil sulfóxido enantioméricamente puro III.36a, usando las condiciones de reacción “one pot” CuAAC recogidas en la bibliografía,139 dan lugar al triazol III.37 (Esquema III.5) con un rendimiento del 24%. La amina III.35 se preparó por dos vías diferentes (Esquema III.5). Primero, mediante el acoplamiento del bromo derivado de BODIPY III.38, obtenido con rendimientos muy bajos (20%),210 con el éster del ácido borónico de la anilina III.40. La amina se obtiene con un rendimiento del 57%. Alternativamente, se acopló el pinacolato de boro derivado de BODIPY, III.39, que se obtiene a partir del bromo derivado III.38,211 y la p-bromoanilina III.41. En este caso la amina se obtiene con un rendimiento del 18%. Dado que, tanto la preparación de la amina, como la reacción de cicloadición tienen lugar con rendimientos muy pobres, se decidió cambiar la estrategia y utilizar reacciones de acoplamiento C-C de tipo Suzuki para unir el fragmento del triazol con el fragmento BODIPY. 210 Algi, M. P.; Tirkes, S.; Ertan, S.; Ergun, E. G. C.; Cihaner, a; Algi, F. Electrochim. Acta 2013, 109, 766– 774. 211 Zhai, J.; Pan, T.; Zhu, J.; Xu, Y.; Chen, J.; Xie, Y.; Qin, Y. Anal. Chem. 2012, 84, 10214–10220. Capítulo III 188 Para llevar a cabo la nueva estrategia se prepararon tres triazoles enantiopuros diferentes III.42, por reacción de los alquinil sulfóxidos III.36 con las fenil azidas derivadas de las aminas, generadas in situ por tratamiento de las aminas sustituidas III.43 con nonaflil azida (NfN3) (Esquema III.6).139 Una vez sintetizados los triazoles III.42, se optimizaron las condiciones de reacción para el acoplamiento con III.39 usando el triazol III.42aa. La Tabla III.1 resume las distintas condiciones ensayadas. Se encontró que las condiciones más adecuadas para el acoplamiento de tipo Suzuki para este sustrato son Pd(PPh3)4/K2CO3 en una mezcla PhMe:EtOH:H2O (4:2:1) a 80 °C (entrada 6, Tabla III.1). Esquema III.5. Síntesis de triazoles que contienen BODIPY en su estructura, primera aproximación. Capítulo III 189 Tabla III.1. Condiciones probadas para la reacción de acoplamiento entre III.39 y III.42aa Utilizando dichas condiciones, se llevó a cabo el acoplamiento de los triazoles III.42 con el BODIPY III.39, generándose los triazoles enantiopuros III.44 que contienen una o dos unidades de BODIPY en su estructura (Esquema III.7). Catalizador Base Disolvente Temperatura Rendimiento 1 Pd(dppf)Cl2 KOAc THF 65 °C — 2 Pd(dppf)Cl2 KOAc Dioxano 80 °C — 3 Pd(dppf)Cl2 KOAc DMF 85 °C — 4 PdCl2(PPh3)2 K2CO3 Dioxano 80 °C 55% 5 Pd(PPh3)4 K3PO4 DMF, 1% H2O 80 °C 78% 6 Pd(PPh3)4 K2CO3 PhMe:EtOH:H2O (4:2:1) 80 °C 94% Esquema III.7. Preparación vía Suzuki de triazoles con una o dos unidades de BODIPY en su estructura. Esquema III.6. Preparación de triazoles que contienen Br en alguna de sus posiciones III.41. Capítulo III 190 Los triazoles III.44 presentan un color naranja verdoso característico de estas especies fluorescentes. Los espectros de 1H RMN de III.44aa, III.44bb y III.44ab muestran señales significativas del núcleo de triazol, como el singlete correspondiente al hidrógeno del C5, a 8.32, 8.33 y 8.40 ppm respectivamente, y señales características del esqueleto de BODIPY, como los hidrógenos de C2 y C6, que aparecen como un singlete ancho a 5.99, 6.00 y 5.99 ppm, o los metilos de las posiciones C1, C3, C5 y C7, que se muestran como dos singletes a 2.56 y 1.42; 2.57 y 1.44; y 2.56 y 1.43 ppm respectivamente. Estas señales son indicativas de que el acoplamiento ha tenido lugar. Además, la estructura de los triazoles III.44 fue confirmada por ESI HRMS, presentando picos a m/z = 592.214 y 606.2311 que corresponden a las especies protonadas de III.44aa y III.44bb, y m/z = 936.3383 que corresponde al triazol III.44ab más un catión Na+. Tras preparar las sales de triazolio correspondientes, III. 45, por metilación de los triazoles III.44 con Me3OBF4, (Esquema III.8) se sintetizaron los complejos de Ir(III) por metalación directa utilizando como base externa Cs2CO3. Dado que se obtenían mezclas de producto ciclometalado y carbeno sin C−H activar, se optó por realizar la metalación seguida de la C−H activación sin aislar los diclorocarbenos intermedios. Así, se trataron las sales de triazolio III.45 con [IrCl2Cp*]2 y Cs2CO3 hasta desaparición del triazolio de partida (análisis por 1H RMN), y las mezclas de reacción se trataron durante la noche con NaOAc, obteniéndose los iridaciclos III.46 enantioméricamente puros (Esquema III.8). Cabe destacar que los complejos de Ir (III) III.46 se obtienen, en todos los casos, como un único diastereoisómero, los espectros de los crudos de reacción no muestran trazas de sus diastereoisómeros (epímeros en el centro metálico). Capítulo III 191 Las estructuras de los complejos III.46 se determinaron por métodos Esquema III.8. Preparación de complejos enantiopuros de Ir (III) III.46 a partir de las sales de triazolio III.45. Capítulo III 192 espectroscópicos. En 13C RMN se observan dos nuevas señales de carbonos cuaternarios que corresponden al carbono carbénico y al carbono metalado, confirmando que ha tenido lugar la activación C−H, estas señales aparecen a 156.2 y 144.0 ppm para III.46aa, 156.3 y 145.2 ppm para III.46bb y 156.3 y 145.2 ppm para III.46ab, valores que concuerdan con lo observado previamente (ver Capítulo II.3). Igualmente, en los espectros de 1H RMN se observan señales que integran para un único protón, perteneciente al anillo ciclometalado. En el caso de III.46aa se observan cuatro señales que integran para un hidrógeno: un doblete a 7.92 ppm, un doblete de dobletes a 7.60 ppm, un triplete de dobletes a 7.18 ppm y otro a 7.03 ppm. En el caso de III.46bb y III.46ab algunas de las señales se solapan con otras correspondientes a los demás protones aromáticos, pero se observan dos dobletes a 8.24 y 7.69 ppm para III.46bb y un doblete a 8.25 ppm para III.46ab que integran cada uno por un hidrógeno. Los espectros de HRMS confirman también las estructuras de los nuevos complejos. El iridaciclo III.46bb se cristalizó por difusión lenta en una mezcla CH2Cl2/pentano. La estructura y estereoquímica del complejo se estableció por difracción de rayos-X, determinándose la configuración absoluta en el centro metálico como S (Fig. III.9). Fig. III.9. Estructura de rayos-X del complejo enantiopuro III.46bb. Capítulo III 193 Estudios de dicroísmo circular Si comparamos en los tres casos (aa, bb y ab) las curvas de DC de los triazoles III.44 (azul en las Fig. III.10, III.11 y III.12), las sales de triazolios III.45 (naranja en las Fig III.10, III.11 y III.12) y los complejos de Ir(III) III.46 (verde en las Fig III.10, III.11 y III.12) se puede observar que el triazol y triazolio son cromóforos más débiles que el centro metálico, ya que sus bandas son menos intensas. Las bandas de los triazoles III.44 son en todos los casos positivas y se centran en 279.4 (III.44aa), 261.4 (III.44bb) y 285.8 (III.44ab) nm. Las bandas de los triazolios III.45 también son positivas y se centran en Capítulo III 194 292.4 (III.45aa), 282.4 (III.45bb) y 297.4 (III.45ab) nm. Las curvas de DC de los carbenos metálicos III.46 presentan, en todos los casos, un efecto Cotton negativo intenso, atribuible al centro metálico quiral, a 290.4 (III.46aa), 253.8 (III.46bb) y 287 (III.46ab) nm. Como se puede observar, todos los iridaciclos III.46 muestran efectos Cotton del mismo signo, por lo que podemos concluir que la configuración absoluta en el centro metálico de Ir(III) es la misma que se determinó por difracción de rayos-X para III.46bb, es decir, S. Una vez establecidas la estructura y la configuración absoluta de los productos sintetizados, se estudiaron sus propiedades fotofísicas. Estudio de propiedades fotofísicas La Fig. III.13 muestra los espectros de absorción de UV/Vis de los compuestos III.44, III.45, III.46 y su precursor III.38, recogidos a 25 °C en MeCN en concentraciones de 10-5 M (ver Tabla III.2). Los espectros de absorción de todos los compuestos son similares al espectro de absorción típico de los BODIPYs,212 con bandas de absorción estrechas y dos máximos de absorción. El primero, y más intenso, corresponde a la 212 a) Lu, H.; MacK, J.; Yang, Y.; Shen, Z. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 4778–4823. b) Qin, W.; Baruah, M.; Stefan, A.; Van Der Auweraer, M.; Boens, N. ChemPhysChem 2005, 6, 2343–2351. c) Kollmannsberger, M.; Rurack, K.; Resch-Genger, U.; Daub, J. