Reazioni di ciclizzazione di alleni promossi dalla luce visibile

The highly functionalized pyrrolidines and piperidines are molecules in great demand by the pharmaceutical industry. In this thesis work we develop a reaction for the synthesis of these molecules using allenic substrates, aryl halides and using photocatalysis. The catalytic system that is exploited is that typical of a Heck reaction, which is optimized for photocatalytic conditions. The scope of the reaction is then extended to various aryl halides having substituents with different electronic properties, in addition to these the scope is also extended to different allenes. Finally, a study, both experimental and computational, is carried out to clarify the mechanism of the reaction. This allows us to see that both a thermal and a photocatalytic mechanism are possible, which are one alternative to the other and that the one promoted by light leads to much higher yields.

Le pirrolidine e le piperidine, altamente funzionalizzate, sono molecole molto richieste dall’industria farmaceutica. In questo lavoro di tesi si va a sviluppare una reazione per la sintesi di queste molecole utilizzando dei substrati allenici, degli alogenuri arilici ed utilizzando la fotocatalisi. Il sistema catalitico che si sfrutta è quello tipico di una reazione di Heck, il quale viene ottimizzato per le condizioni fotocatalitiche. Si va poi ad estendere lo scopo della reazione su svariati alogenuri arilici aventi sostituenti con proprietà elettroniche diverse, oltre a questi lo scopo viene anche esteso su diversi alleni. Infine viene condotto uno studio, sia sperimentale che computazionale, per chiarire il meccanismo della reazione. Questo permette di vedere che è possibile sia un meccanismo termico che uno fotocatalitico, che sono l’uno alternativo all’altro e che quello promosso dalla luce porta a rese molto superiori.