La reacció de Pauson-Khand és una cicloaddició promoguda o catalitzada per cobalt entre un alquè i un alquí amb inserció d'una molècula de monòxid de carboni per a donar una ciclopentenona. Aquesta reacció, descoberta per Pauson i Khand l'any 1973 és avui dia un dels principals mètodes de síntesi per a la construcció de compostos amb anells de cinc baules. Com es pot veure a la figura, si la olefina és disubstituïda, es poden crear dos nous centres estereogènics en la reacció. En els últims anys s'han desenvolupat en el grup mètodes eficients de síntesi asimètrica basats en l'ús d'auxiliars quirals. També hem estat capaços de dissenyar lligands quirals per a reaccions de Pauson-Khand enantioselectives.

Entre els lligands dissenyats per a aquesta reacció cal destacar dues generacions de compostos els derivats de productes naturals com el PuPHOS i els lligands de tipus N-fosfino-sulfinamida (PNSO) que provenen de sulfinamides quirals comercials. Es tracta de lligands bidentats del tipus P,S. La característica més important d’aquests lligands és la separació tant curta, només un àtom de carboni, que hi ha entre els àtoms de sofre i fòsfor. Aquesta disposició fa que en coordinar-se a un complex bimetal•lic s’afavoreixi una complexació del tipus pont, on el sofre i el fòsfor estan coordinats a diferents àtoms metàl•lics, en comptes d’una de quelatada.

Aquests lligands s’han emprat amb èxit en la reacció de Pauson-Khand intramolecular. Per exemple, els lligands de tipus PNSO es coordinen a un complex de dicobalthexacarbonil del trimetilsililacetilè amb una diastereoselectivitat de fins a 12/1. El complex majoritari es pot aïllar amb bon rendiment per cristal•lització. La reacció amb norbornadiè d’aquest complex condueix a la corresponent ciclopentenona amb elevada puresa òptica (96-97% ee). És important destacar que els dos possibles enantiòmers dels lligands PNSO són assequibles a escala multigram. Això permet accedir als dos enantiòmers de les ciclopentenones finals.

En l’actualitat estem investigant la utilització d’aquests lligands i d’altres en una versió asimètrica i enantioselectiva de la reacció de PK intermolecular. Amb aquesta fi, mitjançant tècniques de seguiment de la reacció in situ (FT-IR) s’estan avaluant les propietats idònies que ha de tenir el lligand per a aquesta transformació. El repte per al futur és aconseguir fer la reacció amb quantitats catalítiques tant de lligand com de metall.