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Adición conjugada nucleofílica

Adición conjugada nucleofílica

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

Mecanismo de reacción

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

Reacciones

Alcance

La adición conjugada 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 conjugada 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 de un compuesto de iminio en una bisustitución des-oxo-alquilimino que luego reacciona de manera enantioselectiva con el nucleófilo furano . El producto de reacción inmediato es una enamina nucleófila y la reacción se produce en cascada con la abstracción de cloro de una quinona clorada . Después de la eliminación del catalizador de amina, la cetona se funcionaliza de manera efectiva con un nucleófilo y un electrófilo con una relación sin:anti de 8:1 y un exceso enantiomérico del 97 % . [3]

Catálisis organocascada enantioselectiva
Catálisis organocascada enantioselectiva

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

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

Toxicología

Los aceptores de Michael solubles son tóxicos porque alquilan el ADN mediante adición conjugada. Dicha modificación induce mutaciones que son citotóxicas y cancerígenas. Sin embargo, el glutatión también puede reaccionar con ellos y, por ejemplo, el fumarato de dimetilo reacciona con él. [ cita requerida ]

Véase también

Referencias

  1. ^ Andréa L. de Sousa e Inês S. Resck (2002). "Síntesis asimétrica de exo-Isobrevicomina y exo-Brevicomina mediante adición conjugada de yoduros de alquilo primarios a cetonas α,β-insaturadas". J. Braz. Chem. 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; Catharine H. Larsen; David WC MacMillan (noviembre de 2005). "Catálisis en cascada orgánica enantioselectiva" (PDF) . J. Am. Chem. Soc. 127 (43): 15051–15053. doi :10.1021/ja055545d. ISSN  0002-7863. PMID  16248643. Información complementaria.
  4. ^ Mauro Marigo; Tobias Schulte; Johan Franzén y Karl Anker Jorgensen (noviembre de 2005). "Reacciones en dominó multicomponentes asimétricas y adición conjugada altamente enantioselectiva de tioles a aldehídos α,β-insaturados". J. Am. Chem. Soc. 127 (45): 15710–15711. doi :10.1021/ja055291w. ISSN  0002-7863. PMID  16277506.