MARTÍN SANDRA ELIZABETH
Congresos y reuniones científicas
Título:
Síntesis Asistida por Microondas del Ligando Bisarsina Quiral BiAsBA. Aplicaciones en Alquilaciones Alílicas Catalizadas por Pd
Autor/es:
PAULA M. UBERMAN; E. DAIANN SOSA CARRIZO; SANDRA E. MARTÍN
Lugar:
Lanus
Reunión:
Congreso; XXVIII Congreso Argentino de Química; 2010
Institución organizadora:
Asociación Química Argentina - AQA
Resumen:
SÍNTESIS ASISTIDA POR MICROONDAS DEL LIGANDO BISARSINA QUIRAL
BiAsBA. APLICACIONES EN ALQUILACIONES ALÍLICAS CATALIZADAS POR Pd
Paula M. Uberman, E. Daiann Sosa Carrizo, Sandra E. Martín
INFIQC, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Ciencias Químicas,
Universidad Nacional de Córdoba. Medina Allende y Haya de la Torre, X5000HUA,
Córdoba, Argentina. e-mail: uberman@fcq.unc.edu.ar
En las últimas décadas las reacciones de catálisis con Pd han demostrado ser
una herramienta poderosa en síntesis orgánica, ya que nuevos enlaces C-C y C-heteroatómo
pueden formarse eficientemente de manera regio-, quimio- y
estereoselectiva.1 Tanto la reactividad como la selectividad de estos catalizadores se
encuentra directamente relacionada a las características de los ligandos coordinados
al metal, por lo que el diseño y síntesis de nuevos ligandos es un área de importante
impacto en el desarrollo de catalizadores más efectivos y selectivos.
Las reacciones de sustitución alílica asimétrica catalizadas por Pd constituyen
unas de las vías más importantes para la formación estereoselectiva de enlaces C-C y
C-heteroatómo, siendo ampliamente utilizada en la síntesis de moléculas bioactivas,
incluyendo productos naturales y moléculas de interés farmacéutico.2 En estas
reacciones, los estudios pioneros desarrollados por Trost y colaboradores3 dieron un
importante impulso al desarrollo de nuevos ligandos quirales,
fundamentalmente derivados de fosfinas terciarias. Dentro de la gran
variedad de ligandos quirales se puede destacar el ligando de Trost
(1, Figura 1), y sus derivados. Recientemente, hemos desarrollado la
síntesis de un nuevo ligando derivado de arsinas denominado
BiAsBA (2, Esquema 1), el cual demostró formar complejos con Pd
catalíticamente activos y altamente eficientes en reacciones de
sustituciones alílicas asimétricas.4 Sin embargo, la etapa clave en la
síntesis del ligando 2, la cual consistió en una reacción de
acoplamiento cruzado de Stille para la introducción del resto –AsPh2,5 involucró
grandes tiempos de reacción y rendimientos moderados.
En un intento por optimizar las condiciones de reacción para la síntesis del
ligando 2, se propuso evaluar el efecto de diversas modificaciones en las condiciones
de reacción. Las reacciones de catálisis homogénea con metales de transición
habitualmente emplean calentamiento convencional bajo condiciones de reflujo
durante varias horas o días para lograr altas conversiones. En contraposición, en la
última década, el calentamiento por microondas ha mostrado ser ventajoso en las
reacciones catalizadas por metales, tanto en términos de disminuir los tiempos de
reacción como en aumentar el tiempo de vida de los catalizadores.6 Sin embargo,
hasta el momento hay limitados ejemplos en literatura del empleo de calentamiento
con microondas en reacciones de Stille.7
Como objetivo específico del presente trabajo, se evaluó el efecto del
calentamiento con microondas en las reacciones de acoplamiento cruzado catalizadas
por Pd(0), entre la bisamida enantioméricamente pura 3 y el estannano n-Bu3SnAsPh2
para dar la doble transferencia de -AsPh2. En el Esquema 2 se destacan algunos de
los resultados más relevantes obtenidos en estas reacciones.
Hasta el momento, se ha logrado disminuir notablemente el tiempo de reacción,
obteniéndose también reacciones más limpias en comparación con el calentamiento
convencional. Se continua trabajando en las condiciones de reacción para maximizar el
rendimiento del ligando BiAsBA (2).