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 10211–10220. Capítulo III 195 banda vibracional 0-0 de la transición electrónica S0 → S1 con un máximo a 496-498 nm. El segundo máximo es un hombro en el lado de menor longitud de onda (mayor energía) centrado a 467-470 nm, atribuible a la banda vibracional 0-1 de la misma transición electrónica. Además, presentan una tercera banda de absorción ancha y más débil que las anteriores con máximos entre 267 y 277 nm. El complejo III.46ab es el que presenta la banda de absorción de mayor intensidad, casi el doble de intensa que la de III.46bb, seguida de los compuestos III.44ab y III.45ab, lo que se explica por la presencia de dos unidades de BODIPY en su estructura.183 Se puede concluir que la incorporación del fragmento metálico a la estructura del BODIPY no altera de manera significativa sus propiedades de absorción. Las nuevas bandas son atribuibles a absorciones LF y MLCT. A continuación, se midió la fluorescencia de los compuestos III.44, III.45 y III.46 en acetonitrilo a 25 °C. En la Fig.III.14 se recogen los espectros de emisión de los compuestos sintetizados y de su precursor III.38 (rosa). Todos ellos muestran bandas de emisión propias de los BODIPYs: estrechas y con simetría especular respecto a las de absorción (Fig. III.15 (4)), con máximos a 507-508 nm y desplazamientos de Stokes pequeños, de entre 9 y 10 nm. (Fig III.15 (4), Tabla III.2). Para mayor claridad, se han separado los espectros de emisión por familias que contienen triazol, triazolio e iridaciclo (Fig.III.15 (1) aa, (2) bb y (3) ab). En todos los casos se observa que existe un 0 2 4 6 8 10 12 14 16 250 300 350 400 450 500 550 600 εx 1 0 -4 /L m o l-1 cm -1 λ (nm) III.38 III.44aa III.45aa III.46aa III.44bb III.45bb III.46bb III.44ab III.45ab III.46ab Fig. III.13 Espectros de absorción de los compuestos III.44, III.45 y III.46, así como de su precursor III.38 (en rosa). Capítulo III 196 pequeño desplazamiento batocrómico de las bandas de emisión de las sales de triazolio III.45 con respecto a las de triazoles III.44 e iridaciclos III.46 (Fig. III.15). 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 465 515 565 I/ a. u . λ (nm) III.38 III.44aa III.45aa III.46aa III.44bb III.45bb III.46bb III.44ab III.45ab III.46ab Fig. III.14. Espectros de emisión de los compuestos III.44, III.45 y III.46 y de su precursor III.38. Fig. III.15. Espectros de emisión organizados por familias (1) aa, (2) bb y (3) ab. (4) Espectros normalizados de absorción (—) y emisión (- - -) del complejo III.46bb (en MeCN). 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 465 515 565 I/ a. u . λ (nm) III.44aa III.45aa III.46aa 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 465 515 565 I/ a. u . λ (nm) III.44bb III.45bb III.46bb 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 465 515 565 I/ a. u . λ (nm) III.44ab III.45ab III.46ab (1) (2) (3) 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 400 500 600 A b s λ (nm) I/ a. u . (4) Capítulo III 197 También se puede observar que los iridaciclos III.46 muestran menor intensidad de emisión que sus precursores, lo que puede atribuirse a una desactivación de fluorescencia de tipo Förster,181 debida a la transferencia de energía del BODIPY en estado excitado al fragmento metal-carbeno. Sin embargo, el complejo III.46bb, muestra menor desactivación de la fluorescencia, siendo su intensidad muy similar a la del triazolio III.45bb, lo que puede deberse a la diferente geometría de la estructura entre el triazol y el fluoróforo que presenta frente a la de los otros iridaciclos, puesto que la desactivación Förster requiere proximidad de los fragmentos para que se produzca la transferencia de energía y III.46bb es más rígido que III.46aa. III.46ab participa de ambas estructuras y su fluorescencia corresponde a III.46aa. Se calcularon los rendimientos cuánticos de los compuestos (ver Tabla III.2), encontrándose todos en el rango ΦF = 0.19-0.7, siendo los valores más bajos los correspondientes a los iridaciclos III.46aa y III.46 ab y los más altos los correspondientes a los triazoles III.44aa y III.44bb. Las medidas preliminares para detectar fluorescencia polarizada tanto con polarización lineal horizontal/vertical como con polarización circular, así como realizando excitación circular y detección circular, no han sido positivas. Probablemente a) Todas las muestras fueron medidas a 25 ⁰C en MeCN (a concentraciones de 10-5 M, densidad óptica < 0.1). b) Máximo del espectro de absorción Uv/visible c) Coeficiente de extinción molar,  (M-1 cm-1 x 10-4). d) Máximo del espectro de emisión utilizando λexc = 450 nm. e) Rendimientos cuánticos de fluorescencia (ΦF), determinados por comparación con una disolución 0.1M de fluoresceina en NaOH (ΦR = 0.95) f) Fuerza del oscilador calculada por TD-DFT. g) Energía de excitación calculada por TD-DFT. Tabla III.2. Propiedades fotofísicas de los compuestos III.44, III.45 y III.46. Compuesto λabs (nm)b Abs c λ em (nm)d ΦF e III.44aa 497 (429)g 7.48 (0.61)f 507 0.69 III.45aa 497 6.44 508 0.52 III.46aa 497 4.87 508 0.19 III.44bb 497 (420)g 8.64 (0.46)f 507 0.7 III.45bb 497 8.13 508 0.55 III.46bb 497 (429)g 7.87 (0.59)f 507 0.51 III.44ab 497 14.77 507 0.62 III.45ab 497 12.79 508 0.63 III.46ab 497 15.51 507 0.19 Capítulo III 198 se deba a que el centro estereogénico metálico está muy lejos del emisor (BODIPY) o no haya ordenamientos supramoleculares capaces de producir polarización. Capítulo III 199 III.4 CONCLUSIONES Se han conseguido sintetizar de manera enantioselectiva una serie de nuevos cromóforos quirales, que contienen dos centros estereogénicos, el sulfóxido y el centro metálico de Ir(III). La determinación de la estereoquímica de los nuevos complejos sintetizados se ha llevado a cabo combinando análisis de difracción de rayos-X con medidas de DC. Se han estudiado las propiedades fotofísicas de los nuevos cromóforos quirales, concluyéndose que, aunque la introducción del metal a la estructura del BODIPY no parece alterar sus propiedades de absorción. Se observa desactivación de la fluorescencia en los compuestos III.46aa y III.46ab , pasando de rendimientos cuánticos de ΦF = ~ 0.5-0.6 a ΦF = 0.2. Esto podría ocurrir por un mecanismo de desactivación de fluorescencia de tipo Förster, transfiriendo el dador (BODIPY) en estado excitado la energía al aceptor (fragmento carbeno-metal). Sin embargo, en el iridaciclo III.46bb en el que apenas se observa desactivación de la fluorescencia, lo que esta relacionado con la diferente geometría que presenta frente a los otros dos iridaciclos, III.46aa y III.46ab, en el fragmento que separa el triazol de la unidad de BODIPY. Este resultado se utilizará como punto de partida para el diseño de nuevas moléculas emisoras conteniendo Ir y otros metales quirales. Finalmente se realizaron medidas preliminares de CPL de algunos de estos compuestos, y se encontró que no presentan CPL, lo que puede ser debido a que el fluoróforo esté a demasiada distancia del centro estereogénico. Capítulo III 201 III.5 PARTE EXPERIMENTAL El triazol III.42aa ya había sido preparado anteriormente en nuestro grupo.213 El BODIPY III.39 se preparó siguiendo el procedimiento descrito previamente en la literatura.211 Procedimiento general para la síntesis de 1,2,3-triazoles desde aminas aromáticas. Sobre una disolución de la amina aromática (1.00 equiv) en agua se añade MeOH, NaHCO3 (4.00 equiv), una disolución de nonafluorobutanosulfonil azida (nonaflil azida) (1.50 equiv) en Et2O y CuSO4 .5H2O (0.10 equiv). La mezcla de reacción se agita bajo Ar a temperatura ambiente hasta la completa formación de la azida aromática (análisis por TLC). Entonces, se añaden el alquino (1.10 equiv) y (L)-ascorbato de sodio (1.50 equiv) y se agita la mezcla hasta que la reacción se completa (análisis por TLC). La mezcla de reacción se concentra a vacío, se añade CH2Cl2 y se lava con una disolución saturada de NaHCO3 (x3). La fase orgánica se seca sobre Na2SO4, se filtra y se evapora el disolvente a presión reducida. El crudo se purifica por columna cromatográfica (SiO2) para obtener el triazol puro. Síntesis de III.42bb. Siguiendo el procedimiento general, una mezcla de amina III.43b (0.700 g, 4.07 mmol) 213 Ver en el capítulo II: II.24bc. Capítulo III 202 en agua (8.0 mL), MeOH (12.0 mL) y NaHCO3 (1.368 g, 16.28 mmol) se trata con una disolución de NfN3 (1.985 g, 6.10 mmol) en Et2O (20.0 mL) y con CuSO4.5H2O (0.102 g, 0.407 mmol) y se agita a temperatura ambiente. Tras 6h, se añaden III.36a (0.735 g, 4.48 mmol) y (L)-ascorbato de sodio (1.209 mg, 6.11 mmol) y la mezcla resultante se agita durante 18h a temperatura ambiente. Tras cromatografía flash (SiO2 Hex:AcOEt:DCM 5:2:3), se obtiene el triazol III.42bb puro, como un sólido marrón claro (954 mg, 66%). 