L'organocatalisi asimmetrica è una branca della chimica organica di sintesi focalizzata sull'impiego di piccole molecole organiche come catalizzatori dei processi chimici, in luogo di sali o composti di coordinazione di metalli di transizione. I principali vantaggi di tale approccio alla sintesi organica risiedono nella maggiore semplicità operativa (è spesso possibile evitare condizioni anidre), nella biodegradabilità del catalizzatore (maggiore immediatezza e/o minori costi di smaltimento del catalizzatore esausto) e nell' ampia disponibilità di sostanze naturali chirali da impiegare come catalizzatori direttamente o a seguito di modificazioni sintetiche. Partendo da reagenti poco costosi, in certi casi addirittura prodotti di scarto di processi di lavorazione industriali, ci proponiamo di preparare, attraverso semplici reazioni note in letteratura, una nuova serie modulare di organocatalizzatori, nella fattispecie acidi fosforici a chiralità puntuale, concettualmente non ancora impiegati in letteratura a scopo catalitico.
Il solchetale può essere variamente derivatizzato attraverso semplici reazioni note in letteratura che coinvolgano il gruppo ossidrilico rimasto libero: esterificazione (Karmee, S. K. Synth. Comm. 2013, 43, 450), eterificazione (Mallik, S.; Prasad, R.; Bhattacharya, A.; Sen, P. ACS Med. Chem. Lett. 2018, 9, 434), tosilazione (Dams, I.; Kutner, A.; Chodinski, M; Krupa, M.; Pietraszek, A.; Zezula, M; Cmoch, P.; Kosinska, M. 2015, Process for preparation of prostaglandin F2 alpha analogues, US 2015/0031898 A1) eventualmente seguita da sostituzione nucleofila. Lo scopo della funzionalizzazione è quello di introdurre un gruppo ingombrante e possibilmente chirale, allo scopo di migliorare sperabilmente il grado di induzione asimmetrica del catalizzatore ottenuto dopo l'apertura del solchetale e la successiva fosforilazione del diolo risultante. Nel caso della sostituzione nucleofila, una interessante prospettiva è rappresentata dal rimpiazzo dell'ossidrile con un ammino gruppo passando per un'azide (Gibson, F. S.; Park, M. S.; Rapoport, H. J. Org. Chem. 1994, 59, 7503) che permetterebbe poi di ottenere una tiourea per reazione dell'ammina con un isotiocianato. Si otterrebbe così un potenziale catalizzatore bifunzionale acido/tiourea. Catalizzatori similari, del tipo però base/tiourea sono già stati preparati a partire dagli alcaloidi della Cinchona (Vakulya, B.; Varga, S.; Csámpai, A.; Soós, T. Org. Lett. 2005, 7, 1967), ed una serie di tiouree chirali modulari di questo tipo è stata sviluppata proprio nel nostro laboratorio (Silvi, M.; Renzi, P.; Rosato, D.; Margarita, C.; Vecchioni, A.; Bordacchini, I.; Morra, D.; Nicolosi, A.; Cari, R. ; Sciubba, F.; Scarpino Schietroma, D.; Bella, M. Chem. Eur. J. 2013, 19, 9973) ed impiegata con successo in reazioni organocatalitiche (Puglisi, A.; Giustini, C.; Ricucci, A.; Perotti, E.; Massaro, L.; Morra, D.; Ciucci, F.; Zucchet, A.; Antenucci, A.; Moliterno, M.; Placidi, S.; Sciubba, F.; Galantini, L.; Salvio, R.; Bella, M. Chem. Eur. J. 2018, 24, 6941). Riassumendo, attraverso reazioni semplici ed adoperando reagenti poco costosi, in certi casi addirittura prodotti di scarto di reazioni industriali, ci proponiamo di preparare una nuova serie modulare di organocatalizzatori, nella fattispecie acidi fosforici a chiralità puntuale, concettualmente non ancora impiegati in letteratura a scopo catalitico. Per i test catalitici delle molecole così preparate vi è a disposizione un'ampia letteratura sugli acidi fosforici a chiralità assiale da cui attingere (Parmar, D.; Sugiono, E.; Raja, S.; Rueping, M. Chem. Rev. 2014, 114, 9047). Tuttavia, in prima istanza, i catalizzatori potrebbero essere testati sulla medesima reazione di chetalizzazione asimmetrica del glicerolo, caratterizzata da una estrema semplicità operativa.