En lo que respecta a las aplicaciones de este ligando, se empleo como sustrato
modelo el acetato alílico (E)-1,3-difenil-3-acetoxiprop-1-eno (4) (Esquema 3). Este
sistema es habitualmente empleado para evaluar, en relación a otros ligandos
conocidos, la eficiencia con la cual un ligando nuevo induce la quiralidad en las
reacciones de sustitución alílica asimétricas.
En las reacciones de 4 frente a diversos nucleófilos, el nuevo ligando BiAsBA
(2) demostró ser altamente eficiente y superior al ligando fosfina 1.8 En este caso, se
ensayaron diversas condiciones de reacción, modificando solventes, contraiones,
tiempo y temperatura, evaluándose también el efecto que produce el calentamiento
por microondas en la reactividad como en la enantioselectividad. Todas estas
variables mostraron tener un importante impacto en el rendimiento de la reacción
como en la inducción asimétrica.
1. de Meijere, A.; Diederich, F. Metal-Catalyzed Cross-Coupling Reactions, 2nd Ed., vol. 1 and 2, Wiley-
VCH: Weinheim, 2004.
2. Trost, B. M.; Crawley, M. L. Chem. Rev. 2003, 103, 2921-2943.
3. Trost, B. M.; Van Vranken, D. L.; Bingel, C. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 9327-9343.
4. Uberman, P. M.; Rossi, R. A.; Martín, S. E. “Chiral Bisarsine-Ligand: Design, Synthesis, and
Applications in Palladium-Catalyzed Asymmetric Allylic Alkylations”. (Manuscrito en redacción).
5. (a) Bonaterra, M.; Martín, S. E.; Rossi, R. A. Org. Lett. 2003, 15, 2731-2734. (b) Uberman, P. M.;
Lanteri, M. N.; Martin, S. E. Organometallics 2009, 28, 6927–6934.
6. Kappe, C. O.; Stadler, A. Microwaves in Organic and Medicinal Chemistry. Wiley-VCH Verlag GmbH &
Co. KGaA, Weinheim, 2005.
7. (a) Jeon, S. L.; Choi, J. H. ; Kim, B. T ; Jeong, I. H. J. Fluorine Chem. 2007, 128, 1193-1197. (b)
Maleczka, R. E. Jr. ; Lavis, J. M.; Clark, S. H. ; Gallagher, W. P. Org. Lett. 2000, 23, 3655-3658.
8. Trost, B. M; Krueger, A. C.; Bunt, R. C.; Zambrano, J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 6520-6521.
BiAsBA. APLICACIONES EN ALQUILACIONES ALÍLICAS CATALIZADAS POR Pd
Paula M. Uberman, E. Daiann Sosa Carrizo, Sandra E. Martín
INFIQC, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Ciencias Químicas,
Universidad Nacional de Córdoba. Medina Allende y Haya de la Torre, X5000HUA,
Córdoba, Argentina. e-mail: uberman@fcq.unc.edu.ar
En las últimas décadas las reacciones de catálisis con Pd han demostrado ser
una herramienta poderosa en síntesis orgánica, ya que nuevos enlaces C-C y C-heteroatómo
pueden formarse eficientemente de manera regio-, quimio- y
estereoselectiva.1 Tanto la reactividad como la selectividad de estos catalizadores se
encuentra directamente relacionada a las características de los ligandos coordinados
al metal, por lo que el diseño y síntesis de nuevos ligandos es un área de importante
impacto en el desarrollo de catalizadores más efectivos y selectivos.
Las reacciones de sustitución alílica asimétrica catalizadas por Pd constituyen
unas de las vías más importantes para la formación estereoselectiva de enlaces C-C y
C-heteroatómo, siendo ampliamente utilizada en la síntesis de moléculas bioactivas,
incluyendo productos naturales y moléculas de interés farmacéutico.2 En estas
reacciones, los estudios pioneros desarrollados por Trost y colaboradores3 dieron un
importante impulso al desarrollo de nuevos ligandos quirales,
fundamentalmente derivados de fosfinas terciarias. Dentro de la gran
variedad de ligandos quirales se puede destacar el ligando de Trost
(1, Figura 1), y sus derivados. Recientemente, hemos desarrollado la
síntesis de un nuevo ligando derivado de arsinas denominado
BiAsBA (2, Esquema 1), el cual demostró formar complejos con Pd
catalíticamente activos y altamente eficientes en reacciones de
sustituciones alílicas asimétricas.4 Sin embargo, la etapa clave en la
síntesis del ligando 2, la cual consistió en una reacción de
acoplamiento cruzado de Stille para la introducción del resto –AsPh2,5 involucró
grandes tiempos de reacción y rendimientos moderados.