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 8.29 (s, 1H, N3C=CH), 7.70 (d, J = 8.0 Hz, 2H, Ar, p-tol), 7.64 (d, J = 8.9 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4), 7.58 (d, J = 8.9 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4), 7.33 (d, J = 7.9 Hz, 2H, Ar, p-tol), 2.40 (s, 3H, CH3, p-tol).13C NMR (101 MHz, CDCl3): δ 154.5 (C, N3C=CH), 142.5 (C, p-tol), 139.9 (C, p-tol), 135.4 (C, p-Br-C6H4), 133.2 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 130.3 (2CH, Ar p-tol), 124.9 (2CH, Ar p-tol), 123.4 (C, p-Br-C6H4), 122.2 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 122.0 (CH, N3C=CH), 21.6 (CH3, p-tol). IR (KBr): máx 1900, 1739, 1593, 1498, 1236, 1032, 819 cm-1. [α]25 D = + 230.77 (c 0.73 CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C15H12BrN3OS: 363.9937 [M+H]+; encontrado 363.9946. P.f: 175-177 °C. Síntesis de III.42ab. Siguiendo el procedimiento general, una mezcla de amina III.43b (1.00 g, 5.80 mmol) en agua (10.0 mL), MeOH (14.0 mL) y NaHCO3 (1.95 g, 23.2 mmol) se trata con una disolución de NfN3 (2.83 mg, 8.70 mmol) en Et2O (22.0 mL) y con CuSO4.5H2O (144.8 mg, 0.58 mmol) y se agita a temperatura ambiente. Tras 6h, se añaden III.36a(1.58 g, 6.98 mmol) y (L)-ascorbato de sodio (1.72 g, 8.70 mmol) y la mezcla resultante se agita durante 16h a temperatura ambiente. Tras cromatografía flash (SiO2 Hex:AcOEt:DCM 5:2:3), se obtiene el triazol III.42ab como un sólido marrón claro (1.00 g, 41%). 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 8.29 (s, 1H, N3C=CH), 7.69 (m, 4H, Ar p-Br-C6H4), 7.66 (solapado, d, J = 8.9 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4) 7.58 (d, J = 8.8 Hz, 2H, Ar p-Br-C6H4). 13C NMR (101 MHz, CDCl3): δ 153.7 (C, N3C=CH), 142.2 (C, Ar p-Br-C6H4), 135.3 (C, Ar p-Br-C6H4), 133.3 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 132.9 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 126.5 (C, Ar p-Br-C6H4), 126.3 (2CH, Capítulo III 203 Ar p-Br-C6H4), 123.7 (C, Ar p-Br-C6H4), 122.2 (2CH, Ar p-Br-C6H4), 122.1 (CH, N3C=CH). IR (KBr): máx 1499, 1468, 1233, 1081, 1065, 1036, 1006, 821 cm-1. [α]25 D = + 16.25 (c 0.93, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C14H9Br2N3OS: 427.8886 [M+H]+; encontrado 427.8905. P.f: 198-203 °C. Procedimiento general para la preparación de 1,2,3-triazoles con unidades de BODIPY. En un Schlenk se añaden triazol (1.00 equiv), BODIPY III.39 (1.10 o 2.20 equiv) y K2CO3 (4.00 u 8.00 equiv) y una mezcla de tolueno: EtOH: H2O (4:2:1). Se llevan a cabo ciclos de vacío/ argon (x3) y se añade Pd(PPh3)4 (0.06 o 0.12 equiv). La mezcla se agita a 90 °C durante la noche. La mezcla resultante se filtra sobre Celita, se diluye en CH2Cl2 y se lava la fase orgánica con agua (x3) y salmuera (x3). Se seca sobre Na2SO4 y se filtra. El disolvente se evapora a presión reducida y se obtienen los productos puros tras cromatografía flash. Síntesis de III.44aa Siguiendo el procedimiento general, sobre una mezcla de triazol III.42aa (51 mg, 0.15 mmol, 1.00 equiv), BODIPY III.39 (60 mg, 0.133 mmol, 1.00 equiv) y K2CO3 (73.5 mg, 0.532 mmol, 4.00 equiv), en tolueno (6.0 mL), EtOH (3.0 mL) y H2O (1.5 mL), se añade Pd(PPh3)4 (9 mg, 0,008, 0,06 eq). La mezcla se agita a 90 °C durante la noche. Tras cromatografía flash (SiO2 hexano/AcOEt 3:2) del crudo se obtiene el triazol puro III.44aa como un sólido de color naranja intenso (74 mg, 94%). 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 8.32 (s, 1H, N3C=CH), 7.95 (d, J = 8.4 Hz, 2H Ar), 7.85 (d, J = 8.3 Hz, 2H Ar), 7.75 (d, J = 8.2 Hz, 2H Ar), 7.70 (d, J = 7.8 Hz, 2H Ar), 7.52 (m, 3H Ar), 7.38 (d, J = 8.2 Hz, 2H Ar), 5.99 (s, 2H BODIPY), 2.56 (s, 6H, 2CH3 BODIPY), 1.42 (s, 6H, 2CH3 BODIPY). 13C NMR (101 MHz, CDCl3): δ 155.7 (2C, Ar BODIPY), 153.8 (C, N3C=CH), 143.6 (C, Ar) , 143.1 (2C, Ar BODIPY) , 142.7 (C, Ar), 141.1 (C, Ar), 140.3 (C, Ar), 136.5 (C, Ar), 135.1 (C, Ar), 131.5 (2C, Ar BODIPY), 130.1 (2CH, Ar), 129.8 (CH, Ar), 128.9 (2CH, Ar), 128.3 (2CH, Ar), 128.0 (2CH, Ar), 125.4 (2CH, Ar), 122.3 (CH, N3C=CH), 121.5 (2CH, Ar BODIPY), 120.8 (2CH, Ar), 14.7 (4CH3 BODIPY). IR (KBr): máx 1544, 1510, 1307, 1196, Capítulo III 204 1157, 1086, 1053, 982 cm-1. [α]25 D = + 150.9 (c 1.02, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C33H29BF2N5OS: 592.2154 [M+H]+; encontrado 592.2140. P.f: >230 °C. Síntesis de III.44bb. Siguiendo el procedimiento general, sobre una mezcla de triazol III.42bb (299 mg, 0.83 mmol, 1.10 equiv), BODIPY III.39 (340 mg, 0.755 mmol, 1.00 equiv) y K2CO3 (418 mg, 3.02 mmol, 4.00 equiv), en tolueno (18.0 mL), EtOH (9.0 mL) y H2O (4.5 mL), se añade Pd(PPh3)4 (53 mg, 0.045 mmol, 0.06 equiv). La mezcla se agita a 90 °C durante la noche. Tras cromatografía flash (SiO2 hexano/AcOEt 3:2) del crudo se obtiene el triazol puro III.44bb como un sólido de color naranja intenso (363 mg, 79%). 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 8.33 (s, 1H, N3C=CH), 7.82 (s, 4H, Ar), 7.76 (m, 4H Ar), 7.40 (d, J = 6.7 Hz, 2H Ar p-tol), 7.36 (d, J = 8.2 Hz, 2H Ar p-tol) 6.00 (s, 2H, BODIPY), 2.57 (s, 6H, 2CH3 BODIPY), 2.42 (s, 3H, CH3 p-tol), 1.44 (s, 6H, 2CH3 BODIPY).13C NMR (101 MHz, CDCl3): δ 155.8 (2C, Ar BODIPY), 154.4 (C, N3C=CH), 143.1 (2C, Ar BODIPY), 142.5 (C, Ar p-tol), 141.4 (C, Ar), 141.0 (C, Ar), 140.0 (C, Ar), 139.9 (C, Ar), 136.0 (C, Ar), 135.1 (C, Ar), 131.5 (2C, Ar BODIPY), 130.4 (2CH, Ar p-tol), 129.0 (2CH, Ar p-tol), 128.6 (2CH, Ar), 127.8 (2CH, Ar), 124.9 (2CH, Ar), 121.9 (CH, N3C=CH), 121.5 (2CH, Ar BODIPY), 121.1 (2CH, Ar), 21.6 (CH3 p-tol), 14.7 (4CH3 BODIPY). IR (KBr): máx 1543, 1511, 1470, 1306, 1196, 1157, 982, 823, 810 cm-1. [α]25 D = + 173.88 (c 1.01 CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C34H30BF2N5OS: 606.2311 [M+H]+; encontrado 606.2329. P.f: Descompone antes de fundir. Síntesis de III.44ab. Siguiendo el procedimiento general, sobre una mezcla de triazol III.42ab (239 mg, 0.559 mmol, 1.10 equiv), BODIPY III.39 (554 mg, 1.23 mmol, 2.20 equiv) y K2CO3 (618 mg, 4.472 mmol, 8.00 equiv), en tolueno (18.0 mL), EtOH (9.0 mL) y H2O (4.5 mL), se añade Pd(PPh3)4 (78 mg, 0.067 mmol, 0.12 Capítulo III 205 equiv). La mezcla se agita a 90 °C durante la noche. Tras cromatografía flash (SiO2 CH2Cl2/AcOEt 95:5) del crudo se obtiene el triazol puro III.44ab como un sólido de color naranja intenso (349 mg, 68%). 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 8.40 (s, 1H, N3C=CH), 7.98 (d, J = 8.5 Hz, 2H Ar), 7.87 (d, J = 8.5 Hz, 2H Ar), 7.84 (s, 4H Ar), 7.76 (d, J = 7.9 Hz, 2x 2H Ar), 7.41 (d, J = 4.0 Hz, 2H Ar), 7.39 (solapado d, J = 4.0 Hz, 2H Ar), 5.99 (s, 4H BODIPY), 2.56 (s, 12H, 4CH3 BODIPY), 1.44 (s, 6H, 2CH3 BODIPY), 1.42 (solapado, s, J = 5.3 Hz, 6H, 2CH3 BODIPY). 13C NMR (75 MHz, CDCl3): δ 155.9 (4C, Ar BODIPY), 154.0 (C, N3C=CH), 143.7 (C, Ar), 143.1 (4C, Ar BODIPY), 142.6 (C, Ar), 141.6 (C, Ar), 141.0 (C, Ar), 140.9 (C, Ar), 140.3 (C, Ar), 139.9 (C, Ar), 135.9 (C, Ar), 135.2 (C, Ar), 135.1 (C, Ar), 131.5 (4C, Ar BODIPY), 129.0 (2CH, Ar), 128.9 (2CH, Ar), 128.7 (2CH, Ar), 128.3 (2CH, Ar), 128.0 (2CH, Ar), 127.7 (2CH, Ar), 125.4 (2CH, Ar), 122.1 (CH, N3C=CH), 121.5 (4CH, Ar BODIPY), 121.2 (2CH, Ar), 14.8 (4CH3 BODIPY), 14.7 (4CH3 BODIPY). IR (KBr): máx 1544, 1511, 1470, 1307, 1195, 1157, 1087, 982, 821 cm-1. [α]25 D = + 129.59 (c 1.24 CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C52H45B2F4N7OS: 936.3437 [M+Na]+; encontrado 936.3383. P.f: Descompone antes de fundir. Procedimiento general para la preparación de sales de 1,2,3-triazolio con unidades de BODIPY. El triazol (1.00 equiv) se trata con la sal de Meerwein (1.50 equiv) en CH2Cl2, y la mezcla se agita bajo Ar a temperatura ambiente hasta que se consume por completo el producto de partida (análisis por TLC). La reacción se desactiva con unas gotas de metanol. El disolvente se evapora a vacío y el residuo resultante se disuelve en la mínima cantidad de CH2Cl2 y se precipita con Et2O. Se decantan los disolventes, se lava el sólido con Et2O (x3) y se seca a vacío. El producto de reacción puro se obtiene tras purificación por cromatográfica flash (SiO2 hexano/AcOEt). Capítulo III 206 Síntesis de III.45aa. Siguiendo el procedimiento general, el tratamiento del triazol III.44aa (200 mg, 0.34 mmol) con la sal de Meerwein (75 mg, 0.51 mmol) en CH2Cl2 (20.0 mL) durante la noche da lugar, tras cromatografía flash (SiO2, MeOH:DCM 5%) al producto puro III.45aa como un sólido naranja rojizo (170 mg, 72%). 