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Cavitandos como acompañantes para las reacciones monofuncionales y de formación de anillos en el agua

Nai-Wei Wu ¹, Julius Rebek ^1,2

⁰Department of Chemistry, Fudan University , 220 Handan Road, Shanghai 200433, China.

Journal of the American Chemical Society +

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4 de junio de 2016

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Resumen

Las cavitandas aceleran la formación de anillos medianos a grandes acercando los extremos reactivos en una solución acuosa. Este método supera las tensiones internas, aumentando las tasas de ciclización de los diisocianatos a las ureas cíclicas.

Área De La Ciencia

Química supramolecular
Síntesis orgánica

Sus Antecedentes

Las reacciones de ciclización que forman anillos de tamaño mediano a menudo son lentas debido a la tensión molecular interna.
Las técnicas de alta dilución se utilizan para favorecer la ciclización intramolecular sobre las reacciones intermoleculares, pero no aceleran la ciclización en sí misma.

Objetivo Del Estudio

Investigar el uso de cavitandos como huéspedes moleculares para promover la formación de compuestos cíclicos de tamaño medio a grande.
Mejorar las tasas de ciclización utilizando la complejación huésped-huésped en solución acuosa.

Principales Métodos

Aplicación de cavitantes solubles en agua para facilitar la conversión de los diisocianatos de cadena larga en ureas cíclicas.
Conducir reacciones en solución de óxido de deuterio (D2O) para aprovechar las fuerzas hidrofóbicas para la preorganización de moléculas invitadas.
Utilizando las conformaciones pre-organizadas y dobladas dentro de los cavitandos para acercar los terminales reactivos.

Principales Resultados

La complejación de Cavitand preorganiza efectivamente a los huéspedes diisocianados en conformaciones que reducen la tensión interna.
La proximidad de los extremos reactivos dentro de la cavidad acelera significativamente las tasas de reacción de ciclización.
Este enfoque supramolecular supera con éxito las barreras cinéticas asociadas con la formación de anillos de tamaño medio a grande.

Conclusiones

Los cavitandos solubles en agua son herramientas efectivas para acelerar reacciones de ciclización difíciles en medios acuosos.
La estrategia de complejación huésped-huésped ofrece una ruta prometedora para sintetizar ureas cíclicas y potencialmente otros anillos de tamaño medio a grande.
Esta metodología tiene implicaciones para las reacciones de funcionalización remota y otros procesos sintéticos que requieren un ensamblaje molecular controlado.

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