La reacción de Aza-Diels-Alder es una modificación de la reacción de Diels-Alder en la que un nitrógeno reemplaza el carbono sp 2 . [1] El átomo de nitrógeno puede ser parte del dieno o del dienófilo .
La reacción de Aza Diels-Alder, alcance general
Mecanismo
La reacción de aza Diels-Alder (IDA) puede ocurrir mediante un proceso concertado o por pasos. El estado de transición de menor energía para el proceso concertado coloca al par solitario de imina (o ácido de Lewis coordinado) en una
posición exo . Por lo tanto, las iminas ( E ), en las que el par solitario y el sustituyente de carbono imina más grande son cis , tienden a dar productos exo . [2]
(2)
Cuando el nitrógeno de la imina se protona o coordina con un ácido de Lewis fuerte, el mecanismo cambia a una vía escalonada de Mannich-Michael. [3]
(3)
La unión de un grupo aceptor de electrones al nitrógeno imino aumenta la velocidad. Generalmente predomina el isómero exo (particularmente cuando se usan dienos cíclicos), aunque las selectividades varían. [4]
(7)
Alcance y limitaciones
Variantes estereoselectivas
En muchos casos, los dienos cíclicos dan diastereoselectividades mayores que los dienos acíclicos. El uso de auxiliares quirales basados en aminoácidos conduce, por ejemplo, a buenas diastereoselectividades en reacciones de ciclopentadieno, pero no en reacciones de dienos acíclicos. [5]
(6)
Variantes asimétricas
Se han empleado auxiliares quirales en el imino nitrógeno [6] o en el imino carbono [7] para efectuar la diastereoselección.
ciclo catalítico para la reacción enantioselectiva de Aza Diels-Alder de S-prolina
Las tosiliminas pueden generarse in situ a partir de tosilisocianato y aldehídos. Las cicloadiciones de estos intermediarios con dienos dan isómeros constitucionales únicos, pero proceden con estereoselectividad moderada. [10]
(8)
Las reacciones catalizadas por ácido de Lewis de sulfoniliminas también exhiben una estereoselectividad moderada. [11]
(9)
Las iminas simples inactivadas reaccionan con dienos hidrocarbonados sólo con la ayuda de un ácido de Lewis; sin embargo, tanto los dienos ricos como los pobres en electrones reaccionan con iminas inactivadas cuando se calientan. Los vinilcetenos, por ejemplo, producen dihidropiridonas tras una cicloadición [4+2] con iminas. La regio y estereoselectividad son inusualmente altas en reacciones de esta clase de dienos. [12]
(10)
Los vinilalenos reaccionan de manera similar en presencia de un ácido de Lewis, a menudo con alta diastereoselectividad. [13]
(11)
Sustratos de aciliminio
Los iones aciliminio también participan en las cicloadiciones. Estos cationes se generan mediante la eliminación de cloruro de amidas clorometiladas: [14]
La reacción aza-Diels-Alder se ha aplicado a la síntesis de varios productos naturales alcaloides. El dieno de Danishefsky se utiliza para formar un anillo de seis miembros en el camino hacia la filantina. [15]
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