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Adición de conjugados nucleofílicos

Adición de conjugados nucleofílicos

La adición de conjugados nucleófilos es un tipo de reacción orgánica . Las adiciones nucleófilas ordinarias o las adiciones 1,2-nucleófilas se refieren principalmente a adiciones a compuestos carbonílicos . Los compuestos de alqueno simples no muestran reactividad 1,2 debido a la falta de polaridad , a menos que el alqueno se active con sustituyentes especiales . En el caso de compuestos carbonílicos α,β-insaturados, como la ciclohexenona, se puede deducir de las estructuras de resonancia que la posición β es un sitio electrófilo que puede reaccionar con un nucleófilo . La carga negativa en estas estructuras se almacena como un anión alcóxido . Tal adición nucleófila se denomina adición conjugada nucleófila o adición 1,4-nucleófila . Los alquenos activos más importantes son los carbonilos y acrilonitrilos conjugados antes mencionados .

Mecanismo de reacción

La adición conjugada es la contraparte vinóloga de la adición nucleofílica directa. Un nucleófilo reacciona con un compuesto carbonílico α,β-insaturado en la posición β. La carga negativa transportada por el nucleófilo se deslocaliza ahora en el anión alcóxido y en el carbanión de carbono α mediante resonancia . La protonación conduce a través de la tautomería cetoenólica al compuesto carbonílico saturado. En la difuncionalización vecinal el protón es reemplazado por otro electrófilo.

Reacciones

Alcance

La adición de conjugados es eficaz en la formación de nuevos enlaces carbono-carbono con la ayuda de reactivos organometálicos como la reacción del yoduro de organozinc con metilvinilcetona . [1]

(4R',5R')-5-(5-etil-2,2-dimetil-[1,3]-dioxolan-4-il)-pentan-2-ona

Un ejemplo de síntesis asimétrica por adición de conjugados es la síntesis de (R)-3-fenil-ciclohexanona a partir de ciclohexenona, ácido fenilborónico , un catalizador de rodio acac y el ligando quiral BINAP . [2]

(R)-3-fenil-ciclohexanona
(R)-3-fenil-ciclohexanona

En otro ejemplo de síntesis asimétrica, el compuesto carbonílico α,β-insaturado reacciona primero con un catalizador de imidazolidinona quiral y un auxiliar quiral para un compuesto de iminio en una alquilimino-de-oxo-bisustitución que luego reacciona enantioselectivamente con el nucleófilo furano . El producto de reacción inmediata es una enamina nucleofílica y la reacción se produce en cascada con extracción de cloro de una quinona clorada . Después de eliminar el catalizador de amina, la cetona se funcionaliza eficazmente con un nucleófilo y un electrófilo con una relación sin:anti de 8:1 y un exceso enantiomérico del 97 % . [3]

Catálisis enantioselectiva en organocascada.
Catálisis enantioselectiva en organocascada.

Este principio también se aplica en una adición conjugada en dominó multicomponente enantioselectiva de tioles nucleofílicos como el bencilmercaptano y el DEAD electrófilo . [4]

Adición conjugada enantioselectiva de tioles a aldehídos insaturados.
Adición conjugada enantioselectiva de tioles a aldehídos insaturados.

Toxicología

Los aceptores de Michael adecuadamente solubles son tóxicos porque alquilan el ADN mediante la adición de conjugados. Esta modificación induce mutaciones que son citotóxicas y cancerígenas. Sin embargo, el glutatión también puede reaccionar con ellos y, por ejemplo, el dimetilfumarato reacciona con él. [ cita necesaria ]

Ver también

Referencias

  1. ^ Andréa L. de Sousa e Inês S. Resck (2002). "Síntesis asimétrica de exo-isobrevicomina y exo-brevicomina mediante la adición conjugada de yoduros de alquilo primarios a cetonas α, β-insaturadas". J. Braz. Química. Soc. 13 (2): 233. doi : 10.1590/S0103-50532002000200015 .
  2. ^ Tamio Hayashi; Makoto Takahashi; Yoshiaki Takaya; Masamichi Ogasawara (2004). "(R) -3-fenil-ciclohexanona". Síntesis orgánicas; Volúmenes recopilados , vol. 10, pág. 609.
  3. ^ Yong Huang; Abbas M. Walji; Catalina H. Larsen; David WC MacMillan (noviembre de 2005). "Catálisis enantioselectiva en cascada orgánica" (PDF) . Mermelada. Química. Soc. 127 (43): 15051–15053. doi :10.1021/ja055545d. ISSN  0002-7863. PMID  16248643. Información suplementaria.
  4. ^ Mauro Marigo; Tobías Schulte; Johan Franzén y Karl Anker Jorgensen (noviembre de 2005). "Reacciones dominó asimétricas multicomponente y adición conjugada altamente enantioselectiva de tioles a aldehídos α, β-insaturados". Mermelada. Química. Soc. 127 (45): 15710–15711. doi :10.1021/ja055291w. ISSN  0002-7863. PMID  16277506.