En química orgánica , la reacción de Roskamp es un nombre que describe la reacción entre α-diazoésteres (como el diazoacetato de etilo ) y aldehídos para formar β-cetoésteres, a menudo utilizando varios ácidos de Lewis (como BF3 , SnCl2 y GeCl2 ) como catalizadores. [ 1] [2] [ 3] La reacción es notable por sus condiciones de reacción suaves y selectividad.
Fondo
La reacción de Roskamp fue publicada de manera seminal en 1989 por Roskamp y colaboradores. Los autores inicialmente propusieron que la reacción convertiría aldehídos en alquenos a través de una reacción de tipo pseudo- Wittig ; sin embargo, los β-cetoésteres fueron los únicos productos que se observaron. Los autores también notaron que el aldehído alifático dio un rendimiento mayor que los aldehídos aromáticos debido a la enolización . Además, las condiciones de reacción suaves muestran ventajas en la prevención de reacciones secundarias y el aumento de la tolerancia del grupo funcional.
En 1992, Roskamp y sus colaboradores ampliaron el alcance del diazoacetato a diazo sulfonas , diazo fosfonatos y óxidos de diazo fosfina. [4]
Mecanismo
Los compuestos diazoicos son reactivos ambifílicos. Según su estructura de resonancia, el carbono adyacente al grupo diazo tiene carga negativa parcial. [5] Si R' = H, esto puede considerarse como un proceso de transferencia de hidruro.
Alcance
Los aldehídos que contienen aminas protegidas son tolerados en las condiciones de Roskamp. [6] Las olefinas se pueden utilizar para generar el aldehído deseado in situ a través de la ozonólisis , donde el cloruro de estaño (II) serviría como agente reductor en el paso de ozonólisis y como catalizador de ácido de Lewis en el paso de reacción de Roskamp. [7]
Variantes asimétricas
Auxiliar quiral
En la reacción de Roskamp, la posición alfa del β-cetoéster formado puede ser potencialmente un centro quiral, por lo que se investigaron variantes asimétricas de la reacción de Roskamp. En 2009, Maruoka y sus colaboradores informaron sobre una reacción de Roskamp asimétrica catalizada por ácido de Lewis. [8] La información quiral es introducida por auxiliares quirales del compuesto diazo.
Reacción de Roskamp-Feng
En 2010, el grupo Feng desarrolló una reacción de Roskamp enantioselectiva catalizada por Sc quiral, a veces denominada reacción de Roskamp-Feng , el primer caso de una reacción de Roskamp asimétrica y catalítica. [9] Se utilizaron ligandos quirales N,N'-dióxido-Sc(OTF) 3 , una clase emergente de ligando privilegiado del grupo Feng. [10]
Ligando Feng
Una desventaja de la reacción de Roskamp-Feng es que el sustrato se limita a aldehídos aromáticos. Los autores también demostraron que los productos de cetoésteres pueden reducirse aún más para obtener 1,3-dioles quirales, una clase útil de componentes básicos en la síntesis de productos naturales.
En comparación con la reacción de Roskamp-Feng, este método tiene un espectro más amplio de aldehídos, siendo compatible en particular con aldehídos alifáticos. En 2015, el mismo grupo informó sobre la reacción asimétrica de Roskamp de la amida de α-aril diazo Weinreb , utilizando el mismo catalizador quiral de oxazaborolidina. [12]
Aplicaciones
La reacción de Roskamp se utilizó en la síntesis total del alcaloide (+)-galbulimima 13 y la (+)-himgalina. [13]
^ Holmquist, Christopher R.; Roskamp, Eric J. (1 de julio de 1989). "Un método selectivo para la conversión directa de aldehídos en β-cetoésteres con diazoacetato de etilo catalizado por cloruro de estaño (II)". The Journal of Organic Chemistry . 54 (14): 3258–3260. doi :10.1021/jo00275a006. ISSN 0022-3263.