En un intento por optimizar las condiciones de reacción para la síntesis del
ligando 2, se propuso evaluar el efecto de diversas modificaciones en las condiciones
de reacción. Las reacciones de catálisis homogénea con metales de transición
habitualmente emplean calentamiento convencional bajo condiciones de reflujo
durante varias horas o días para lograr altas conversiones. En contraposición, en la
última década, el calentamiento por microondas ha mostrado ser ventajoso en las
reacciones catalizadas por metales, tanto en términos de disminuir los tiempos de
reacción como en aumentar el tiempo de vida de los catalizadores.6 Sin embargo,
hasta el momento hay limitados ejemplos en literatura del empleo de calentamiento
con microondas en reacciones de Stille.7
Como objetivo específico del presente trabajo, se evaluó el efecto del
calentamiento con microondas en las reacciones de acoplamiento cruzado catalizadas
por Pd(0), entre la bisamida enantioméricamente pura 3 y el estannano n-Bu3SnAsPh2
para dar la doble transferencia de -AsPh2. En el Esquema 2 se destacan algunos de
los resultados más relevantes obtenidos en estas reacciones.
Hasta el momento, se ha logrado disminuir notablemente el tiempo de reacción,
obteniéndose también reacciones más limpias en comparación con el calentamiento
convencional. Se continua trabajando en las condiciones de reacción para maximizar el
rendimiento del ligando BiAsBA (2).
En lo que respecta a las aplicaciones de este ligando, se empleo como sustrato
modelo el acetato alílico (E)-1,3-difenil-3-acetoxiprop-1-eno (4) (Esquema 3). Este
sistema es habitualmente empleado para evaluar, en relación a otros ligandos
conocidos, la eficiencia con la cual un ligando nuevo induce la quiralidad en las
reacciones de sustitución alílica asimétricas.
En las reacciones de 4 frente a diversos nucleófilos, el nuevo ligando BiAsBA
(2) demostró ser altamente eficiente y superior al ligando fosfina 1.8 En este caso, se
ensayaron diversas condiciones de reacción, modificando solventes, contraiones,
tiempo y temperatura, evaluándose también el efecto que produce el calentamiento
por microondas en la reactividad como en la enantioselectividad. Todas estas
variables mostraron tener un importante impacto en el rendimiento de la reacción
como en la inducción asimétrica.
1. de Meijere, A.; Diederich, F. Metal-Catalyzed Cross-Coupling Reactions, 2nd Ed., vol. 1 and 2, Wiley-
VCH: Weinheim, 2004.
2. Trost, B. M.; Crawley, M. L. Chem. Rev. 2003, 103, 2921-2943.
3. Trost, B. M.; Van Vranken, D. L.; Bingel, C. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 9327-9343.
4. Uberman, P. M.; Rossi, R. A.; Martín, S. E. “Chiral Bisarsine-Ligand: Design, Synthesis, and
Applications in Palladium-Catalyzed Asymmetric Allylic Alkylations”. (Manuscrito en redacción).
5. (a) Bonaterra, M.; Martín, S. E.; Rossi, R. A. Org. Lett. 2003, 15, 2731-2734. (b) Uberman, P. M.;
Lanteri, M. N.; Martin, S. E. Organometallics 2009, 28, 6927–6934.
6. Kappe, C. O.; Stadler, A. Microwaves in Organic and Medicinal Chemistry. Wiley-VCH Verlag GmbH &
Co. KGaA, Weinheim, 2005.
7. (a) Jeon, S. L.; Choi, J. H. ; Kim, B. T ; Jeong, I. H. J. Fluorine Chem. 2007, 128, 1193-1197. (b)
Maleczka, R. E. Jr. ; Lavis, J. M.; Clark, S. H. ; Gallagher, W. P. Org. Lett. 2000, 23, 3655-3658.
8. Trost, B. M; Krueger, A. C.; Bunt, R. C.; Zambrano, J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 6520-6521.
