Hidrogenación asimétrica catalizada por cobalto de las enamidas mediante reducción de un solo electrón

Área de la Ciencia:

• Catálisis
• Química organometálica
• Síntesis asimétrica

Sus antecedentes:

• El desarrollo de catalizadores de metales de transición de primera fila con un rendimiento que rivalice con los metales preciosos es crucial.
• La química de un electrón ofrece potencial pero se enfrenta a desafíos de desactivación.

Objetivo del estudio:

• Identificar los modos de activación del catalizador que utilizan la química de un electrón.
• Para superar las vías de desactivación en la catálisis de metales de transición de primera fila.
• Descubrir catalizadores eficientes de cobalto-fosfina para la hidrogenación asimétrica.

Principales métodos:

• Se empleó un método de activación por zinc compatible con el cribado de alto rendimiento.
• Las combinaciones de cobalto-fosfina fueron examinadas para la hidrogenación asimétrica de alquenos funcionalizados.
• Se preparó un catalizador optimizado a partir de (R,R) -Ph-BPE y cloruro de cobalto.

Principales resultados:

• Se identificaron numerosas combinaciones de cobalto-fosfina para la hidrogenación asimétrica.
• El catalizador optimizado demostró una alta actividad y enantioselectividad en medios protóticos.
• Se logró una síntesis asimétrica exitosa de levetiracetam a escala de 200 gramos con una carga de catalizador de 0,08 mol%.
• Los estudios estequiométricos revelaron una reducción de un electrón de cobalto (II) a una especie estable de cobalto (I) promovida por el zinc.

Conclusiones:

• El método de activación por zinc es eficaz para descubrir catalizadores de cobalto-fosfina altamente activos y selectivos.
• Este enfoque permite la síntesis asimétrica eficiente de productos farmacéuticos utilizando metales abundantes en la tierra.
• Las ideas mecanicistas sobre la activación del cobalto proporcionan una base para el diseño futuro del catalizador.