La activación bencílica y el estereocontrol en complejos de tricarbonil(areno)cromo se refieren a las velocidades y estereoselectividades mejoradas de las reacciones en la posición bencílica de los anillos aromáticos complejados con cromo(0) en relación con los arenos no complejados . La complejación de un anillo aromático con cromo estabiliza tanto los aniones como los cationes en la posición bencílica y proporciona un elemento de bloqueo estérico para la funcionalización diastereoselectiva de la posición bencílica. Se ha desarrollado una gran cantidad de métodos estereoselectivos para la funcionalización bencílica y homobencílica basados en esta propiedad. [1] [2]
La reacción entre complejos de tricarbonilcromo Cr(CO) 3L3 y anillos aromáticos neutros o ricos en electrones produce complejos de tricarbonil(areno)cromo (areno)Cr(CO) 3 . [ 3 ] La complexación con cromo(0) activa la cadena lateral del areno, facilitando la disociación de un protón bencílico, un grupo saliente o una adición nucleofílica a la posición homobencílica de los estirenos . Otras transformaciones del anión o catión bencílico resultante, conformacionalmente restringido, implican el acercamiento de reactivos exo al fragmento de cromo. Por lo tanto, las reacciones de funcionalización bencílico de complejos de cromo- areno quirales planares son altamente diastereoselectivas. Además, el fragmento de tri(carbonilo) de cromo se puede utilizar como un elemento de bloqueo en reacciones de adición a aldehídos y alquenos aromáticos orto -sustituidos. Un sustituyente orto es necesario en estas reacciones para restringir las conformaciones disponibles para el aldehído o alqueno. [4] La eliminación del fragmento de cromo para obtener el compuesto aromático funcionalizado libre de metales es posible fotolíticamente [5] o con un oxidante. [6]
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La mayoría de las reacciones de funcionalización bencílica de complejos de tricarbonil(areno)cromo se llevan a cabo mediante mecanismos análogos a los que siguen los arenos libres. El anillo aromático y la posición bencílica se activan hacia la solvólisis , la desprotonación y el ataque nucleofílico (en las posiciones orto y para del areno) tras la formación de complejos con cromo, que es capaz de estabilizar las cargas en desarrollo en el ligando areno . Como resultado, estas reacciones de complejos de cromo-areno suelen ser más rápidas que las reacciones análogas de arenos libres. [7]
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En segundo lugar, en los cationes y aniones bencílicos de los complejos de cromo-areno, la rotación alrededor del enlace que conecta el carbono bencílico y el anillo aromático está severamente restringida. Este enlace posee una cantidad significativa de carácter de doble enlace debido a la deslocalización de la carga en el anillo aromático (y la estabilización de esa carga por el cromo). [8]
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Finalmente, la fracción tri(carbonilo) de cromo sirve como un grupo estéricamente voluminoso en reacciones de complejos de cromo-areno, impidiendo la aproximación de un reactivo endo al cromo. Además, los aldehídos aromáticos y estirenos orto -sustituidos prefieren adoptar una conformación en la que el oxígeno o carbono doblemente enlazado apunta lejos del sustituyente orto . Como resultado, solo una cara del doble enlace está expuesta en la cara exo del anillo aromático. Si este no fuera el caso, la adición a estirenos y aldehídos aromáticos no sería diastereoselectiva, a pesar de la presencia del grupo tri(carbonilo) de cromo. El sustituyente orto es necesario para una alta estereoselectividad; los arenos meta -sustituidos exhiben una diastereoselectividad muy baja. [4]
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Los métodos de funcionalización bencílica enantioselectiva utilizan la fracción tri(carbonilo) de cromo complejada esencialmente como un auxiliar quiral. [9] El enfoque del reactivo funcionalizador anti al fragmento tri(carbonilo) de cromo ---- conduce a un único diastereómero del complejo del producto. Después de la eliminación del grupo cromo con luz [5] o un agente oxidante como el yodo, [6] queda un producto casi enantiopuro . Consulte la sección Alcance y limitaciones a continuación para conocer varios métodos de funcionalización bencílica diastereoselectiva.
Las reacciones de funcionalización bencílica enantioselectiva dependen del uso de complejos de cromo-areno quirales planos y enantioméricamente puros. Esta sección describe métodos para la síntesis enantioselectiva de complejos de cromo-areno quirales planos y, a continuación, describe métodos para la funcionalización de posiciones bencílicas hibridadas sp2 y sp3 .
Los complejos de cromo areno quirales planos y enantiopuros se pueden sintetizar utilizando varias estrategias. La formación de complejos diastereoselectivos de un areno quiral no racémico con cromo es una de esas estrategias. En el ejemplo de la ecuación (5), la reducción enantioselectiva de Corey-Itsuno [10] establece una reacción de sustitución de ligando diastereoselectiva. Después de la formación de complejos, el alcohol se reduce con trietilsilano. [11]
(5)
Una segunda estrategia implica la orto -litiación enantioselectiva y el enfriamiento in situ con un electrófilo. El aislamiento del areno de litio y el tratamiento posterior con TMSCl dieron lugar a enantioselectividades más bajas. [12]
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La adición conjugada selectiva de sitio a complejos de hidrazona arilo quirales también se puede utilizar para la formación enantioselectiva de arenos de cromo quirales planares. La abstracción de hidruro neutraliza el producto de adición y el tratamiento con ácido escinde la hidrazona. [13]
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Los complejos de arilaldehído orto -sustituidos sufren una adición nucleofílica diastereoselectiva con reactivos organometálicos [14] y otros nucleófilos. La ecuación (8) es un ejemplo de una reacción diastereoselectiva de Morita-Baylis-Hillman. [15]
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El acoplamiento de pinacol y el acoplamiento de diamina correspondiente [16] son posibles en presencia de un agente reductor de un electrón como el yoduro de samario (II). [17]
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Los cationes bencílicos de los complejos de cromo-areno son conformacionalmente estables y solo sufren un ataque exo para producir productos S N 1 estereoespecíficamente, con retención de la configuración. [8] Los cationes propargilo [18] y oxonio [19] experimentan reacciones de sustitución retentiva, e incluso los carbocationes β reaccionan con un grado significativo de retención. [20]
(10)
Los aniones bencílicos de los complejos de cromo-areno exhiben una reactividad similar a la de los cationes. También están restringidos conformacionalmente y experimentan reacciones de sustitución con retención de la estereoquímica en el carbono bencílico. En el ejemplo siguiente, la formación de complejos del nitrógeno de piridina con litio es esencial para una alta estereoselectividad. [21]
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La adición nucleofílica a los estirenos seguida de extinción con un electrófilo conduce a productos cis con estereoselectividad esencialmente completa. [22]
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La reducción diastereoselectiva de estirenos es posible con yoduro de samario (II). Durante esta reacción no se toca ningún alqueno distante, lo que proporciona el producto alquilareno reducido con un alto rendimiento. [23]
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La formación de complejos de un haloareno con cromo aumenta su propensión a sufrir adición oxidativa. [24] El acoplamiento cruzado de Suzuki de un complejo de haloareno de cromo quiral planar con un ácido arilborónico es, por lo tanto, un método viable para la síntesis de biarilos axialmente quirales. En el ejemplo siguiente, el isómero syn se forma con preferencia al isómero anti ; cuando R 2 es el grupo formilo, la selectividad se invierte. [25]
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Las tetralonas complejadas con cromo pueden desprotonarse sin reacciones secundarias. La alquilación del enolato resultante se lleva a cabo con diastereoselectividad completa para producir el producto exo . [26]
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