1H NMR (500 MHz, CD3CN) δ 8.89 (s, 1H N3C=CH), 8.07 (d, J = 8.5 Hz, 2H Ar), 8.04 (solapado, d, J = 9.0 Hz, 2H Ar), 7.91 (d, J = 7.8 Hz, 2H Ar), 7.82 (d, J = 7.8 Hz, 2H Ar), 7.72 (m, 3H Ar), 7.51 (d, J = 7.7 Hz, 2H Ar), 6.11 (s, 2H, BODIPY), 4.43 (s, 3H, N-CH3), 2.50 (s, 6H, 2CH3 BODIPY ), 1.45 (s, 6H, 2CH3 BODIPY).13C NMR (126 MHz, CD3CN) δ 155.6 (2C, Ar BODIPY), 147.8 (C, N3C=CH), 146.0 (C, Ar), 144.4 (2C, Ar BODIPY), 140.5 (C, Ar), 139.2 (C, Ar), 136.1 (C, Ar), 135.7 (C, Ar), 134.2 (C, Ar), 133.5 (CH, Ar), 132.1 (2C, Ar BODIPY), 131.5 (2CH, Ar), 130.5 (CH, N3C=CH) 130.1 (2CH, Ar), 129.8 (2CH, Ar), 129.0 (2CH, Ar), 127.5 (2CH, Ar), 123.0 (2CH, Ar), 122.4 (2CH, Ar BODIPY), 40.9 (CH3, N-CH3), 14.8 (4CH3 BODIPY). IR (KBr): máx 1543, 1312, 1192, 1157, 1084, 823 cm-1. [α]25 D = + 38.66 (c 0.49, MeCN). HRMS (ESI) m/z calculado para C34H31BF2N5OS: 606.2311[M]+; encontrado 606.2322. P.f: Descompone antes de fundir. Síntesis de III.45bb. Siguiendo el procedimiento general, el tratamiento del triazol III.44bb (202 mg, 0.33 mmol) con la sal de Meerwein (73 mg, 0.50 mmol) en CH2Cl2 (20.0 mL) durante la noche da lugar, tras cromatografía flash (SiO2, MeOH:DCM 5%) al producto puro III.45bb como un sólido naranja rojizo (85 mg, 37%). 1H NMR (500 MHz, CD3CN) δ 8.90 (s, 1H N3C=CH), 8.02 (d, J = 8.4 Hz, 2H Ar), 7.92 (d, J = 8.5 Hz, 2H Ar), 7.89 (d, J = 8.1 Hz, 2H), 7.84 (d, J = 8.0 Hz, 2H Ar p-tol), 7.55 (d, J = 8.0 Hz, 2H Ar p-tol), 7.50 (d, J = 8.1 Hz, 2H Ar), 6.11 (s, 2H, BODIPY), 4.39 (s, 3H, N-CH3), 2.50 (s, 6H, 2CH3 BODIPY), 2.48 (s, 3H, CH3 p-tol), 1.45 (s, 6H, 2CH3 BODIPY).13C NMR (126 MHz, Capítulo III 207 CD3CN) δ 156.6 (2C, Ar BODIPY), 148.2 (C, N3C=CH), 146.1 (C, Ar, p-tol), 144.8 (C, Ar), 144.5 (2C, Ar BODIPY), 142.6 (C, Ar), 140.2 (C, Ar), 136.9 (C, Ar, p-tol), 136.1 (C, Ar), 135.0 (C, Ar), 132.1 (2C, Ar BODIPY), 132.0 (2CH, Ar, p-tol), 130.1 (CH, N3C=CH), 130.0 (2CH, Ar), 129.9 (2CH, Ar), 129.0 (2CH, Ar), 126.9 (2CH, Ar, p-tol), 123.4 (2CH, Ar), 122.4 (2CH, Ar BODIPY), 40.8 (CH3, N-CH3), 21.7 (CH3 p-tol), 14.8 (2CH3 BODIPY), 14.7 (2CH3 BODIPY). IR (KBr): máx 1544, 1511, 1307, 1197, 1158, 1085, 1061, 983, 824 cm-1. [α]25 D = + 114.37 (c 0.08, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C35H33BF2N5OS: 620.2468 [M]+; encontrado 620.2469. P.f: Descompone antes de fundir. Síntesis de III.45ab. Siguiendo el procedimiento general, el tratamiento del triazol III.44ab (200 mg, 0.22 mmol, 1.00 equiv) con la sal de Meerwein (49 mg, 0.33 mmol) en CH2Cl2 (20.0 mL) durante la noche da lugar, tras cromatografía flash (SiO2, MeOH:DCM 5%) al producto puro III.45ab como un sólido naranja rojizo (111 mg, 50%). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.94 (s, 1H, 1H, N3C=CH), 8.16 (d, J = 7.9 Hz, 2H Ar), 8.01 (d, J = 8.1 Hz, 2H Ar), 7.99 (solapado, d, J = 7.6 Hz, 2H Ar), 7.86 (d, J = 8.0 Hz, 2H Ar), 7.78 (d, J = 7.9 Hz, 2H Ar), 7.70 (d, J = 7.9 Hz, 2H Ar), 7.39 (d, J = 8.1 Hz, 2H Ar), 7.37 (d, J = 8.1 Hz, 2H Ar), 5.98 (s, 4H BODIPY), 4.61 (s, 3H, N-CH3), 2.55 (s, 12H 4CH3 BODIPY), 1.40 (d, J = 4.0 Hz, 12H 4CH3 BODIPY). 13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 156.0 (2C, Ar BODIPY), 155.9 (2C, Ar BODIPY), 146.8 (C, N3C=CH), 145.6 (C, Ar), 144.5 (C, Ar), 143.0 (2C, Ar BODIPY), 142.9 (2C, Ar BODIPY), 140.8 (C, Ar), 140.6 (C, Ar), 139.7 (C, Ar), 139.2 (C, Ar), 137.2 (C, Ar), 135.8 (C, Ar), 135.7 (C, Ar), 133.9 (C, Ar), 131.4 (4C, Ar BODIPY), 129.3 (2CH, Ar), 129.2 (4CH, Ar), 129.1 (2CH, Ar + CH, N3C=CH), 128.1 (2CH, Ar), 127.9 (2CH, Ar), 126.3 (2CH, Ar), 122.8 (2CH, Ar), 121.6 (4CH, Ar BODIPY), 40.3 (CH3, N-CH3), 14.7 (8CH3 BODIPY). IR (KBr): máx 1544, 1511, 1471, 1307, 1196, 1157, 1085, 983, 823 cm-1. [α]25 D = + 50.11 (c 0.24, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C53H48B2F4N7OS: 928.3775 [M]+; encontrado 928.3747. P.f: Descompone antes de fundir. Capítulo III 208 Procedimiento general para la preparación de 1,2,3-triazolilidenos ciclometalados de Ir(III) con unidades de BODIPY. Sobre una disolución de la sal de triazolio (1.00 equiv) en CH2Cl2 se añaden [IrCl2Cp*]2 (0.50 equiv) y Cs2CO3 (1.50 equiv). La mezcla se agita a temperatura ambiente durante la noche (análisis por RMN). La mezcla se filtra sobre Celita. Sobre la mezcla de reacción se añade NaOAc (2.35 equiv) y se agita durante la noche. Tras cromatografía flash (SiO2) se obtienen los productos ciclometalados puros. Síntesis de III.46aa Siguiendo el procedimiento general, el tratamiento de la sal de triazolio III.45aa (60 mg, 0.09 mmol) con [IrCl2Cp*]2 (65 mg, 0.08 mmol) y Cs2CO3 (68 mg, 0.21 mmol) en CH2Cl2 (8.0 mL), seguido de reacción con NaOAc (19 mg, 0.23 mmol) da lugar, tras cromatografía flash (SiO2 MeOH:DCM 3%) al producto puro III.46aa como un sólido naranja intenso (87 mg, 80%). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.09 (d, J = 8.3 Hz, 2H, Ar), 7.92 (d, J = 6.4 Hz, 1H, ArC−H activado), 7.81 (d, J = 8.5 Hz, 2H, Ar), 7.70 (d, J = 8.0 Hz, 2H Ar), 7.60 (dd, J = 7.8, 1.4 Hz, 1H, ArC−H activado), 7.37 (d, J = 7.9 Hz, 2H, Ar), 7.18 (td, J = 7.4, 1.4 Hz, 1H, ArC−H activado), 7.03 (td, J = 7.5, 1.3 Hz, 1H, ArC−H activado), 5.98 (s, 2H, BODIPY), 4.06 (s, 3H, N-CH3), 2.56 (s, 6H, 2CH3 BODIPY), 1.91 (s, 15H, 5CH3 Cp*), 1.41 (s, 6H, 2CH3 BODIPY).13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 156.2 (C, N3C=CIr), 155.8 (2C, Ar BODIPY), 144.6 (C, Ar), 144.0 (C, ArC−H activado), 143.5 (C, N3C=CIr), 143.1 (3C, C Ar + 2C Ar BODIPY), 141.1 (C, Ar), 140.3 (C, Ar), 139.8 (C, Ar), 136.9 (CH, ArC−H activado), 135.1 (C, Ar), 131.5 (2C, Ar BODIPY), 129.6 (CH, ArC−H activado), 129.0 (2CH, Ar), 128.6 (2CH, Ar), 127.9 (2CH, Ar), 126.1 (2CH, Ar), 122.7 (CH, ArC−H activado), 121.5 (2CH, Ar BODIPY), 114.3 (CH, ArC−H activado), 91.6 (5C, Cp*), 38.2 (CH3, N-CH3), 14.8 (2CH3 BODIPY), 14.7 (2CH3 BODIPY), 9.9 (5C, CH3, Cp*). IR (KBr): máx 2917, 1544, 1511, 1470, 1410, 1307, 1195, 1157, 1085, 1051, 983, 823 cm-1. [α]25 D = − 367.67 (c 0.1, CHCl3). Capítulo III 209 HRMS (ESI) m/z calculado para C44H44BF2IrN5OS: 932.2960 [M+H]+; encontrado 932.2968. P.f: Descompone antes de fundir. Síntesis de III.46bb. Siguiendo el procedimiento general, el tratamiento de la sal de triazolio III.45bb (70 mg, 0.10 mmol) con [IrCl2Cp*]2 (40 mg, 0.05 mmol) y Cs2CO3 (42 mg, 0.13 mmol) en CH2Cl2 (9.0 mL), seguido de reacción con NaOAc (24 mg, 0.29 mmol) da lugar, tras cromatografía flash (SiO2 hexano: AcOEt 1:1) al producto puro III.46bb como un sólido naranja intenso (62 mg, 64%). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.24 (d, J = 1.9 Hz, 1H, ArC−Hactivado ), 7.83 (d, J = 8.3 Hz, 2H Ar p-tol), 7.80 (solapado, d, J = 8.3 Hz, 2H Ar), 7.69 (d, J = 8.2 Hz, 1H, ArC−Hactivado), 7.34 (m, 5H, 2H Ar p-tol + 2H Ar + 1H ArC−Hactivado), 6.01 (s, 2H, BODIPY), 4.00 (s, 3H, N-CH3), 2.57 (s, 6H, 2CH3 BODIPY), 2.38 (s, 3H, CH3 p-tol), 1.94 (s, 15H, 5CH3 Cp*), 1.49 (s, 6H, 2CH3 BODIPY).13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 156.3 (C, N3C=CIr), 155.5 (2C, Ar BODIPY), 145.2 (C, ArC−H activado), 144.1 (C, Ar), 144.0 (C, N3C=CIr), 143.5 (C, ArC−H activado), 142.6 (2C, Ar BODIPY), 141.9 (C, Ar), 141.8 (C, Ar p-tol), 140.5 (C, ArC−H activado), 137.0 (C, Ar), 135.4 (CH, ArC−H activado), 133.7 (C, Ar), 131.7 (2C, Ar BODIPY), 130.6 (2CH, Ar p-tol), 128.5 (2CH, Ar), 128.0 (2CH, Ar), 125.3 (2CH, Ar p-tol), 121.9 (CH, ArC−H activado), 121.3 (2CH, Ar BODIPY), 114.5 (CH, ArC−H activado), 91.7 (5C, Cp*), 38.1 (CH3, N-CH3), 21.5 (CH3, p-tol), 14.9 (2CH3 BODIPY), 14.7 (2CH3 BODIPY), 10.0 (5C, CH3, Cp*). IR (KBr): máx 1544, 1511, 1469, 1307, 1196, 1157, 1084, 1052, 983, 813 cm-1. [α]25 D = − 115.55 (c 0.42, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C45H46BF2IrN5OS: 946.3116 [M]+; encontrado 946.3104. P.f: Descompone antes de fundir. Capítulo III 210 Síntesis de III.46ab. Siguiendo el procedimiento general, el tratamiento de la sal de triazolio III.45ab (50 mg, 0.05 mmol) con [IrCl2Cp*]2 (20 mg, 0.03 mmol) y Cs2CO3 (21 mg, 0.07 mmol) en CH2Cl2 (7.0 mL), seguido de reacción con NaOAc (10 mg, 0.12 mmol) da lugar, tras cromatografía flash (SiO2, MeOH:DCM 3%) al producto puro III.46ab como un sólido naranja intenso (38 mg, 59%). