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Richard F. Heck

Richard Frederick Heck (15 de agosto de 1931 – 9 de octubre de 2015) fue un químico estadounidense conocido por el descubrimiento y desarrollo de la reacción de Heck , que utiliza paladio para catalizar reacciones químicas orgánicas que acoplan haluros de arilo con alquenos . El analgésico naproxeno es un ejemplo de un compuesto que se prepara industrialmente mediante la reacción de Heck.

Por su trabajo en reacciones de acoplamiento catalizadas por paladio y síntesis orgánica , Heck recibió el Premio Nobel de Química de 2010 , compartido con los químicos japoneses Ei-ichi Negishi y Akira Suzuki . [1]

Vida temprana y educación

Heck nació en Springfield, Massachusetts, en 1931. [2] Se mudó a Los Ángeles cuando tenía ocho años y más tarde asistió a la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), donde obtuvo una licenciatura en 1952 y luego un doctorado en 1954, trabajando bajo la supervisión de Saul Winstein en la química de los sulfonatos de arilo. Después de una investigación postdoctoral en la ETH en Zúrich, Suiza, con Vladimir Prelog , y luego de regreso en la UCLA, Heck aceptó un puesto en la Hercules Corporation en Wilmington, Delaware en 1956, trabajando inicialmente en química de polímeros. [3]

Carrera

Peter Diamond , Dale T. Mortensen , Christopher A. Pissarides , Konstantin Novoselov , Andre Geim , Akira Suzuki , Ei-ichi Negishi y Richard Heck, premios Nobel 2010, en una conferencia de prensa en la Real Academia Sueca de Ciencias en Estocolmo.

En Hércules, Heck pronto se interesó en la química organometálica , incluido el trabajo con David S. Breslow sobre reacciones de organocobalto . [4] [5] Esto condujo al desarrollo de la reacción de Heck , que comenzó con su investigación a fines de la década de 1960 sobre el acoplamiento de compuestos de arilmercurio con olefinas utilizando paladio como catalizador. [3] Este trabajo se publicó en una serie de siete artículos consecutivos en el Journal of the American Chemical Society del que Heck fue el único autor. [6]

A principios de la década de 1970, Tsutomu Mizoroki informó de forma independiente sobre el uso de haluros de arilo menos tóxicos como socio de acoplamiento en la reacción. [7] [8] Heck se convirtió en profesor de química en el Departamento de Química y Bioquímica de la Universidad de Delaware en 1971, donde continuó mejorando la transformación, desarrollándola hasta convertirla en un poderoso método sintético para la síntesis orgánica. [3]

La importancia de esta reacción creció a medida que otros en la comunidad de síntesis orgánica la adoptaron. [9] [10] En 1982, Heck pudo escribir un capítulo de Reacciones orgánicas que cubría todos los casos conocidos en solo 45 páginas. [11] Para 2002, las aplicaciones habían crecido hasta el punto de que el capítulo de Reacciones orgánicas publicado ese año, limitado a las reacciones intramoleculares de Heck, cubría 377 páginas. Estas reacciones, una pequeña parte del total, acoplan dos partes de la misma molécula. [12] La reacción es ahora uno de los métodos más utilizados para la creación de enlaces carbono-carbono en la síntesis de productos químicos orgánicos . Ha sido objeto de numerosos artículos de revisión científica, incluida una monografía dedicada a este tema publicada en 2009. [13]

Las contribuciones de Heck no se limitaron a la activación de haluros mediante la adición oxidativa de paladio. Fue el primero en caracterizar completamente un complejo metálico π-alílico [4] y el primero en dilucidar el mecanismo de hidroformilación de alquenos [5] .

Reacciones de acoplamiento catalizadas por paladio

El trabajo de Heck preparó el escenario para una variedad de otras reacciones de acoplamiento catalizadas por paladio , incluidas las de haluros de arilo con derivados del ácido borónico ( acoplamiento de Suzuki-Miyaura ), reactivos de organoestaño ( acoplamiento de Stille ), compuestos de organomagnesio ( acoplamiento de Kumada-Corriu ), silanos ( acoplamiento de Hiyama ) y organocincos ( acoplamiento de Negishi ), así como con aminas ( aminación de Buchwald-Hartwig ) y alcoholes . [14] Estas reacciones de acoplamiento catalizadas por paladio ahora se practican ampliamente en la síntesis orgánica, incluso para la fabricación de medicamentos farmacéuticos como el naproxeno . [15]

