Ligandos de nueva generación basados en hidrazonas para aplicaciones en catálisis asimétrica

Falta palabras claveLa creciente demanda de compuestos enantioméricamente puros para su uso como fármacos, aromas, fragancias, productos agroquímicos y precursores de materiales poliméricos ha impulsado el desarrollo espectacular de la síntesis asimétrica moderna. Hoy en día la síntesis enantioselectiva se enfrenta al reto de desarrollar metodologías que combinen la máxima eficiencia química, minimizando así los costes de producción y la generación de residuos, con el respeto por el medio ambiente. Es por ello que en los últimos años se han incrementado de una manera exponencial los métodos para llevar a cabo síntesis enantioselectivas de naturaleza catalítica. Dentro de la amplia variedad de ligandos desarrollados en el campo de la catálisis asimétrica, actualmente hay un gran interés en los ligandos nitrogenados que ofrecen múltiples ventajas en comparación a los ampliamente extendidos ligandos fosforados. En el contexto de la presente Tesis Doctoral, merecen una mención especial los ligandos heterobidentados N,N´; en particular, los ligandos nitrogenados que contienen un nitrógeno piridínico básico combinado con otro nitrógeno de hibridación sp2. Entre las virtudes de este tipo de ligandos subyace la intrínseca asimetría electrónica de las dos posiciones de coordinación (dos nitrógenos de distinta naturaleza que presentan distintas capacidades donadoras); así como una alta capacidad para modular estéricamente el entorno del centro metálico. Por otro lado, las hidrazonas surgen como una nueva clase de ligandos nitrogenados con gran potencial. Los resultados de nuestro grupo de investigación empleando un ligando bishidrazona derivado del glioxal en reacciones de Diels-Alder catalizadas por Cu(II) y Suzuki- Miyaura catalizadas por Pd han puesto de relevancia que el uso de pirrolidinas C2–simétricas como grupos terminales dialquilamino, en los que la ausencia de la pérdida de entorno quiral por la rotación del enlace N-N se minimiza, es la clave para obtener elevadas enantioselectividades. Así, aunando estos dos criterios, las hidrazonas enantiopuras conteniendo fragmentos de piridina o quinolina, presentan un diseño prometedor que las hacen ligandos únicos para catálisis asimétrica: alta estabilidad de sus complejos metálicos, mayor versatilidad de su habilidad coordinante (heterobidentada y hemilábil), y por último, posibilidad de modular y cambiar sus propiedades estéricas y electrónicas introduciendo los sustituyentes apropiados en el anillo de piridina/quinolina. Teniendo en cuenta estas características tan especiales, se ha sintetizado una nueva familia de ligandos N,N´ heterobidentados que contienen en su estructura un fragmento de piridina o quinolina combinado con hidrazonas derivadas de hidracinas enantiopuras de simetría C2. Adicionalmente, se han introducido posiciones de coordinación adicionales en el anillo de piridina, originando diferentes ligandos multidentados. Además se han sintetizado ligandos tri-tetra- y pentadentados tipo píncer, cuya geometría sería susceptible de albergar metales de mayor tamaño como los lantánidos o incluso más de un metal formando complejos heterometálicos. Del mismo modo, se han obtenido complejos estables de Ni(II) y Pd(II) de dichos ligandos, y ha sido posible un análisis estructural detallado de los mismos mediante estudios de difracción de Rayos X. La actividad catalítica de complejos de Pd(II) ha sido evaluada en diversas reacciones de interés: El sistema L1/Pd(OAc)2 ha proporcionado resultados satisfactorios en la síntesis de biarilos que contienen fragmentos naftilo/naftilo y naftilo/fenilo mediante acoplamiento cruzado Suzuki-Miyaura asimétrico. El sistema L1/Pd(TFA)2 ha proporcionado resultados buenos en la adición 1,4 de ácidos arilborónicos a ciclohexenonas β,β´-disustituidas y excelentes en la adición 1,2 a sulfonil cetoiminas. Además, la metodología ha sido extendida a sulfonil diiminas, obteniéndose elevados rendimientos y enantioselectividades junto con regioselectividades completas en sustratos asimétricos, lo que constituye un hecho sin precedentes hasta la fecha

Organocatalytic Enantioselective Henry Reactions

This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License.A large number of interesting organocatalytic enantioselective protocols have been explored and successfully applied in the last decade. Among them, the Henry (nitroaldol) reaction represents a powerful carbon-carbon bond-forming procedure for the preparation of valuable synthetic intermediates, such as enantioenriched nitro alcohols, which can be further transformed in a number of important nitrogen and oxygen-containing compounds. This area of research is still in expansion and a more complex version of this useful process has recently emerged, the domino Michael/Henry protocol, affording highly functionalized cycles with multiple stereogenic centers.We thank the Spanish Ministry of Science and Innovation (Projects CTQ2009-09028 and CTQ2010-19606) and the Government of Aragón (Project PI064/09 and Research Groups, E-10) for financial support of our research. E. M.-L. thanks CSIC for a JAE-Doc postdoctoral contract. R. P. H. thanks the Aragón I + D Foundation for her permanent position.Peer Reviewe

Melatonin non-linearly modulates bull spermatozoa motility and physiology in capacitating and non-capacitating conditions

