Riassunto analitico
L’ottenimento di molecole enantiopure è sempre stato una sfida impegnativa nella sintesi di molecole biologicamente attive; infatti, gli enantiomeri hanno proprietà differenti all’interno dei sistemi biologici. La catalisi asimmetrica è uno dei modi più efficienti per la sintesi di molecole enantiopure e comprende la catalisi metallica ed enzimatica. Negli ultimi vent’anni si è aggiunto un terzo metodo di promozione: l’organocatalisi, il cui sviluppo è culminato con il premio Nobel per la chimica del 2021 a B. List e DWC MacMillan. L’ organocatalisi prevede l’uso di piccole molecole organiche provenienti dal chiral pool, senza l’utilizzo di metalli pesanti, in condizioni blande e senza l’utilizzo di ambienti inerti; quindi, risulta un metodo più “green” e conveniente rispetto ai metodi tradizionali di catalisi. Inoltre, la versatilità dell’organocatalisi sta nella possibilità di accoppiarla in maniera sinergica con altri metodi catalitici, come ad esempio le reazioni foto-redox. Come catalizzatori si possono utilizzare amminoacidi e loro derivati, alcaloidi e peptidi. Da recenti studi si è scoperto che un tripeptide che presenta un amminoacido N-terminale della serie D dona alla molecola la capacità di auto-assemblarsi in strutture supramolecolari ordinate, visibili macroscopicamente come fibrille, e al limite anche come idrogel. Teoricamente le interazioni intermolecolari all’ interno dell’aggregato supramolecolare potrebbero a loro volta contribuire ad aumentare la velocità di reazione e l’enantioselettività, grazie ad una catalisi supramolecolare. In questo lavoro di tesi si propone l’ottimizzazione della sintesi del tripeptide DPro-LPhe-LPhe e lo studio del suo impiego come organocatalizzatore enantioselettivo supramolecolare nella reazione di Henry e nell’alchilazione di Friedel-Crafts e come catalizzatore fotoredox nell’α-alchilazione di aldeidi, per l’ottenimento di derivati dell’indolo, importante nucleo eterociclico presente in numerosi farmaci antitumorali e antimicrobici, e derivati γ-butirrolattonici β-sostituiti, importanti come farmaci modulatori dei recettori GABA. Nel corso di questo lavoro si è ottimizzata la sintesi del tripeptide dPFF mediante coupling degli amminoacidi in fase liquida con HATU e DIPEA riducendo i tempi di sintesi del tripeptide da 2 settimane a 4 giorni. Il tripeptide ha mostrato capacità di assemblarsi in strutture supramolecolari in presenza di H2O:esafluoroisopropanolo 9:1 mediante shock termico formando, a concentrazioni superiori di 60 mM, un idrogel. dPFF ha mostrato capacità catalitica nelle alchilazioni di Friedel-Crafts con conversioni tra il 60% e l’85% e conversioni maggiori del 95% nella reazione di α-alchilazione di aldeidi in presenza di Eosina Y con irradiazione di luce a 530nm.
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