De las diversas reacciones desarrolladas por Heck, el mayor impacto social ha sido el acoplamiento catalizado por paladio de un alquino con un haluro de arilo . Esta es la reacción que se utilizó para acoplar colorantes fluorescentes a bases de ADN, lo que permitió la automatización de la secuenciación de ADN y el examen del genoma humano ; la reacción también permite rastrear proteínas biológicamente importantes. [16] [17] En el informe original de Sonogashira de lo que ahora se conoce como el acoplamiento de Sonogashira , su grupo modificó un procedimiento de acoplamiento de alquino informado previamente por Heck, agregando una sal de cobre (I). [18]

Vida posterior y muerte

Heck se retiró de la Universidad de Delaware en 1989, donde se convirtió en profesor emérito Willis F. Harrington en el Departamento de Química y Bioquímica. Su cátedra anual fue nombrada en su honor en 2004. En 2005, fue galardonado con el Premio Wallace H. Carothers , que reconoce las aplicaciones creativas de la química que han tenido un impacto comercial sustancial. Fue galardonado con el Premio Herbert C. Brown 2006 por la investigación creativa en métodos sintéticos. [19] [20] El 6 de octubre de 2010, la Real Academia Sueca de Ciencias otorgó a Heck el Premio Nobel de Química, que compartió con Ei-ichi Negishi y Akira Suzuki "por los acoplamientos cruzados catalizados por paladio en la síntesis orgánica". [1] [21] [22] En 2011, Heck recibió la Medalla Glenn T. Seaborg por este trabajo. En 2012, fue nombrado profesor adjunto del departamento de química de la Universidad De La Salle de Manila . Se había mudado a Ciudad Quezón , Filipinas , después de jubilarse, con su esposa, Socorro Nardo-Heck. La pareja no tuvo hijos. [23] [24]

Heck murió el 9 de octubre de 2015 en un hospital público de Manila . Su esposa falleció dos años antes que él. [25] [26]

Títulos honorarios

Heck recibió doctorados honorarios de la Facultad de Farmacia de la Universidad de Uppsala en 2011 [27] y de la Universidad De La Salle en 2012. [28]

