Las reacciones de adición de organostannano comprenden la adición nucleofílica de un alil-, alenil- o propargilstannano a un aldehído, imina o, en casos raros, una cetona. [1] La reacción se usa ampliamente para la alilación de carbonilo .
La adición de organostanano a grupos carbonilo constituye uno de los métodos más comunes y eficientes para la construcción de estereocentros contiguos que contienen oxígeno en moléculas orgánicas. Como los químicos de productos naturales desean muchas moléculas que contienen este motivo (polipropionatos y poliacetatos, por ejemplo), la reacción del título se ha vuelto importante desde el punto de vista sintético y ha sido intensamente estudiada a lo largo de los años. [2] [3] Los alilestannanos sustituidos pueden crear uno o dos nuevos estereocentros, a menudo con un grado muy alto de estereocontrol.
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Los organostananos son conocidos por su estabilidad, facilidad de manipulación y reactividad selectiva. Los alilestannanos quirales a menudo reaccionan con buena estereoselectividad para dar diastereómeros individuales. Los modelos que explican el sentido de selectividad son fiables. Como desventaja se generan cantidades estequiométricas de subproductos que contienen metales. Las adiciones a los enlaces pi estéricamente sobrecargados, como los de las cetonas, son poco comunes.
Tres modos permiten la adición de alilestannanos a carbonilos: adición térmica, adición promovida por ácido de Lewis y adición que implica transmetalación previa. Cada uno de estos modos invoca un modelo único para el estereocontrol, pero en todos los casos, se hace una distinción entre control de reactivo y sustrato. Las adiciones controladas por sustrato generalmente involucran aldehídos o iminas quirales e invocan el modelo de Felkin-Anh . Cuando todos los reactivos son aquirales, sólo se debe considerar la diastereoselectividad simple ( sin versus anti , ver arriba). La adición tiene lugar mediante un mecanismo SE ' que implica la disociación concertada del estaño y la formación de enlaces CC en la posición γ.
Con el alilestannano y el aldehído en condiciones de alta temperatura, la adición avanza a través de un estado de transición cíclico de seis miembros, con el centro de estaño sirviendo como elemento organizador. La configuración del doble enlace en el alilestannano controla el sentido de diastereoselectividad de la reacción. [4]
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Este no es el caso en las reacciones promovidas por ácido de Lewis, en las que el estanano ( Z ) o ( E ) produce predominantemente el producto syn (Tipo II). El origen de esta selectividad ha sido debatido [5] y depende de las energías relativas de varios estados de transición acíclicos. ( E ) -Stannanes exhiben una mayor selectividad sin que los correspondientes ( Z ) -stannanes. [6]
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En presencia de ciertos ácidos de Lewis, puede ocurrir transmetalación antes de la adición. Pueden resultar mezclas de reacción complejas si la transmetalación no es completa o si existe un equilibrio entre los isómeros alílicos. Se han empleado cloruro de estaño (IV) [7] y cloruro de indio (III) [8] para reacciones útiles en este modo.
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Se conoce una amplia variedad de adiciones enantioselectivas que emplean ácidos de Lewis quirales no racémicos. El (aciloxi)borano quiral o catalizador "CAB" 1 , titanio - sistema BINOL 2 y plata - sistema BINAP 3 proporcionan productos de adición con alta ee a través del mecanismo promovido por ácido de Lewis descrito anteriormente.
Las adiciones térmicas de estannanos están limitadas (debido a las altas temperaturas y presiones requeridas) únicamente a sustratos de aldehído simples. Las reacciones de transmetalación y promovidas por el ácido de Lewis son mucho más suaves y han logrado utilidad sintética. La adición intramolecular da anillos de cinco o seis miembros en condiciones térmicas o ácidas de Lewis.
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La posibilidad de incorporar sustituyentes que contienen oxígeno en alil y alenilestannanos amplía su alcance y utilidad sustancialmente con respecto a los métodos que se basan en organometálicos más reactivos. Estos compuestos normalmente se preparan mediante reducción enantioselectiva con un agente reductor quiral como BINAL-H. [9] En presencia de un ácido de Lewis, tiene lugar la isomerización de α-alcoxi alilestannanos a los correspondientes isómeros γ-alcoxi. [10]
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El uso de electrófilos quirales es común y puede proporcionar una "doble diastereoselección" si el estannano también es quiral. [11] El control de la quelación utilizando ácidos de Lewis como el bromuro de magnesio puede conducir a altas estereoselectividades para las reacciones de α-alcoxi aldehídos. [12]
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La adición nucleófila a mesilatos o tosilatos de propargilo se utiliza para formar alenilstananos. [13] Estos compuestos reaccionan de manera similar a los alilestannanos para producir alcoholes homopropargílicos, y cualquiera de los tres modos de reacción descritos anteriormente también se puede utilizar con esta clase de reactivos.
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Las iminas son menos reactivas que los aldehídos correspondientes, pero se puede utilizar la catálisis de paladio para facilitar la adición a las iminas. [14] También se ha informado del uso de iones de iminio como electrófilos. [15]
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El estannano alílico quiral 1 se suma a la acroleína para producir el diastereómero 1,5- syn como un estereoisómero único. Un reordenamiento sigmatrópico posterior aumentó aún más la distancia entre los estereocentros. Este paso se llevó a cabo en el camino hacia (±)-patulolida C. [16]
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En la síntesis de hemibrevetoxina B se utilizó el uso repetido de la adición de estanano alílico en un sentido intramolecular (a continuación se muestra un ejemplo). Las posiciones pseudoecuatoriales de ambos "apéndices" en el material de partida conducen al estereoisómero observado. [17]
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