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Silil enol éter

La estructura general de un silil enol éter.

En la química del organosilicio , los silil enol éteres son una clase de compuestos orgánicos que comparten el grupo funcional común R 3 Si−O−CR=CR 2 , compuesto por un enolato ( R 3 C − O − R ) unido a un silano ( SiR 4 ) a través de su extremo oxígeno y un grupo eteno ( R 2 C=CR 2 ) como su extremo carbono. Son intermediarios importantes en la síntesis orgánica . [1] [2]

Síntesis

Los silil enol éteres generalmente se preparan haciendo reaccionar un compuesto carbonílico enolizable con un sililo electrófilo y una base , o simplemente haciendo reaccionar un enolato con un sililo electrófilo. [3] Dado que los electrófilos de sililo son duros y los enlaces silicio-oxígeno son muy fuertes, el oxígeno (del compuesto carbonilo o enolato) actúa como nucleófilo para formar un enlace simple Si-O. [3]

El electrófilo de sililo más comúnmente utilizado es el cloruro de trimetilsililo . [3] Para aumentar la velocidad de reacción, también se puede utilizar triflato de trimetilsililo en lugar de cloruro de trimetilsililo como sustrato más electrófilo. [4] [5]

Cuando se utiliza un compuesto carbonílico enolizable asimétrico como sustrato, la elección de las condiciones de reacción puede ayudar a controlar si se forma preferentemente el silil enol éter cinético o termodinámico. [6] Por ejemplo, cuando se utiliza diisopropilamida de litio (LDA) , una base fuerte y estéricamente impedida, a baja temperatura (por ejemplo, -78 °C), se forma preferentemente el silil enol éter cinético (con un doble enlace menos sustituido) debido a estéricas. [6] [7] Cuando se utiliza trietilamina , una base débil, se prefiere el silil enol éter termodinámico (con un doble enlace más sustituido). [6] [8] [9]

Ejemplo de síntesis de un silil enol éter cinético haciendo reaccionar una cetona asimétrica con cloruro de trimetilsililo y LDA a baja temperatura.
Ejemplo de síntesis de un silil enol éter termodinámico haciendo reaccionar una cetona asimétrica con cloruro de trimetilsililo y trietilamina. Se muestran dos posibles mecanismos.

Alternativamente, una forma bastante exótica de generar éteres de sililo enol es mediante la reordenación de Brook de sustratos apropiados. [10]

Reacciones

Perfil de reacción general

Los éteres de sililo enol son nucleófilos neutros y suaves (más suaves que las enaminas ) que reaccionan con buenos electrófilos como los aldehídos (con catálisis del ácido de Lewis ) y los carbocationes . [11] [12] [13] [14] Los éteres de sililenol son lo suficientemente estables como para aislarlos, pero generalmente se usan inmediatamente después de la síntesis. [11]

Generación de enolato de litio.

Los enolatos de litio, uno de los precursores de los silil enol éteres, [6] [7] también se pueden generar a partir de silil enol éteres utilizando metil litio . [15] [3] La reacción se produce mediante sustitución nucleofílica en el silicio del silil enol éter, produciendo el enolato de litio y el tetrametilsilano . [15] [3]

Generación de un enolato de litio a partir de un silil enol éter, utilizando metil litio.

Formación de enlaces C-C

Los éteres de sililenoléter se utilizan en muchas reacciones que dan lugar a alquilación , por ejemplo, adición de aldol de Mukaiyama , reacciones de Michael y reacciones catalizadas por ácido de Lewis con electrófilos reactivos SN 1 ( por ejemplo , haluros de alquilo terciario , alílico o bencílico ). [16] [17] [18] [13] [12] La alquilación de silil enol éteres es especialmente eficaz con haluros de alquilo terciario, que forman carbocationes estables en presencia de ácidos de Lewis como TiCl 4 o SnCl 4 . [12]

Ejemplo de alquilación de un silil enol éter usando un haluro de alquilo terciario en presencia del ácido de Lewis TiCl 4 .
Ejemplo Reacción de Michael usando una enona disustituida y el silil enol éter de acetofenona, catalizada por el ácido de Lewis TiCl 4 a baja temperatura.
Más ejemplos de reacciones de éteres de silil enol.

Halogenación y oxidaciones.

La halogenación de silil enol éteres da halocetonas . [19] [20]

Ejemplo de halogenación de un silil enol éter.

Las aciloínas se forman tras la oxidación orgánica con una fuente electrófila de oxígeno como una oxaziridina o mCPBA . [21]

En la oxidación Saegusa-Ito , ciertos silil enol éteres se oxidan a enonas con acetato de paladio (II) .

Oxidación de saegusa

Sulfenilación

La reacción de un silil enol éter con PhSCl, un electrófilo bueno y suave, proporciona un compuesto carbonílico sulfenilado en un carbono alfa . [22] [20] En esta reacción, el grupo trimetilsililo del silil enol éter es eliminado por el ion cloruro liberado del PhSCl tras el ataque de su átomo de azufre electrófilo. [20]

Ejemplo de sulfenilación de un silil enol éter.

Hidrólisis

La hidrólisis de un silil enol éter da como resultado la formación de un compuesto carbonílico y un disiloxano . [23] [24] En esta reacción, el agua actúa como un nucleófilo de oxígeno y ataca el silicio del silil enol éter. [23] Esto conduce a la formación del compuesto carbonílico y un intermedio de trimetilsilanol que sufre una sustitución nucleofílica en el silicio (por otro trimetilsilanol) para dar el disiloxano. [23]

Ejemplo de hidrólisis de un silil enol éter para dar un compuesto carbonílico y hexametildisiloxano .

Contracción del anillo

Los éteres de silil enol cíclicos sufren contracciones de anillo de un carbono regiocontroladas. [25] [26] Estas reacciones emplean sulfonilazidas deficientes en electrones, que se someten a una cicloadición [3+2] quimioselectiva y no catalizada al silil enol éter, seguida de pérdida de dinitrógeno y migración de alquilo para dar productos con anillo contraído con buen rendimiento. . Estas reacciones pueden estar dirigidas por estereoquímica del sustrato, dando lugar a la formación de productos estereoselectivos con anillos contraídos.

Acetales de silil ceteno

Los silil enol éteres de ésteres ( −OR ) o ácidos carboxílicos ( −COOH ) se denominan silil ceteno acetales [13] y tienen la estructura general R 3 Si − O − C (OR) = CR 2 . Estos compuestos son más nucleofílicos que los silil enol éteres de cetonas ( >C=O ). [13]

Estructura general de un acetal de silil cetena.

Referencias

  1. ^ Peter Brownbridge (1983). "Éteres de sililo enol en síntesis - Parte I". Síntesis . 1983 : 1–28. doi :10.1055/s-1983-30204.
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  8. ^ Clayden, J., Greeves, N. y Warren, S. (2012). Formación de enolato controlada termodinámicamente. En Química orgánica (Segunda ed., págs. 599-600). Prensa de la Universidad de Oxford.
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