^ Padwa, Albert; Hornbuckle, Susan F.; Zhang, Zhijia; Zhi, Lin (1990). "Síntesis de 1,3-dicetonas utilizando α-diazo cetonas y aldehídos en presencia de cloruro de estaño (II)". The Journal of Organic Chemistry . 55 (18): 5297–5299. doi :10.1021/jo00305a029.
^ Guttenberger, Nikolaus; Breinbauer, Rolf (2017). "Reacciones de inserción de enlaces CH y CC de compuestos diazo en aldehídos". Tetrahedron . 73 (49): 6815–6829. doi :10.1016/j.tet.2017.10.051.
^ Holmquist, Christopher R. (25 de febrero de 1992). "Adición catalizada por cloruro de estaño (II) de diazo sulfonas, óxidos de diazofosfina y diazo fosfonatos a aldehídos". Tetrahedron Letters . 33 (9): 1131–1134. doi :10.1016/S0040-4039(00)91877-X.
^ Zhang, Yan; Wang, Jianbo (2009-09-02). "Desarrollo reciente de reacciones con compuestos de α-diazocarbonilo como nucleófilos". Chemical Communications (36): 5350–5361. doi :10.1039/B908378B. ISSN 1364-548X. PMID 19724784.
^ Bandyopadhyay, Anupam; Agrawal, Neha; Mali, Sachitanand M.; Jadhav, Sandip V.; Gopi, Hosahudya N. (2010). "Síntesis asistida por cloruro de estaño (ii) de ésteres γ-amino β-ceto N-protegidos mediante reordenamiento de semipinacol". Química Orgánica y Biomolecular . 8 (21): 4855–4860. doi :10.1039/C0OB00199F.
^ Holmquist, Christopher R.; Roskamp, Eric J. (1990). "La conversión de olefinas en β-cetoésteres: ozonólisis de olefinas seguida de reducción in situ con cloruro de estaño(II) en presencia de diazoacetato de etilo. Enlaces de autores abrir panel superpuesto". Tetrahedron Letters . 31 (35): 4991–4994. doi :10.1016/S0040-4039(00)97786-4.
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^ Li, Wei; Wang, Jun; Hu, Xiaolei; Shen, Ke; Wang, Wentao; Chu, Yangyang; Lin, Lili; Liu, Xiaohua; Feng, Xiaoming (30 de junio de 2010). "Reacción catalítica asimétrica de Roskamp de α-alquil-α-diazoésteres con aldehídos aromáticos: síntesis altamente enantioselectiva de α-alquil-β-cetoésteres". Revista de la Sociedad Química Americana . 132 (25): 8532–8533. doi :10.1021/ja102832f. ISSN 0002-7863. PMID 20527752.
^ Xiaohua, Liu; Lili, Lin; Xiaoming, Feng (2014). "Ligandos quirales de N,N′-dióxido: síntesis, química de coordinación y catálisis asimétrica". Fronteras de la química orgánica . 1 (3): 298–302. doi :10.1039/C3QO00059A.
^ Gao, Lizhu; Kang, Byung Chul; Hwang, Geum-Sook; Ryu, Do Hyun (13 de agosto de 2012). "Síntesis enantioselectiva de α-alquil-β-cetoésteres: reacción asimétrica de Roskamp catalizada por un ion oxazaborolidinio". Angewandte Chemie International Edition . 51 (33): 8322–8325. doi :10.1002/anie.201204350. ISSN 1521-3773. PMID 22821683.
^ Shin, Sung Ho; Baek, Eun Hee; Hwang, Geum-Sook; Ryu, Do Hyun (2015-10-02). "Síntesis enantioselectiva de sin-α-aril-β-hidroxi amidas de Weinreb: reacción catalítica asimétrica de Roskamp de amidas de α-aril diazo Weinreb". Cartas orgánicas . 17 (19): 4746–4749. doi :10.1021/acs.orglett.5b02268. ISSN 1523-7060. PMID 26393875.