Véase también

Referencias

  1. ^ ab Nota de prensa del 6 de octubre de 2010, Real Academia Sueca de Ciencias , consultado el 6 de octubre de 2010
  2. ^ Finucane, Martin (6 de octubre de 2010). «El ganador del premio Nobel es oriundo de Springfield». Boston Globe .
  3. ^ abc Negishi, Ei-Ichi (1999). "Un perfil del profesor Richard F. Heck". Revista de química organometálica . 576 (1–2): xv–xvi. doi :10.1016/S0022-328X(98)01136-X.
  4. ^ ab Heck, Richard F.; Breslow, David S. (1960). "Carbonilos de alilcobalto". Revista de la Sociedad Química Americana . 82 (3): 750–751. doi :10.1021/ja01488a067.
  5. ^ ab Heck, Richard F.; Breslow, David S. (1961). "La reacción del hidrotetracarbonilo de cobalto con olefinas". Revista de la Sociedad Química Americana . 83 (19): 4023–4027. doi :10.1021/ja01480a017.
  6. ^ Heck, Richard F. (1968). "Acilación, metilación y carboxialquilación de olefinas por derivados de metales del Grupo VIII". Journal of the American Chemical Society . 90 (20): 5518–5526. doi :10.1021/ja01022a034.y seis artículos más, páginas 5526–5548
  7. ^ Mizoroki, Tsutomu; Mori, Kunio; Ozaki, Atsumu (1971). "Arilación de olefina con yoduro de arilo catalizada por paladio". Boletín de la Sociedad Química de Japón . 44 (2): 581. doi : 10.1246/bcsj.44.581 .
  8. ^ Heck, RF; Nolley, JP (1972). "Reacciones de sustitución de hidrógeno vinílico catalizadas por paladio con haluros de arilo, bencilo y estirilo". The Journal of Organic Chemistry . 37 (14): 2320–2322. doi :10.1021/jo00979a024.
  9. ^ Beletskaya, Irina P.; Cheprakov, Andrei V. (2000). "La reacción de Heck como piedra de afilar de la catálisis del paladio". Chemical Reviews . 100 (8): 3009–3066. doi :10.1021/cr9903048. PMID  11749313.
  10. ^ Mc Cartney, Dennis; Guiry, Patrick J. (2011). "La reacción asimétrica de Heck y reacciones relacionadas". Chemical Society Reviews . 40 (10): 5122–5150. doi :10.1039/C1CS15101K. PMID  21677934.
  11. ^ Heck, Richard F. (1982). "Vinilación de haluros orgánicos catalizada por paladio". Reacciones orgánicas . págs. 345–390. doi :10.1002/0471264180.or027.02. ISBN . 0471264180.
  12. ^ Link, JT (2002). "La reacción intramolecular de Heck". Reacciones orgánicas . págs. 157–561. doi :10.1002/0471264180.or060.02. ISBN 0471264180.
  13. ^ Oestreich, Martin, ed. (2009). La reacción de Mizoroki-Heck . Chichester , Reino Unido: Wiley . pp. 1–608. ISBN. 9780470033944.OCLC 233173519  .
  14. ^ Johansson Seechurn, Carin CC; Kitching, Matthew O.; Colacot, Thomas J.; Snieckus, Victor (2012). "Acoplamiento cruzado catalizado por paladio: una perspectiva contextual histórica del Premio Nobel de 2010". Angewandte Chemie International Edition . 51 (21): 5062–5085. doi :10.1002/anie.201107017. PMID  22573393.
  15. ^ Harrington, Peter J.; Lodewijk, Eric (1997). "Veinte años de tecnología del naproxeno". Investigación y desarrollo de procesos orgánicos . 1 : 72–76. doi :10.1021/op960009e.
  16. ^ Kodama, Koichiro; Fukuzawa, Seketsu; Nakayama, Hiroshi; Sakamoto, Kensaku; Kigawa, Takanori; Yabuki, Takashi; Matsuda, Natsuko; Shirouzu, Mikako; Takio, Koji; Yokoyama, Shigeyuki; Tachibana, Kazuo (2007). "Funcionalización de proteínas de sitio específico mediante reacciones de organopaladio". ChemBioChem . 8 (2): 232–238. doi :10.1002/cbic.200600432. PMID  17195252. S2CID  46474691.
  17. ^ Lim, Reyna KV; Li, Nan; Ramil, Carlo P.; Lin, Qing (2014). "Reacción de acoplamiento cruzado mediada por paladio rápida y específica de secuencia identificada a partir de la visualización de fagos". ACS Chemical Biology . 9 (9): 2139–2148. doi : 10.1021/cb500443x . PMC 4168780 . PMID  25025771. 
  18. ^ Sonogashira, Kenkichi; Tohda, Yasuo; Hagihara, Nobue (1975). "Una síntesis conveniente de acetilenos: sustituciones catalíticas de hidrógeno acetilénico con bromoalquenos, yodoarenos y bromopiridinas". Tetrahedron Letters . 16 (50): 4467–4470. doi :10.1016/S0040-4039(00)91094-3.
  19. ^ "Muere Richard Heck, profesor emérito y premio Nobel". udel.edu . 10 de octubre de 2015 . Consultado el 22 de agosto de 2022 .
  20. ^ "Ganadores del Premio Nacional ACS 2006". C&EN . 84 (6): 34–38. 6 de febrero de 2006. Archivado desde el original el 6 de agosto de 2007..
  21. ^ "Richard F. Heck – Entrevista". Nobelprize.org. 7 de octubre de 2010. Archivado desde el original el 14 de octubre de 2010. Consultado el 7 de octubre de 2010 .
  22. ^ "BBC News – El trabajo de construcción de moléculas gana el Nobel". bbc.co.uk . 6 de octubre de 2010. Archivado desde el original el 7 de octubre de 2010 . Consultado el 6 de octubre de 2010 .
  23. ^ Suarez, Larissa Mae (7 de octubre de 2010). "Un científico estadounidense residente en Filipinas gana el Nobel de Química 2010". GMANews.tv.
  24. ^ Quismundo, Tarra. "Es el único ganador del Nobel que vive en RP". Inquirer.net . Archivado desde el original el 10 de octubre de 2010.
  25. ^ Nicholas St. Fleur (15 de octubre de 2015). «Richard F. Heck, el químico que revolucionó el desarrollo de fármacos, muere a los 84 años». New York Times . Consultado el 16 de octubre de 2015 .
  26. Francisco, Rosemarie (10 de octubre de 2015). «Muere en Manila el químico y premio Nobel Richard Heck, de 84 años». Reuters . Archivado desde el original el 5 de marzo de 2016. Consultado el 22 de agosto de 2022 .
  27. ^ "Doctores honorarios de la Facultad de Farmacia". uu.se . Consultado el 28 de mayo de 2018 .
  28. ^ "Simplificar la vida a través de la química", el objetivo del premio Nobel Dr. Richard Heck"". nast.ph . Consultado el 28 de mayo de 2018 .

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