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.25 (d, J = 1.9 Hz, 1H ArC−Hactivado), 8.11 (d, J = 8.6 Hz, 2H Ar), 7.83 (d, J = 8.5 Hz, 2H Ar), 7.81 (solapado, d, J = 8.2 Hz, 2H Ar), 7.71 (m, 3H Ar, 2H Ar + ArC−Hactivado), 7.36 (m, 5H Ar, 4H Ar + ArC−Hactivado), 6.01 (s, 2H BODIPY), 5.98 (s, 2H BODIPY), 4.10 (s, 3H, N-CH3), 2.58 (s, 6H, 2CH3 BODIPY), 2.56 (s, 6H, 2CH3 BODIPY), 1.97 (s, 15H, 5CH3 Cp*), 1.50 (s, 6H, 2CH3 BODIPY), 1.41 (s, 6H, 2CH3 BODIPY).13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 156.3 (C, N3C=CIr), 155.8 (2C, Ar BODIPY), 155.6 (2C, Ar BODIPY), 145.2 (C, ArC−H activado), 144.0 (C, ArC−H activado), 143.7 (C, N3C=CIr), 143.4 (2C, Ar BODIPY), 143.2 (C, ArC−H activado), 143.1 (2C, Ar BODIPY), 142.5 (C, Ar), 141.9 (C, Ar), 141.1 (C, Ar), 140.7 (C, Ar), 140.3 (C, Ar), 139.7 (C, Ar), 135.4 (CH ArC−H activado), 135.2 (C, Ar), 133.8 (C, Ar), 131.7 (2C, Ar BODIPY), 131.5 (2C, Ar BODIPY), 129.0 (2CH, Ar), 128.6 (2CH, Ar), 128.5 (2CH, Ar), 128.0 (2CH, Ar), 127.9 (2CH, Ar), 126.1 (2CH, Ar), 122.0 (CH, ArC−H activado), 121.5 (2CH, Ar BODIPY), 121.3 (2CH, Ar BODIPY), 114.5 (CH, ArC−H activado), 91.7 (5C, Cp*), 38.2 (CH3, N- CH3), 14.9 (2CH3 BODIPY), 14.7 (4CH3 BODIPY), 14.7 (2CH3 BODIPY), 10.0 (5C, CH3, Cp*). IR (KBr): máx 2920, 1544, 1511, 1470, 1307, 1195, 1157, 1085, 1052, 982, 822 cm-1. [α]25 D = − 115.10 (c 0.36, CHCl3). HRMS (ESI) m/z calculado para C63H62B2ClF4IrN7OS: 1290.4184 [M+H]+; encontrado 1290.4157. P.f: Descompone antes de fundir. Medidas de absorbancia y fluorescencia. Los experimentos se llevaron a cabo a 25 °C, en MeCN (a concentraciones de 10-5 M y densidad óptica < 0.1), utilizando cubetas de cuarzo con caminos ópticos de 1.0 cm. Los Capítulo III 211 espectros de absorción de UV se tomaron en un espectrofotómetro UVICON XL (Bio-Tex Instruments). Los espectros de fluorescencia se tomaron utilizando un espectrofluorómetro con amplitud de banda de 1.0 nm para emisión y excitación. La longitud de onda de excitación se fijó en 450 nm para las medidas de emisión. Los rendimientos cuánticos de fluorescencia (ΦF) se determinaron utilizando la siguiente ecuación:214 𝛷𝑥 = 𝛷𝑅 × 𝐼𝑋 𝐼𝑅 × 𝐴𝑅 𝐴𝑋 × 𝑛𝑋 2 𝑛𝑅 2 Donde ΦX es el rendimiento cuántico, I es el área integrada del espectro de emisión, A es la absorbancia a la longitud de onda de excitación (λexc = 450 nm) y n el índice de refracción. Los subíndices R y X representan el fluoróforo de referencia y la muestra respectivamente. La referencia utilizada fue una disolución de fluoresceína 0.1 M en NaOH (ΦR = 0.95).215 Los índices de refracción son nX = 1.34 para MeCN y nR = 1.33 para la disolución básica. Métodos computacionales. Los cálculos se efectuaron al nivel TD-DFT usando en funcional M06216 con un rejilla de integración ultrafina217 según el programa Gaussian 16.218 Los átomos metálicos, el S y el Cl se describieron usando el pseudopotencial relativista Stuttgart- Dresden (SDD)219 y su set básico doble-z complementado con un set de funciones de polarización f.220 El set de bases 6-31G** se usó para los atómos de H, C, N, O, B y F.221 Todas las optimizaciones se llevaron a cabo en acetonitrilo (ε = 38) usando el modelo continuo SMD.222 214 Demas, J. N.; Crosby, G. A. J. Phys. Chem. 1971, 75, 991−1024. 215 Brannon, J. H.; Magde, D. J. Phys. Chem. 1978, 82, 705−709. 216 a) Zhao, Y; Truhlar, D.G. Theor. Chem. Acc. 2008, 120, 215. b) Zhao, Y; Truhlar, D.G. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 157; c) Zhao, Y; Truhlar, D. G. Chem. Phys. Lett. 2011, 502, 1. 217 Wheeler, S.E.; Houk, K. N. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 395. 218 Frisch, M.J. et al. Gaussian 16, Revision A.1; Gaussian, Inc., Wallingford,CT, 2009. 219 Andrae, D.; Hußermann, U.; Dolg, M.; Stoll, H.; Preuß, H. Theor. Chim. Acta 1990, 77, 123. 220 Ehlers, A. W.; Bçhme, M.; Dapprich, S.; Gobbi, A.; Hçllwarth, A.; Jonas, V.; Kçhler, K.F.; Stegmann, R.; Veldkamp, A.; Frenking, G. Chem. Phys. Lett. 1993, 208, 111. 221 a) Hehre, W.J.; Ditchfield, R; Pople, J.A.; J. Chem. Phys. 1972, 56, 2257. b) Francl, M. M.; Pietro, W. J.; Hehre, W.J.; Binkley, J.S.; Gordon, M.S.; DeFrees, D.J.; Pople, J.A. J. Chem. Phys. 1982, 77, 3654. 222 Marenich, A.V.; Cramer, C.J.; Truhlar, D.G. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 6378. Capítulo III 212 Datos cristalográficos de III.46bb. C45H46BClF2IrN5OS, Mr = 981.39, dimensiones del cristal 0.4 x 0.1 x 0.1 mm3, ortorrómbico, P212121, a = 9.9247 (5) Å, b = 20.0695 (11) Å, c = 21.7256 (13) Å, volumen de la celda = 4327.4 (4) Å3, Z = 4, ρcalcd = 1.506 Mg/m3, μ = 3.244 mm-1, T = 100(2) K, 28987 reflejos recogidos, 8755 reflejos independientes, Rint = 0.0893, R1 = 0.0548 y wR2 = 0.0968 para I > 2σ(I), R1 = 0.0776 y wR2 = 0.1031 para todos los datos, densidad electrónica residual= 1.488 eA-3, parámetro de estructura absoluta x = 0.013 (7). CAPÍTULO IV Conclusiones Generales Capítulo IV 215 Las conclusiones más significativas de este trabajo se recogen a continuación: - Se ha desarrollado una metodología para la preparación de complejos enantiopuros semi-sándwich quirales en el metal de Ir(III) y Rh(III) que consiste en la complejación de sales de 1,2,3-triazolio que contienen en el C4 grupos funcionales enantiopuros de azufre, seguida de activación C−H aromática. - Las sales de triazolio con grupos de azufre enantiopuros, tanto sulfóxidos como sulfoximinas, son auxiliares quirales adecuados para dicha metodología. - La formación de metalaciclos de cinco miembros, mediante la nueva metodología, transcurre con altos rendimientos y completa diastereoselectividad. Sin embargo, la formación de metalaciclos de seis miembros es considerablemente menos diastereoselectiva, dando lugar a mezclas de dos diastereoisómeros (epímeros en el centro metálico). - Las transformaciones sintéticas llevadas a cabo en el centro metálico enantiopuro, tanto la inserción de alquinos como la obtención de los complejos catiónicos de Ir(III), tienen lugar con retención de la configuración en el centro metálico. Esto sugiere la coordinación del resto sulfóxido al metal durante la disociación, en un proceso análogo a procesos SN1 con asistencia vecinal. - La metodología desarrollada se ha utilizado también con éxito en la preparación de complejos enantiopuros bimetálicos que contienen tres elementos diferentes de quiralidad: el azufre, el centro metálico (Ir(III) o Rh(III)) y un elemento de quiralidad planar (ferroceno o rutenoceno 1,2-disustituido). - La configuración del metaloceno depende del ligando unido al complejo semi- sándwich proquiral, mientras que la configuración del centro metálico depende únicamente de la estereoquímica del sulfóxido. Así, el ligendo carbonato da lugar Capítulo IV 216 mayoritariamente a un diastereoisómero, sin embargo, los ligando cloro dan lugar a una mezcla de dos diastereoisómeros (epímeros en el metaloceno, pero con la misma configuración en el centro metálico y en el azufre), de la que solo se aísla el opuesto al obtenido con el ligando carbonato. - Se observa un proceso de inversión en el elemento de quiralidad planar, que es necesario estudiar más a fondo. - La electroquímica de estas especies muestra un fuerte desplazamiento catódico de las ondas de oxidación de los metalaciclos. Los cálculos DFT sugieren que se debe al fuerte efecto de deslocalización causado por el fragmento MIC-Ir. - Por último, se ha utilizado la metodología desarrollada para sintetizar complejos semi-sándwich enantiopuros quirales en el metal, que contienen una o dos unidades de BODIPY. Los iridaciclos enantiopuros resultantes se obtienen con total diastereoselectividad, y en ningún caso se observa la formación de otros diastereoisómeros. - Se han estudiado las propiedades fotofísicas de los nuevos compuestos sintetizados. La introducción del metal en la estructura del BODIPY no parece alterar sus propiedades de absorción, sin embargo, si se observa desactivación de la fluorescencia con respecto a sus precursores, pasando de rendimientos cuánticos de ΦF = ~ 0.5-0.6 a ΦF = 0.2. Esto podría ocurrir por un mecanismo de desactivación de fluorescencia de tipo Förster, que consiste en una interacción dador-aceptor a través del espacio. - A pesar de que los iridaciclos sintetizados muestran señales intensas de DC, estudios preliminares de algunos de estos compuestos indican que no presentan CPL, lo que puede ser debido a que el fluoróforo está a demasiada distancia del centro estereogénico. - La estereoquímica de los compuestos obtenidos en esta tesis fue establecida utilizando una combinación de análisis de difracción de rayos-X y medidas de DC. CAPÍTULO V Procedimientos experimentales generales Capítulo V 219 V.1 DISOLVENTES Y REACTIVOS Las reacciones se llevaron a cabo bajo atmósfera de Ar y utilizando técnicas básicas de Schlenk. Los disolventes tolueno, THF, DMF, MeCN, Et2O y CH2Cl2 fueron secados por paso a través de columnas de purificación de disolventes que contenían alumina activada. Los demás disolventes (excepto hexano y AcOEt, que fueron destilados antes de su uso) fueron adquiridos con grado HPLC y se utilizaron sin purificación adicional. Todos los reactivos fueron obtenidos comercialmente y utilizados sin purificación adicional, salvo que se diga lo contrario. Las columnas cromatográficas se llevaron a cabo utilizando gel de sílice (Merck, no. 9385, 230-400 mesh). Los alquinil sulfóxidos, la nonafluorobutanosulfonil azida NfN3, PhI=NTs y los dímeros [IrCl2Cp*]2 se sintetizaron siguiendo los procedimientos descritos en la bibliografía223. 