La ciclización de Masamune-Bergman o reacción de Masamune-Bergman o cicloaromatización de Masamune-Bergman es una reacción orgánica y, más específicamente, una reacción de reordenamiento que tiene lugar cuando un enediino se calienta en presencia de un donante de hidrógeno adecuado ( Esquema 1 ). [1] [2] Es el miembro más famoso y mejor estudiado de la clase general de reacciones de cicloaromatización . [3] Lleva el nombre del químico japonés-estadounidense Satoru Masamune (nacido en 1928) y del químico estadounidense Robert G. Bergman (nacido en 1942). El producto de la reacción es un derivado del benceno .
La reacción se produce mediante una reacción térmica o pirólisis (por encima de 200 °C) que forma una especie birradical para-bencina de vida corta y muy reactiva . Reaccionará con cualquier donante de hidrógeno, como el 1,4-ciclohexadieno , que se convierte en benceno. Cuando se extingue con tetraclorometano, el producto de reacción es un 1,4-diclorobenceno y con metanol, el producto de reacción es alcohol bencílico .
Cuando la fracción enino se incorpora a un anillo de hidrocarburo de 10 miembros (por ejemplo, ciclodeca-3-eno-1,5-diino en el esquema 2 ), la reacción, aprovechando la mayor tensión del anillo en el reactivo, es posible a una temperatura mucho más baja de 37 °C.
Los compuestos naturales como la caliqueamicina contienen el mismo anillo de 10 miembros y se ha demostrado que son citotóxicos . Estos compuestos generan el intermediario dirradical descrito anteriormente que puede causar cortes en el ADN de cadena simple y doble. [4] Hay nuevos fármacos que intentan aprovechar esta propiedad, incluidos los anticuerpos monoclonales como el mylotarg . [5]
También se propone un mecanismo birradical para la formación de ciertas biomoléculas que se encuentran en los esporólidos marinos que tienen una unidad de clorobenceno como parte de su estructura. En este mecanismo, una sal de haluro proporciona el halógeno. Una reacción modelo con el enediyeno ciclodeca-1,5-diyn-3-eno , bromuro de litio como fuente de halógeno y ácido acético como fuente de hidrógeno en DMSO a 37 °C respalda la teoría: [6] [7]
Se ha descubierto que la reacción es de primer orden en enediino, con la formación de p -bencino A como paso limitante de la velocidad . El ion haluro dona entonces sus dos electrones en la formación de un nuevo enlace Br-C y se cree que el electrón radical involucrado se desplaza sobre un enlace C1-C4 transitorio formando el intermedio aniónico B. El anión es una base poderosa, que despoja de protones incluso al DMSO para formar el producto final. El producto dibromuro o dihidrógeno ( tetralina ) nunca se forma.
En 2015, los científicos de IBM demostraron que se puede inducir una ciclización reversible de Masamune-Bergman del diino mediante la punta de un microscopio de fuerza atómica (AFM). También registraron imágenes de moléculas de diino individuales durante este proceso. [8] Cuando se enteró de esta demostración experimental directa, Bergman comentó: "Cuando informamos por primera vez sobre esta reacción, no tenía idea de que sería biológicamente relevante o de que algún día la reacción podría visualizarse a nivel molecular. [9]
