Desarrollo de sensores moleculares mediante reacciones de acoplamiento cruzado con organometálicos de indio y síntesis de derivados de BODIPY y pirroles por hidrofuncionalización de alquinos catalizadas por In(III)

Abstract

[Resumen] En esta Tesis Doctoral se recoge el trabajo de investigación dedicado al estudio de nuevas aplicaciones sintéticas del indio(III) como reactivo en reacciones de acoplamiento cruzado catalizadas por paladio empleando organometálicos de indio(III), y como catalizador en reacciones de hidrofuncionalización de alquinos. Esta memoria se organiza en tres capítulos; el Capítulo 1 describe la síntesis de quimiosensores basados en el anillo de imidazol mediante reacciones de acoplamiento cruzado secuencial con organometálicos de indio(III). También se lleva a cabo un análisis estructural y un estudio de su capacidad de detección frente a diferentes cationes metálicos. El Capítulo 2 se centra en la funcionalización del esqueleto de BODIPY para la síntesis de derivados con aplicación en biomedicina. Se describe la síntesis del esqueleto BODIPY mediante el empleo de irradiación por microondas y el estudio de la actividad catalítica de sales y haluros de indio(III) en la reacción de hidroarilación intermolecular de alquinos con BODIPY. También se describe la funcionalización del núcleo BODIPY mediante reacciones de acoplamiento cruzado con organometálicos de indio(III). Tras la síntesis de los derivados de BODIPY se presentan los resultados obtenidos del estudio de sus propiedades fotofísicas y su aplicación en biomedicina. El Capítulo 3 está dedicado a la síntesis de pirroles a partir de azidas homopropargílicas mediante reacción de hidroaminación con regioselectividad 5-endo-dig bajo catálisis de indio(III). También se describe la síntesis de benzo[g]indoles a partir de azidas diínicas mediante un proceso en cascada de hidroaminación 5-endo-dig seguido de reacción de hidroarilación 6-endo-dig.

[Resumo] Nesta Tese Doutoral recóllese o traballo de investigación dedicado ao estudo de novas aplicacións sintéticas do indio(III) como reactivo en reaccións de acoplamento cruzado catalizadas por paladio empregando organometálicos de indio(III), e como catalizador en reaccións de hidrofuncionalización de alquinos. Esta memoria organízase en tres capítulos; o Capítulo 1 describe a síntese de quimiosensores baseados no anel de imidazol mediante reaccións de acoplamento cruzado secuencial con organometálicos de indio(III). Tamén se leva a cabo unha análise estrutural e un estudo da súa capacidade de detección fronte a diferentes cationes metálicos. O Capítulo 2 céntrase na funcionalización do esqueleto de BODIPY para a síntese de derivados con aplicación en biomedicina. Descríbese a síntese do esqueleto BODIPY mediante o emprego de irradiación por microondas e o estudo da actividade catalítica de sales e haluros de indio(III) na reacción de hidroarilación intermolecular de alquinos con BODIPY. Tamén se describe a funcionalización do núcleo BODIPY mediante reaccións de acoplamento cruzado con organometálicos de indio(III). Tras a síntese dos derivados de BODIPY preséntanse os resultados obtidos do estudo das súas propiedades fotofísicas e a súa aplicación en biomedicina. O Capítulo 3 está dedicado á síntese de pirroles a partir de azidas homoproparxílicas mediante reacción de hidroaminación con rexioselectividade 5-endo-dig baixo catálisis de indio(III). Tamén se describe a síntese de benzo[g]indoles a partir de azidas diínicas mediante un proceso en cascada de hidroaminación 5-endo-dig seguido de reacción de hidroarilación 6-endo-dig.

[Abstract] This Doctoral Thesis reports the research work dedicated to the study of new synthetic applications of indium(III) as a reagent in palladium-catalyzed cross-coupling reactions using indium(III) organometallics, and as a catalyst in alkyne hydrofunctionalization reactions. This report is organized into three chapters; Chapter 1 describes the synthesis of imidazole ring-based chemosensors by sequential cross-coupling reactions with indium(III) organometallics. A structural analysis and a study of its detection ability against different metal cations are also induced. Chapter 2 focuses on the functionalization of the BODIPY core for the synthesis of derivatives with application in biomedicine. The synthesis of the BODIPY core is described using microwave irradiation and the study of the catalytic activity of indium(III) salts and halides in the intermolecular hydroarylation reaction of alkynes with BODIPY. Functionalization of the BODIPY core by cross-coupling reactions with indium(III) organometallics is also described. After the synthesis of the BODIPY derivatives, the results obtained from the study of its photophysical properties and its application in biomedicine are presented. Chapter 3 is dedicated to the synthesis of pyrroles from homopropargylic azides by hydroamination reaction with regioselectivity 5-endo-dig under indium(III) catalysis. The synthesis of benzo[g]indoles from azido-diynes by a cascade reaction that involves 5-endo-dig hydroamination followed by 6-endo-dig hydroarylation reaction is also described.