Novel Supramolecular Gold(I)-Cavitand Catyalysts and Approach to the Total Synthesis of Monomarginine

Abstract

Durant les darreres dues dècades, les transformacions catalitzades per or(I) han emergit com eines potents per a la construcció de complexitat molecular. Aquesta Tesi Doctoral es basa en aquests avenços, centrant-se en la catàlisi asimètrica amb or(I), el desenvolupament de nous catalitzadors d’or(I) i estratègies sintètiques innovadores dirigides a productes naturals. Un tema central és el disseny de lligands cavitant voluminosos, que presenten una cavitat que influeix en els resultats de les reaccions i n'en millora la selectivitat. Inspirada per l'èxit d'una família de cavitands d’or(I) prèviament desenvolupada, aquesta recerca explora la síntesi i les aplicacions d’una nova família de complexos d’or(I)-cavitant, incorporant modificacions estructurals per ampliar la seva aplicabilitat en diverses reaccions. Paral·lelament, la tesi investiga l’elucidació estructural i la síntesi total de la monomarginina, un producte natural derivat de Monocarpia marginalis. L’estructura d’aquesta molècula es va reassignar i es van seguir diverses estratègies sintètiques per assolir-ne la síntesi total. Integrant el disseny de catalitzadors, el desenvolupament de reaccions i la síntesi de productes naturals, aquest treball avança en la comprensió i aplicació de les transformacions catalitzades per or(I), contribuint significativament al camp de la química sintètica moderna.

Durante las últimas dos décadas, las transformaciones catalizadas por oro(I) han surgido como herramientas poderosas para la construcción de complejidad molecular. Esta Tesis Doctoral se basa en estos avances, enfocándose en la catálisis asimétrica con oro(I), el desarrollo de nuevos catalizadores de oro(I) y estrategias sintéticas innovadoras dirigidas a productos naturales. Un tema central es el diseño de ligandos cavitandos voluminosos, que presentan una cavidad que influye en los resultados de las reacciones y mejora su selectividad. Inspirada por el éxito de una familia de cavitandos de oro(I) previamente desarrollada, esta investigación explora la síntesis y las aplicaciones de una nueva familia de complejos de oro(I)-cavitando, incorporando modificaciones estructurales para ampliar su aplicabilidad en diversas reacciones. Paralelamente, la tesis investiga la elucidación estructural y la síntesis total de la monomarginina, un producto natural derivado de Monocarpia marginalis. La estructura de esta molécula fue reasignada y se siguieron diversas estrategias sintéticas para lograr su síntesis total. Integrando el diseño de catalizadores, el desarrollo de reacciones y la síntesis de productos naturales, este trabajo avanza en la comprensión y aplicación de las transformaciones catalizadas por oro(I), contribuyendo significativamente al campo de la química sintética moderna.

Over the past two decades, gold(I)-catalyzed transformations have emerged as powerful tools for constructing molecular complexity. This Doctoral Thesis builds on these advancements, focusing on asymmetric gold(I) catalysis, the development of novel gold(I) catalysts, and innovative synthetic strategies targeting natural products. A central theme is the design of bulky cavitand ligands, which feature a cavity pocket that shapes reaction outcomes and enhances selectivity. Inspired by the success of a previously developed gold(I)-cavitand family, this research explores the synthesis and applications of a new family of gold(I)-cavitand complexes, incorporating structural modifications to broaden their applicability across diverse reactions. In parallel, the thesis investigates the structure elucidation and total synthesis of monomarginine, a natural product derived from Monocarpia marginalis. The structure of this molecule was reassigned, and various synthetic strategies were pursued to achieve its total synthesis. By integrating catalyst design, reaction development, and natural product synthesis, this work advances the understanding and application of gold(I)-catalyzed transformations, contributing significantly to the field of modern synthetic chemistry.