La sintesi di ciclobutanoli è di fondamentale importanza essendo questo motivo strutturale presente in numerosi prodotti di origine naturale o biologicamente attivi. La loro sintesi e quella di derivati del ciclobutano, tuttavia, continua ad essere una notevole sfida, data la scarsità di metodi affidabili per ottenerli. Una delle reazioni utili a questo scopo è la reazione di ciclizzazione di Norrish-Yang in cui la fotostimolazione di chetoni (e raramente di aldeidi) porta alla formazione di ciclobutanoli contenenti fino a tre nuovi centri chirali.
Nell'ottica di sviluppare nuove strategie sintetiche diasteroselettive ed enantioselettive, il presente progetto è la prosecuzione del lavoro di dottorato del proponente e si pone come obiettivo di estendere le notevoli potenzialità sintetiche della fotociclizzazione di Norrish-Yang ad una classe di composti poco studiati in letteratura, le 2-(idrossiimmino)aldeidi, e a derivati 1,2-dicarbonilici. Inizialmente si cercherà di sviluppare una versione enantioselettiva della reazione per l'ottenimento di ciclobutanoli chirali. Successivamente, i ciclobutanoli ottenuti saranno trasformati, tramite reazione di apertura di anello, nelle corrispondenti 3-cianoaldeidi chirali, composti basilari per sintesi farmaceutica. Parallelamente, si cercherà di ottenere una versione enantioselettiva della ciclizzazione di Norrish-Yang di 1,2-dichetoni.
La sintesi enantioselettiva di ciclobutanoli rimane ad oggi una sfida sintetica di particolare interesse, sia per la presenza di questo motivo strutturale in numerose molecole di origine naturale, sia per la scarsità di metodi per ottenere questi composti con alti eccessi enantiomerici. Con questo progetto si proverà a sviluppare una sintesi alternativa ai metodi esistenti per ottenere ciclobutanoli in maniera enantioarricchita, applicandola in particolare alle 2-(idrossiimmino)aldeidi e ai composti 1,2-dicarbonilici.
Infine l'ottenimento di 3-cianoaldeidi tramite la sequenza fotociclizzazione/apertura d'anello a partire dalle HIA costituirà una procedura alternativa a quelle già esistenti per ottenere questi composti, solitamente sintetizzati tramite alchilazione organocatalizzata di aldeidi con bromonitrili. Questo permetterà di ottenere 3-cianoaldeidi in alti eccessi diastereomerici ed enantiomerici, consentendo l'accesso a molecole altrimenti difficili da ottenere.