Capa de metileno in situ: una estrategia general para la metatesis de las olefinas catalíticas estereoretativas eficientes. El concepto, las implicaciones metodológicas y las aplicaciones para la síntesis de compuestos biológicamente activos

Área de la Ciencia:

• Química orgánica
• Catálisis
• Química sintética

Sus antecedentes:

• La metátesis de olefinas es una herramienta sintética poderosa, pero su alcance y estereoselectividad a menudo son limitados.
• Lograr una alta selectividad Z en las reacciones de metástasis, especialmente con alquenos terminales, sigue siendo un desafío.
• La estabilidad de los intermedios clave del metilideno puede ser un problema general en todos los sistemas catalizadores.

Objetivo del estudio:

• Introducir una estrategia práctica y ampliamente aplicable de limitación del metileno in situ para mejorar la metástasis estereoselectiva de las olefinas controlada por catalizadores.
• Ampliar el alcance de la metátesis de olefinas permitiendo reacciones con materiales de partida fácilmente disponibles.
• Mejorar la eficiencia de la reacción y la selectividad Z en comparación con los métodos existentes.

Principales métodos:

• Utilizando el Z-buteno disponible en el mercado como agente de tapa de metileno in situ.
• El uso de catalizadores de ditiolatos basados en rutenio robustos y accesibles.
• Realización de reacciones de metástasis cruzada y de cierre de anillo con varias olefinas y dienos funcionalizados.

Principales resultados:

• La estrategia de limitación de metileno in situ mejoró significativamente la selectividad Z (90:10 a >98:2 Z:E) y la eficiencia para la metátesis cruzada con diversos sustratos.
• Las transformaciones fueron altamente eficientes y estereoselectivas incluso cuando se utilizó una mezcla de Z-E-buteno procedente del craqueo de petróleo crudo.
• La metátesis de cierre de anillo produjo alquenos macrocíclicos de 14 a 21 miembros con una excelente selectividad Z (96:4-98:2 Z:E).
• El mismo catalizador de rutenio fue eficaz sin modificaciones tanto para la metástasis cruzada como para la metástasis de cierre de anillo.

Conclusiones:

• El encapsulamiento de metileno in situ es una estrategia versátil que amplía el alcance y mejora la estereoselectividad de la metátesis de olefinas.
• Este enfoque permite una síntesis eficiente de moléculas complejas, incluidos los compuestos biológicamente activos y los macrociclos tensados.
• El método ofrece una alternativa práctica a la pre-síntesis de olefinas estereodefinidas, superando las limitaciones en la estabilidad del complejo de metilideno.