Bull spermatozoa physiology may be modulated by melatonin. We washed ejaculated spermatozoa free of melatonin and incubated them (4 h, 38 °C) with 0-pM, 1-pM, 100-pM, 10-nM and 1-µM melatonin in TALP-HEPES (non-capacitating) and TALP-HEPES-heparin (capacitating). This range of concentrations encompassed the effects mediated by melatonin receptors (pM), intracellular targets (nM–µM) or antioxidant activity (µM). Treatment effects were assessed as motility changes by computer-assisted sperm analysis (CASA) of motility and physiological changes by flow cytometry. Melatonin effects were more evident in capacitating conditions, with 100 pM reducing motility and velocity (VCL) while increasing a “slow” subpopulation. All concentrations decreased apoptotic spermatozoa and stimulated mitochondrial activity in viable spermatozoa, with 100 pM–1 µM increasing acrosomal damage, 10 nM–1 µM increasing intracellular calcium and 1 pM reducing the response to a calcium-ionophore challenge. In non-capacitating media, 1 µM increased hyperactivation-related variables and decreased apoptotic spermatozoa; 100 pM–1 µM increased membrane disorders (related to capacitation); all concentrations decreased mitochondrial ROS production. Melatonin concentrations had a modal effect on bull spermatozoa, suggesting a capacitation-modulating role and protective effect at physiological concentrations (pM). Some effects may be of practical use, considering artificial reproductive techniques

Palladium‐Catalyzed Cross‐Dehydrogenative Coupling of <i>o</i>‐Xylene: Evidence of a New Rate‐Limiting Step in the Search for Industrially Relevant Conditions

An efficient cross‐dehydrogenative coupling of o‐xylene under neat conditions, which brings important industrial benefits towards the synthesis of a monomer used in polyimide resins, is reported. The catalyst based on the combination of Pd/N ligand/carboxylate=1:1:2 does not require a Cu cocatalyst and proceeds at 11 bar of O2 pressure. Evaluation of the deuterium kinetic isotope effect (KIE) provides evidence for three different rate‐determining steps, which depend on the reaction conditions (medium, temperature). Under the reported neat conditions, the dissociation of a carboxylate‐bridged dimer to generate a more reactive monometallic Pd species is proposed to be the rate‐limiting step

Efecto de las hormonas del tracto reproductor femenino sobre el citoesqueleto del espermatozoide

La progesterona y el estradiol son hormonas esteroideas que ejercen su acción en el eje hipotálamo-hipofisario-gonadal a través de receptores nucleares. Sin embargo en los últimos años se ha postulado la existencia de otro tipo de receptores que iniciarían una ruta de señalización no genómica en determinadas células diana. La presencia de ambas hormonas en el tracto reproductor femenino, así como la demostración de la existencia de sus respectivos receptores en el espermatozoide, sugieren que tanto la progesterona como el estradiol podrían jugar un papel importante en la regulación de la funcionalidad espermática a lo largo del tracto genital de la hembra, interviniendo en procesos tan importantes como la capacitación, la hiperactivación de la motilidad y la reacción acrosómica. La capacitación es el conjunto de cambios que sufre el espermatozoide en el tracto reproductor femenino, que le preparan para sufrir la reacción acrosómica, y que le confieren capacidad fecundante. Todos estos procesos estarían relacionados con cambios en la organización del citoesqueleto. Dado que no existe consenso sobre el efecto que estas hormonas podrían ejercer sobre el espermatozoide, el presente trabajo pretende estudiar los cambios relacionados con la capacitación y la organización del citoesqueleto que se producen en espermatozoides de la especie ovina al incubarlos en condiciones capacitantes con dos concentraciones distintas de cada hormona (1 μM y 100 pM). Los resultados del presente trabajo mostraron un aumento significativo en el porcentaje de espermatozoides con una distribución intracelular de calcio asociada al proceso de capacitación en las muestras incubadas con ambas hormonas. Sin embargo, no se observó un aumento en la fosforilación de residuos de tirosina de las proteínas de membrana ni en la motilidad progresiva de los espermatozoides. Así mismo, también se observaron cambios estadísticamente significativos en la distribución del citoesqueleto de actina

Pyridine–hydrazone ligands in enantioselective palladium-catalyzed Suzuki–Miyaura cross-couplings

The geometries and coordination properties of modular pyridineehydrazone N,N-ligands containing C2- symmetric trans-2,5-diphenylpyrrolidine and trans-2,5-diphenylpiperidine as the terminal dialkylamino units have been analyzed by X-ray diffraction analysis of [PdCl2(N,N)] complexes [(N,N)¼pyridine hy- drazone ligand]. In combination with Pd(OAc)2 as the precatalyst, these ligands provide high enantio- selectivities (up to 95:5 er) in asymmetric SuzukieMiyaura cross couplings of 2-methoxy-1-naphthyl bromides with 1-naphthyl and 2-tolyl boronic acids.Ministerio de Economía y Competitividad TQ2013-48164-C2-1-P, CTQ2013- 48164-C2-2-P, CTQ2014-51912-REDC, RYC-2013-12585Junta de Andalucía 2012/FQM 107

Improvement of the Seminal Characteristics in Rams Using Agri-Food By-Products Rich in Phytomelatonin

The aim of this study was to evaluate the effect of a phytomelatonin-rich diet, including by-products from the food industry, on ram sperm quality and seminal plasma composition. Melatonin content in several by-products before and after in vitro ruminal and abomasal digestion was determined by HPLC-ESI-MS/MS. Finally, 20% of a mix of grape pulp with pomegranate and tomato pomaces was included in the rams’ diet, constituting the phytomelatonin-rich diet. Feeding the rams with this diet resulted in an increase in seminal plasma melatonin levels compared with the control group (commercial diet) in the third month of the study. In addition, percentages higher than those in the control group of morphologically normal viable spermatozoa with a low content of reactive oxygen species were observed from the second month onwards. However, the antioxidant effect does not seem to be exerted through the modulation of the antioxidant enzymes since the analysis of the activities of catalase, glutathione reductase and glutathione peroxidase in seminal plasma revealed no significant differences between the two experimental groups. In conclusion, this study reveals, for the first time, that a phytomelatonin-rich diet can improve seminal characteristics in ram