Estudio Mecanístico de la Reacción de Acoplamiento Oxidativo Catalizado entre Arenas y Ácidos Bórnicos en Condiciones...

Área de la Ciencia:

• Química organometálica
• Catálisis
• Síntesis orgánica

Sus antecedentes:

• Las sales de cobre son alternativas abundantes, baratas y menos tóxicas a los metales preciosos en la catálisis.
• Las reacciones catalizadas por cobre se utilizan ampliamente para la formación de enlaces C-C y C-heteroatomo, pero sus mecanismos siguen sin estar claros.
• Los macrociclos de azacalix[1]areno[3]piridina proporcionan complejos bien definidos de arilcobre (II) y arilcobre (III) para estudios mecanicistas.

Objetivo del estudio:

• Elucidar el mecanismo de reacción de un acoplamiento oxidativo catalizado por Cu (II) entre arenos y ácidos borónicos utilizando el aire como oxidante.
• Identificar los intermediarios organometálicos activos involucrados en el ciclo catalítico.
• Proporcionar ideas para el diseño racional de nuevas reacciones catalizadas por cobre.

Principales métodos:

• Reacciones estequiométricas con ácidos arilborónicos.
• Técnicas espectroscópicas: XPS, EPR, RMN de una hora, HRMS y visualización UV.
• Aislamiento y cuantificación de productos y especies de cobre.
• Análisis computacional de la estructura electrónica y energética.

Principales resultados:

• Se identificó como el intermediario reactivo el arilcobre (II), no el arilcobre (III).
• El mecanismo propuesto implica la metalización electrofílica, la transmetalización, las reacciones redox que forman Cu (III) y Cu (I) y la eliminación reductora.
• Las especies de Cu (I) son re-oxidadas a Cu (II) por el oxígeno, regenerando el catalizador para el siguiente ciclo.

Conclusiones:

• Se ha aclarado la reactividad de los compuestos de arilo cobre (II) en las reacciones de acoplamiento cruzado.
• Se ha propuesto un ciclo catalítico detallado para el acoplamiento oxidativo catalizado por Cu (II).
• Esta comprensión mecanicista es valiosa para desarrollar nuevas metodologías sintéticas catalizadas por cobre.