Síntesis integral de monohidroxi-curbit[n]uriles (n = 5, 6, 7, 8): alta pureza y altas conversiones

Área de la Ciencia:

• Química orgánica
• La fotoquímica
• Química supramolecular

Sus antecedentes:

• Los cucurbituriles (CB[n]) son huéspedes macrocíclicos con opciones de modificación sintética limitadas.
• El desarrollo de métodos eficientes para la funcionalidad de CB[n] es crucial para ampliar sus aplicaciones.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo método fotoquímico para la monofuncionalización directa de los cucurbituriles.
• Investigar el mecanismo de reacción y el potencial de ampliación del proceso de funcionalización.

Principales métodos:

• Reacción fotoquímica con peróxido de hidrógeno y luz UV.
• Captura de espín y espectrometría de masas (MS) para la caracterización radical.
• Experimentos con agua etiquetada por isótopos ((18) O).
• Cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT) para las energías de disociación de enlaces (BDE).

Principales resultados:

• Logró una conversión del 95-100% para la funcionalización directa de alcohol de CB [5], CB [6], CB [7] y CB [8].
• Aumentó con éxito la reacción a 1g para CB[6] y CB[7].
• Se han identificado radicales y iones intermedios en el mecanismo de reacción.
• Los cálculos de DFT explicaron la reactividad preferencial de los bonos ecuatoriales C-H y los desafíos con CB [8].
• Se obtiene CB[5]-(OH) 1 y el primer derivado de CB[8], CB[8]-(OH) 1, en excelentes rendimientos.

Conclusiones:

• El método fotoquímico desarrollado ofrece una vía fácil y eficiente para sintetizar cucurbituriles monofuncionalizados.
• El estudio proporciona información mecanicista sobre las vías radicales e iónicas involucradas en la funcionalidad CB [n].
• Este trabajo amplía la accesibilidad sintética de los cucurbituriles funcionalizados, particularmente el CB[8].