223 a) Los alquinil sulfóxidos se preparan según: Kosugi, H.; Kitaoka, M.; Tagami, K.; Takahasi, A.; Uda, H. J. Org. Chem. 1987, 52, 1078 b) La Nonafluorobutanosulfonil azida se preparó según lo descrito en: Suárez, J. R.; Trastoy, B.; Pérez-Ojeda, M. E.; Marín-Barrios, R.; Chiara, J. L. Adv. Synth. Catal. 2010, 352, 2515. c) PhI=NTs fue sintetizado como lo describen en: Taylor, S.; Gullick, J. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2, 2001, 1714. d) El dímero [MCl2Cp*]2 (M= Ir, Rh) se prepare siguiendo la metodología descrita en: Ball, R.G.; Graham, W.A.G.; Heinekey, D.M. Inorg. Chem., 1990, 29, 2023. Capítulo V 220 V.2 EQUIPAMIENTO Y MEDIDAS La caracterización de los compuestos sintetizados se llevó a cabo utilizando los siguientes equipos: - Los espectros de 1H RMN y 13C RMN se llevaron a cabo en equipos de 300 (300 MHz para 1H, 75 MHz para 13C), 400 (400 MHz para 1H, 100 MHz para 13C) o 500 MHz (500 MHz para 1H, 126 MHz para 13C) utilizando para ello CDCl3, acetonitrilo- d3 o acetona-d6 como disolventes, con sus correspondientes señales residuales como referencia interna (CHCl3, 7.26 y 77.2 ppm), (acetonitrilo, 1.94, 118.26 y 1.32 ppm), (acetona, 2.05, 206.7 y 29.9 ppm). Las siguientes abreviaturas se usarán para describir patrones de picos cuando sea apropiado; s (singlete), d (doblete), t (triplete), q (cuadruplete), m (multiplete), and br (ancho). - Los análisis de espectrometría de masas de alta resolución (HRMS) mediante la técnica de ESI se llevaron a cabo con un aparato de precision de masa Agilent 6500 con un analizador Q-TOF. - Los espectros de IR se realizaron en un espectrofotómetro Perkin-Elmer 681. - Las rotaciones ópticas se midieron en un polarímetro Jasco P-2000, utilizando la lámpara de sodio. - Medidas de dicroísmo circular. Las curvas de dicroismo circular se obtuvieron en un dicrógrafo Jasco J-815. Todos los experimentos de DC se llevaron a cabo en MeCN a 20 °C, a concentraciones de 5 M a 20 M utilizando una cuveta de cuarzo con camino óptico de 10 mm. Capítulo V 221 Se prepara una disolución stock de cada muestra en MeCN (5 ml), esta disolución stock se utiliza para preparar disoluciones de 2 mL, 5, 10 o 20 M directamente en la cuveta de cuarzo (se usan para ello micropipetas). Estas disoluciones se miden en el dicrógrafo utilizando como blanco MeCN. Las gráficas mostradas son el resultado de convertir los valores de mdeg (θ) a elipticidad molar ([θ]), mediante la siguiente fórmula: [θ] = 100 x θ/(Cxl) Donde C es la concentración molar y l el camino óptico de la cuveta en cm. El factor 100 convierte el camino óptico en metros. - Los puntos de fusión fueron determinados en un Koffler block. - Los datos cristalográficos fueron recogidos a baja temperatura utilizando cristales enfriados por shock recubiertos de aceite en un difractómetro Bruker- AXS APEX II con radiación MoKa (λ = 0.71073 Å). Las estructuras fueron resueltas por métodos directos224 y todos los átomos no-hidrógenos fueron refinados anisotrópicamente utilizando el método de mínimos-cuadrados en F2.225 Los parámetros de estructura absoluta fueron refinados utilizando el método- Flack.226 Los datos pueden obtenerse de forma gratuita en el Centro de Datos Cristalográficos de Cambridge (The Cambridge Crystallographic Data Centre) via www.ccdc.cam.ac.uk/structures. - Medidas de voltamperometría cíclica. Los estudios se llevaron a cabo utilizando un potenciostato Metrohm Autolab Potentiostat modelo PGSTAT302N y utilizando un electrodo de carbono vitrificado como electrodo de trabajo, un electrodo Ag/AgCl 3 M como referencia y un electrodo de Pt como electrodo auxiliar. Todas las medidas se llevaron a cabo bajo atmósfera de argón, con disoluciones desoxigenadas de [N(nBu)4]PF6 0.1 M en MeCN HPLC o CH2Cl2 a temperatura ambiente y con una concentración de muestra de 10-3 M. La 224 Sheldrick, G. M. Acta Crystallogr. 1990, A46, 467-473. 225 Sheldrick, G. M. Acta Crystallogr. 2008, A64, 112-122. 226 a) Flack, H. D. Acta Crystallogr. 1983, A39, 876-881. b) Parsons S.; Flack, H. D.; Wagner, T. Acta Cryst. 2013, B69, 249-259. http://www.ccdc.cam.ac.uk/structures Capítulo V 222 velocidad de barrido se mantuvo constante en todas las medidas y se estableció en 0.1 V/s. - Medidas de absorbancia y fluorescencia. Los experimentos se llevaron a cabo a 25 °C, en MeCN (a concentraciones de 10-5 M y densidad óptica < 0.1), utilizando cubetas de cuarzo con caminos ópticos de 1.0 cm. Los espectros de absorción de UV se tomaron en un espectrofotómetro UVICON XL (Bio-Tex Instruments). Los espectros de fluorescencia se tomaron utilizando un espectrofluorómetro con amplitud de banda de 1.0 nm para emisión y excitación. La longitud de onda de excitación se fijó en 450 nm para las medidas de emisión. Los rendimientos cuánticos de fluorescencia (ΦF) se determinaron utilizando la siguiente ecuación:¡Error! Marcador no definido. 𝛷𝑥 = 𝛷𝑅 × 𝐼𝑋 𝐼𝑅 × 𝐴𝑅 𝐴𝑋 × 𝑛𝑋 2 𝑛𝑅 2 Donde ΦX es el rendimiento cuántico, I es el área integrada del espectro de emisión, A es la absorbancia a la longitud de onda de excitación (λexc = 450 nm) y n el índice de refracción. Los subíndices R y X representan el fluoróforo de referencia y la muestra respectivamente. La referencia utilizada fue una disolución de fluoresceína 0.1 M en NaOH (ΦR = 0.95).¡Error! Marcador no definido. Los í ndices de refracción son nX = 1.34 para MeCN y nR = 1.33 para la disolución básica. Capítulo V 223 V.3 PROCEDIMIENTOS GENERALES V.3.1. Procedimiento general para la síntesis de 1,2,3-triazoles desde aminas aromáticas. Sobre una disolución de la amina aromática (1.00 equiv) en agua se añade MeOH, NaHCO3 (4.00 equiv), una disolución de nonafluorobutanosulfonil azida (nonaflil azida) (1.50 equiv) en Et2O y CuSO4 .5H2O (0.10 equiv). La mezcla de reacción se agita bajo Ar a temperatura ambiente hasta completa formación de la azida aromática (análisis por TLC). Entonces, se añaden alquino (1.10 equiv) y (L)-ascorbato de sodio (1.5 equiv) y la mezcla se agita hasta que la reacción se completa (análisis por TLC). La mezcla de reacción se concentra a vacío, se añade CH2Cl2 y se lava con una disolución saturada de NaHCO3 (x3). La fase orgánica se seca sobre Na2SO4, se filtra y se evapora el disolvente a presión reducida. El crudo se purifica por columna cromatográfica (SiO2) para obtener el triazol puro. V.3.2. Procedimiento general para la síntesis de sales de triazolio. El triazol (1.00 equiv) se trata con la sal de Meerwein’s (1.30 equiv) en CH2Cl2 y la mezcla se agita a temperatura ambiente, bajo Ar, hasta la completa desaparición del producto de partida (análisis por TLC). Se para la reacción con unas gotas de metanol. Se evapora el disolvente a presión reducida y el residuo se disuelve en la mínima cantidad de CH2Cl2 y se hace precipitar con Et2O. Se decanta el disolvente y se lava el Capítulo V 224 sólido con Et2O (x3). Se evapora el disolvente hasta sequedad, dando lugar a las sales de triazolio puras. En algunos casos el residuo se purificó por cromatografía (SiO2). V.3.3. Procedimiento general para la síntesis de carbenos de iridio y rodio. Método 1. Sobre una disolución de la sal de triazolio (1.00 equiv) en CH2Cl2, se añaden [MCl2Cp*]2 (M= Ir, Rh) (0.50 equiv) y Cs2CO3 (5.00 equiv). La mezcla de reacción se agita a temperatura ambiente durante la noche (análisis por 1H RMN). La mezcla se filtra sobre Celita y se evaporan los disolventes a presión reducida para obtener los productos de reacción. Método 2. En un matraz con tamiz molecular 4 Å, se prepara una mezcla de sal de triazolio (1.00 equiv), NMe4Cl (1.50 equiv) y Ag2O (0.75 equiv) en CH3CN/CH2Cl2 (1:10 v/v) que se agita a temperatura ambiente bajo oscuridad, hasta la completa formación del carbeno de Ag (análisis por 1H RMN). La mezcla se filtra sobre Celita y se evaporan los disolventes. El residuo se disuelve en CH2Cl2 y se trata con el correspondiente compuesto metálico [MCl2Cp*]2 (M= Ir, Rh) (0.50 equiv) a temperatura ambiente, hasta que se completa la reacción (análisis por 1H RMN). La mezcla de reacción se filtra sobre Celita y se elimina el disolvente a vacío para obtener los productos de reacción. V.3.4. Procedimiento general para la síntesis de carbenos ciclometalados de iridio y rodio. Una disolución de carbeno de iridio o rodio (1.00 equiv) en CH2Cl2 o 1,2- dicloroetano (según se especifique) se trata, bajo Ar, con NaOAc (2.35 equiv) sólido hasta que se completa la reacción (análisis por 1H RMN). La mezcla de reacción se filtra sobre Celita y se evapora el disolvente a vacío. CAPÍTULO VI Bibliografía 227 1. a) Hopkinson, M. N.; Richter, C.; Schedler, M.; Glorius, F. Nature 2014, 510, 485– 496. b) Schmidt, A.; Wiechmann, S.; Otto, C. F. N-Heterocyclic Carbenes; Advances in Heterocyclic Chemistry, Elsevier Ltd, 2016; Vol. 119. 