Catalizadores quirales de rutenio altamente activos para la metátesis de olefinas de cierre de anillo asimétrico
Timothy W Funk1, Jacob M Berlin, Robert H Grubbs
1Arnold and Mabel Beckman Laboratory of Chemical Synthesis, Division of Chemistry and Chemical Engineering, California Institute of Technology, Pasadena, CA 91125, USA.
Los nuevos catalizadores quirales de carbenos N-heterocíclicos permiten una metátesis asimétrica de cierre de anillo (ARCM) eficiente para sintetizar anillos de cinco a siete miembros con alta enantioselectividad. La adición de yoduro de sodio aumenta significativamente el rendimiento de muchos sustratos.
Área de la Ciencia:
- Química orgánica es la química orgánica.
- La catálisis es la catálisis.
- Síntesis asimétrica de síntesis.
Sus antecedentes:
- La metátesis de olefinas es una herramienta poderosa para la formación de enlaces C=C.
- Los carbenos N-heterocíclicos quirales (NHC) son ligandos emergentes para la catálisis de metales de transición.
- El desarrollo de variantes asimétricas eficientes de reacciones conocidas es crucial para la síntesis de moléculas quirales.
Objetivo del estudio:
- Para sintetizar nuevos ligandos quirales monodentados de carbenos N-heterocíclicos (NHC, por sus siglas en inglés).
- Para aplicar estos catalizadores basados en NHC a la metástasis de cierre de anillo asimétrico (ARCM).
- Para investigar el efecto de la estructura del catalizador y los aditivos en la enantioselectividad.
Principales métodos:
- Síntesis de ligandos NHC monodentados quirales y sus catalizadores metálicos correspondientes.
- Aplicación de estos catalizadores en reacciones asimétricas de metátesis de anillo cerrado.
- Optimización de las condiciones de reacción, incluyendo el uso de aditivos como el yoduro de sodio.
Principales resultados:
- Desarrolló catalizadores de metástasis de olefinas quirales altamente reactivos basados en NHC.
- Se obtienen altas enantioselectividades (hasta el 92% ee) en la formación de anillos de cinco a siete miembros.
- Se demostró un efecto positivo significativo del yoduro de sodio en la enantioselectividad para varios sustratos.
- Se identificó un catalizador (5a) eficaz a bajas cargas (< o = 1 mol %) sin NaI.
Conclusiones:
- Los catalizadores NHC quirales son efectivos para ARCM, coincidiendo con la reactividad de las contrapartes achirales.
- El yoduro de sodio juega un papel crítico en la mejora de la enantioselectividad para muchos sustratos.
- El diseño del catalizador, incluidas las modificaciones estéricas, influye en el rendimiento del ARCM.
- Se discutieron conocimientos mecánicos sobre el efecto del yoduro de sodio y las vías de ARCM.
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