2. Wanzlick, H. W; Schönherr, H. J. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1968, 7, 141–142. 3. Öfele, K. J. Organomet. Chem. 1968, 12, 42–43. 4. Fraser, P. J.; Roper, W. R.; Stone, G. A. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1974, 760– 764. 5. Cardin, D. J.; Doyle, M. J.; Lappert, M. F. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1972, 927–928. 6. Igau, A.; Grutzmacher, H.; Baceiredo, A.; Bertrand, G. J. Am. Chem. Soc. 1988, 6463–6466. 7. Arduengo, A. J.; Harlow, R. L.; Kline, M. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 363–365. 8. a) Díez-González, S.; Marion, N.; Nolan, S. P. Chem. Rev. 2009, 109, 3612–3676. b) Poulain, A.; Iglesias, M.; Albrecht, M. Curr. Org. Chem. 2011, 15, 3325–3336. 9. 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También se ha descrito la síntesis de los ligandos funcionalizados con tioéter 1- [2-(metiltio)fenil]-4-fenill-1H-1,2,3-triazol y 3-metil-1-[2-(metiltio)fenil]-4-fenil- 1H-1,2,3-triazol-5-ilideno). Véase: a) Hohloch, S.; Su, C.-Y.; Sarkar, B. Eur. J. Inorg. Chem. 2011, 3067-3075. b) Hohloch, S.; Sarkar, B.; Nauton, L.; Cisnetti, F.; Gautier, A. Tetrahedron Lett. 2013, 54, 1808-1812. c) Hohloch, S.; Scheiffele, D.; Sarkar, B. Eur. J. Inorg. Chem. 2013, 3956-3965. 105. Hohloch, S.; Hettmanczyck, L.; Sarkar, B. Eur. J. Inorg. Chem. 2014, 3164-3171. 106. Huynh, H. V.; Yuan, D.; Han, Y. Dalton Trans. 2009, 7262-7268. 107. Tato, F.; García-Domínguez, A.; Cárdenas, D. Organometallics, 2013, 32, 7487- 7494. 108. a) Burke, M. D, Schreiber, S. L. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 46-58 b) Galloway, W. R. J. D. Nat. Commun. 2010, 1, Article number:80. 109. Frutos, M.; Avello, M. G.; Viso, A.; Fernández De La Pradilla, R.; de la Torre, M. C.; Sierra, M. A.; Gornitzka, H.; Hemmert, C. Org. Lett. 2016, 18, 3570–3573. 110. Füger, B.; Sklute, G.; Marek, I.; Bolm, G. Y.; Bolm, C. Synlett 2008, 116-118. 111. Xu, J.; Song, Q. Org. Chem. Front. 2017, 4, 938-942. 112. a) Nieto-Oberhuber, C.; López, S.; Echavarren, A. M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 6178-6179. b) López, S.; Herrero-Gómez, E.; Pérez-Galán, P.; Nieto-Oberhuber, C.; Echavarren, A. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 6029-6032. c) Marion, N.; Lemière, G.; Correa, A.; Costabile, C.; Ramón, R. S.; Moreau, X.; de Frémont, P.; Dahmane, R.; Hours, A.; Lesage, D.; Tabet, J.-C.; Goddard, J.-P.; Gandon, V.; Cavallo, L.; Fensterbank, L.; Malacria, M.; Nolan, S. P. Chem. Eur. J. 2009, 15, 3243-3260. Capítulo VI 235 113. a) Dorel, R.; Echavarren, A. M. J. Org. Chem. 2015, 80, 7321-7332. b) Witham, C. A.; Mauleón, P.; Shapiro, N. D.; Sherry, B. D.; Toste, F. D. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 5838-5839. c) Zhang, L. Acc. Chem. Res. 2014, 47, 877-888. 114. Álvarez-Pérez, M.; Frutos, M.; Viso, A.; Fernández de la Pradilla, R.; de la Torre, M. C.; Sierra, M. A.; Gornitzka, H.; Hemmert, C. J. Org. Chem., 2017, 82, 7546- 7544. 115. Delgado-Rebollo, M.; Canseco-González, D.; Hollering, M.; Müller-Bunz, H.; Albrecht, M. Dalton Trans. 2014, 43, 4462. 116. a) Sabater, S.; Müller-Bunz, H.; Albrecht, M. Organometallics 2016, 35, 2256- 2266. b) Pretorius, R.; Fructos, M. R.; Müller-Bunz, H.; Gossage, R. A.; Pérez, P. J.; Albrecht, M. Dalton Trans. 2016, 45, 14591-14602. 117. Brunner, H. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1969, 8, 382–383. 118. a) Bauer, E. B. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 3153–3167. b) Fontecave, M.; Hamelin, O.; Ménage, S. Top. Organomet. Chem 2005, 15, 271–288. c) Ganter, C. Chem. Soc. Rev. 2003, 32, 130–138.d) Liu, J.; Wu, X.; Iggo, J. A.; Xiao, J. Coord. Chem. Rev. 2008, 252, 782–809. e) Kumar, P.; Gupta, R. K.; Pandey, D. S. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 707–733. 119. a) Standfest-Hauser, C.; Slugovc, C.; Mereiter, K.; Schmid, R.; Kirchner, K.; Xiao, L.; Weissensteiner, W. Dalton Trans. 2001, 20, 2989–2995. b) Faller, J. W.; Parr, J. Organometallics 2000, 19, 1829–1832. 120. a) Groué, A.; Tranchier, J.-P.; Rager, M.-N.; Gontard, G.; Jean, M.; Vanthuyne, N.; Pearce, H. R.; Cooksy, A. L.; Amouri, H. Inorg. Chem. 2019, 58, 2930–2933. b) Hellou, N.; Jahier-Diallo, C.; Baslé, O.; Srebro-Hooper, M.; Toupet, L.; Roisnel, T.; Caytan, E.; Roussel, C.; Vanthuyne, N.; Autschbach, J.; Mauduit, M.; Crassous, J. Chem. Commun. 2016, 52, 9243–9246. 121. Enders, D.; Gielen, H. J. Organomet. Chem. 2001, 617, 70–80. 122. Corberán, R.; Lillo, V.; Mata, J. A.; Fernandez, E.; Peris, E. Organometallics 2007, 26, 4350–4353. 123. Shibata, T.; Hashimoto, H.; Kinoshita, I.; Yanod, S.; Nishioka, T. Dalton Trans. 2011, 40, 4826–4829. Capítulo VI 236 124. a) Kealy, T. J.; Pauson, P. L. Nature 1951, 168, 1039–1040. b) Miller, A.; Tebboth, J. A.; Tremaine, F. J. Chem. Soc. 1952, 632–635. c) Wilkinson, G.; Rosenblum, M.; Whiting, M.; Woodward, R. B. J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 2125–2126. d) Fischer, E. O.; Pfab, W. Z. Naturforschg. 1952, 7b, 377–379. 125. Astruc, D. Eur. J. Inorg. Chem. 2017, 2017, 6–29. Libros: a) Hayashi, T; Togni, A., Ferrocenes. Eds.; VCH: Weinheim, Germany, 1995. b) Togni, A., Haltermann, R. L., Metallocenes Eds.; VCH: Weinheim, Germany, 1998. c) Štěpnička, P., Ferrocenes: Ligands, materials and biomolecules Ed.; Wiley: Chichester, U.K., 2008. 126. a) Togni A, Hayashi T, eds. Ferrocenes: Homogeneous Catalysis, Organic Synthesis, Materials Science. Wiley; 2008. b) Dai, L.-X., Hou, X.-L., Chiral Ferrocenes in Asymmetric Catalysis. Eds.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2010. 127. a) Bolm, C.; Kesselgruber, M.; Raabe, G. Organometallics 2002, 21, 707–710. b) Togni, A. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1996, 35, 1475–1477. c) Fu, G. C. Acc. Chem. Res. 2004, 37, 542–547. d) Gómez Arrayás, R.; Adrio, J.; Carretero, J. C. Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 7674–7715. e) Fu, G. C. Acc. Chem. Res. 2006, 39, 853– 860. f) Richards, C. J.; Arthurs, R. A. Chem. Eur. J. 2017, 23, 11460–11478. g) Gulevich, A. V.; Zhdanko, A. G.; Orru, R. V. A.; Nenajdenko, V. G. Chem. Rev. 2010, 110, 5235–5331. h) Cherney, A. H.; Kadunce, N. T.; Reisman, S. E. Chem. Rev. 2015, 115, 9587–9652. 128. a) Djukic, J. P.; Hijazi, A.; Flack, H. D.; Bernardinelli, G. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 406–425. b) Arae, S.; Ogasawara, M. Tetrahedron Lett. 2015, 56, 1751–1761. 129. Battelle, L. F.; Bau, R.; Gokel, G. W.; Oyakawa, R. T.; Ugi, I. K. J. Am. Chem. Soc. 1973, 95, 482–486. 130. Rebiere, B. F.; Riant, O.; Ricard, L.; Kagan, H. B. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1993, 32, 568–570. 131. Richards, C. J.; Locke, A. J. Tetrahedron Asymmetry 1998, 9, 2377–2407. 132. a) Gao, D.-W.; Gu, Q.; Zheng, C.; You, S.-L. Acc. Chem. Res. 2017, 50, 351–365. b) López, L. A.; López, E. Dalton Trans. 2015, 44, 10128–10135. c) Gao, D. W.; Shi, Y. C.; Gu, Q.; Zhao, Z. Le; You, S. L. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 86–89. 133. Hayashi, T.; Yamamoto, K.; Kumada, M. Tetrahedron Lett. 1974, 15, 4405–4408. Capítulo VI 237 134. a) Manoury, E.; Poli, R. In Phosphorus Compounds, Catalysis by metal complexes; Peruzzini, M., Gonsalvi, L., Eds.; Springer, 2011; Vol. 37, pp 121–149. b) Drusan, M.; Šebesta, R. Tetrahedron 2014, 70, 759–786. c) Toma, Š.; Csizmadiová, J.; Mečiarová, M.; Šebesta, R. Dalton Trans. 2014, 43, 16557–16579. d) Zhu, J. C.; Cui, D. X.; Li, Y. D.; Jiang, R.; Chen, W. P.; Wang, P. A. ChemCatChem 2018, 10, 907–919. 135. Blaser, H. Adv. Synth. Catal. 2002, 344, 17–31. 136. Yoshida, K.; Yasue, R. Chem. Eur. J. 2018, 24, 18575−18586. 137. Haraguchi, R.; Hoshino, S.; Yamazaki, T.; Fukuzawa, S. Chem. Commun. 2018, 54, 2110–2113. 138. a) Arthurs, R. A.; Ismail, M.; Prior, C. C.; Oganesyan, V. S.; Horton, P. N.; Coles, S. J.; Richards, C. J. Chem. Eur. J. 2016, 22, 3065–3072. b) Arthurs, R. A.; Prior, C. C.; Hughes, D. L.; Oganesyan, V. S.; Richards, C. J. Organometallics 2018, 37, 4204– 4212. c) Arthurs, R. A.; Hughes, D. L.; Horton, P. N.; Coles, S. J.; Richards, C. J. Organometallics 2019, 38, 1099–1107. 139. Suárez, J. R.; Trastoy, B.; Pérez-Ojeda, M. E.; Marín-Barrios, R.; Chiara, J. L. Adv. Synth. Catal. 2010, 352, 2515–2520. 140. a) Lalrempuia, R.; McDaniel, N. D.; Müller-Bunz, H.; Bernhard, S.; Albrecht, M. Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 9765–9768. b) Hanasaka, F.; Tanabe, Y.; Fujita, K. I.; Yamaguchi, R. Organometallics 2006, 25, 826–831. d) Vogt, M.; Pons, V.; Heinekey, D. M. Organometallics 2005, 24, 1832–1836. e) Hanasaka, F.; Fujita, K. I.; Yamaguchi, R. Organometallics 2005, 24, 3422–3433. f) Prinz, M.; Grosche, M.; Herdtweck, E.; Herrmann, W. A. Organometallics 2000, 19, 1692–1694. g) Corberán, R.; Sanaú, M.; Peris, E. Organometallics 2006, 25, 4002–4008. 141. Para reacciones de activación C−H asistidas por acetato en complejos metálicos ver, entre otros: a) Boutadla, Y.; Davies, D. L.; Jones, R. C.; Singh, K. Chem. Eur. J. 2011, 17, 3438–3448. b) Kashiwame, Y.; Kuwata, S.; Ikariya, T. Chem. Eur. J 2010, 16, 766–770. c) Li, L.; Brennessel, W. W.; Jones, W. D. Organometallics 2009, 28, 3492–3500. 142. La estabilidad configuracional del centro quiral de sulfóxido bajo estas condiciones de reacción ha sido demostrada previamente, ver referencia 109. Capítulo VI 238 143. a) Zamora, M. T.; Ferguson, M. J.; Cowie, M. Organometallics 2012, 31, 5384– 5395. 144. a) Albrecht, M. Chem. Rev. 2010, 110, 576–623. b) Lyons, T. W.; Sanford, M. S. Chem. Rev. 2010, 110, 1147–1169. c) Ackermann, L.; Vicente, R.; Kapdi, A. R. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 9792–9826. d) Chen, X.; Engle, K. M.; Wang, D. H.; Jin-Quan, Y. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 5094–5115. e) Daugulis, O.; Do, H.-Q.; Shabashov, D. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1074–1086. f) Lewis, J. C.; Bergman, R. G.; Ellman, J. A. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1013–1025. g) Alberico, D.; Scott, M. E.; Lautens, M. Chem. Rev. 2007, 107, 174–238. 145. Leca, D.; Song, K.; Amatore, M.; Fensterbank, L.; Lacôte, E.; Malacria, M. Chem. Eur. J. 2004, 10, 906–916. 146. a) Maassarani, F.; Pfeffer, M.; Borgne, G. Le. Organometallics 1987, 6, 2029– 2043. b) Davies, D. L.; Al-Duaij, O.; Fawcett, J.; Singh, K. Organometallics 2010, 29, 1413–1420. 147. Brunner, H.; Tsuno, T. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1501–1510. 148. a) Valencia, M.; Martín-Ortiz, M.; Gómez-Gallego, M.; Ramírez De Arellano, C.; Sierra, M. A. Chem. Eur. J. 2014, 20, 3831–3838. b) Huggins, J. M.; Bergman, R. G. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 3002–3011. 149. a) Brunner, H. Angew. Chem. Int. Ed. 1999, 38, 1194–1208. b) Carmona, D.; Lahoz, F. J.; Elipe, S.; Oro, L. A.; Lamata, M. P.; Viguri, F.; Mir, C.; Cativiela, C.; López-Ram de Víu, M. P. Organometallics 1998, 17, 2986–2995. c) Carmona, D.; Pilar Lamata, M.; Viguri, F.; San José, E.; Mendoza, A.; Lahoz, F. J.; García-Orduña, P.; Atencio, R.; Oro, L. A. J. Organomet. Chem. 2012, 717, 152–163. 150. Los alquinos II.22a, II.22b y II.22c se prepararon siguiendo el procedimiento descrito en: Kosugi, H.; Kitaoka, M.; Tagami, K.; Takahasi, A.; Uda, H. J. Org. Chem. 1987, 52, 1078−1082, Ref 95b. La azida II.23a se sintetizó según: Alvarez, S. G.; Alvarez, M. T. Synthesis 1997, 413−414. Las azidas II.23b y II.23c se prepararon de acuerdo con un procedimiento modificado de: Wilkening, I.; del Signore, G.; Hackenberger, C. P. R. Chem. Commun. 2011, 40, 349−351. 151. Los triazoles II.24ac y II.24ca y sus correspondientes sales de triazolio se prepararon como se describe en: 40. Los triazoles II.24ba and II.24cb y sus Capítulo VI 239 correspondientes sales de triazolio se prepararon según se describe en: 109. Por último, los triazoles II.30ba y II.34ba y sus correspondientes sales de triazolio se prepararon siguiendo el procedimiento descrito en: Álvarez-Pérez, M.; Velado, M.; García-Puentes, D.; Sáez, E.; Vicent, C.; Fernández De La Pradilla, R.; Viso, A.; De La Torre, M. C.; Sierra, M. A. J. Org. Chem. 2017, 82, 3341–3346. 152. a) Ibañez, S.; Poyatos, M.; Peris, E. Dalton Trans. 2016, 45, 14154–14159. b) Schulte to Brinke, C.; Hahn, F. E. Eur. J. Inorg. Chem. 2015, 3227–3231. 153. Siguiendo la nomenclatura de Schlögl para metalocenos: a) Schlögl, K. In Topics in Stereochemistry; Allinger, N., Eliel, E., Eds.; Wiley & Sons: New York, 1967; Vol. I, pp 39–89. y las normas de Cahn-Ingold y Prelog para el centro metálico: b) Cahn, R. S.; Ingold, C.; Prelog, V. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1966, 5, 385–415. 154. a) Kłys, A.; Makal, A.; Zdzienicka, A. Tetrahedron: Asymmetry 2017, 28, 135–145. b) Otsuka, A.; Sakurai, K.; Hasegawa, T. Chem. Commun. 2009, 5442–5444. c) Trivedi, R.; Deepthi, B.; Giribabu, L.; Sridhar, B.; Sujitha, P.; Kumar, G.; Ramakrishna, K. V. S. Eur. J. Inorg. Chem 2012, 2267–2277. d) Yamaguchi, Y.; Ding, W.; Sanderson, C. T.; Borden, M. L.; Morgan, M. J.; Kutal, C. Coord. Chem. Rev. 2007, 251, 515–524. 155. Bajo las condiciones utilizadas no se ha observado epimerización del sulfóxido quiral. Ver: Avello, M. G.; Frutos, M.; de la Torre, M. C.; Viso, A.; Velado, M.; de la Pradilla, R. F.; Sierra, M. A.; Gornitzka, H.; Hemmert, C. Chem. Eur. J. 2017, 23, 14523–14531. 156. El espectro de 1H RMN del complejo II.60 recuperado, tras el experimento en CD3CN, coincide con el espectro del carbeno neutro (con ligando Cl). Ver: 146 y 148a. 157. Es sabido que la tensión estérica favorece la disociación de los ligandos NHCs. Por ello, los complejos impedidos estéricamente preparados en este trabajo podrían sufrir la disociación del ligando carbeno que, al volver a coordinarse podría invertir la configuración en el metal del complejo semisandwich, llevando a la racemización del centro metálico quiral. Sin embargo, esto no ocurre en nuestro caso, ya que solo se observa una configuración en el centro metálico. Para leer sobre la relación entre tensión estérica y facilidad de disociación de los Capítulo VI 240 ligandos NHCs ver: a) Allen, D. P.; Crudden, C. M.; Calhoun, L. A.; Wang, R. J. Organomet. Chem. 2004, 689, 3203–3209. b) Allen, D. P.; Crudden, C. M.; Calhoun, L. A.; Wang, R.; Decken, A. J. Organomet. Chem. 2005, 690, 5736–5746. c) Praetorius, J. M.; Allen, D. P.; Wang, R.; Webb, J. D.; Grein, F.; Kennepohl, P.; Crudden, C. M. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3724−3725. 158. a) Petronilho, A.; Llobet, A.; Albrecht, M. Inorg. 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C.; Viso, A.; Velado, M.; de la Pradilla, R. F.; Sierra, M. A.; Gornitzka, H.; Hemmert, C. Chem. Eur. J. 2017, 14523–14531. 223. a) Los alquinil sulfóxidos se preparan según:95b. b) La Nonafluorobutanosulfonil azida se preparó según lo descrito en: 139. c) PhI=NTs fue sintetizado como lo describen en: Taylor, S.; Gullick, J. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2, 2001, 1714. d) El dímero [MCl2Cp*]2 (M= Ir, Rh) se preparó siguiendo la metodología descrita en: Ball, R.G.; Graham, W.A.G.; Heinekey, D.M. Inorg. Chem., 1990, 29, 2023. 224. Sheldrick, G. M. Acta Crystallogr. 1990, A46, 467-473. 225. Sheldrick, G. M. Acta Crystallogr. 2008, A64, 112-122. 226. a) Flack, H. D. Acta Crystallogr. 1983, A39, 876-881. b) Parsons S.; Flack, H. D.; Wagner, T. Acta Cryst. 2013, B69, 249-259. Tesis Marta García-Avello Méndez PORTADA ABREVIATURAS Y ACRÓNIMOS ÍNDICE RESUMEN SUMMARY CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS CAPÍTULO II. SÍNTESIS DE COMPLEJOS MONO Y BIMETÁLICOS QUIRALES CAPÍTULO III. SÍNTESIS DE COMPLEJOS SEMI-SÁNDWICH QUIRALES EN EL METAL QUE CONTIENEN BODIPYS EN SU ESTRUCTURA CAPÍTULO IV. CONCLUSIONES GENERALES CAPÍTULO V. PROCEDIMIENTOS EXPERIMENTALES GENERALES CAPÍTULO VI. BIBLIOGRAFÍA