Lactonización C-H enantioselectiva de metileno no activado dirigida por ácidos carboxílicos
Marco Cianfanelli1, Giorgio Olivo1, Michela Milan1
1QBIS Research Group, Institut de Química Computacional i Catàlisi (IQCC), and Departament de Química , Universitat de Girona , Campus Montilivi , Girona E-17071 , Catalonia , Spain.
Este estudio introduce un nuevo método de oxidación C-H catalizado por manganeso para crear gamma-lactonas quirales con una selectividad excepcional. La reacción controla eficientemente el sitio, el enantio y la quimioselectividad utilizando grupos directores simples de ácido carboxílico y peróxido de hidrógeno.
Área de la Ciencia:
- Química orgánica
- Catálisis
- Metodología sintética
Sus antecedentes:
- La oxidación asimétrica C-H es un desafío debido a las dificultades para controlar la selectividad.
- Los sistemas no enzimáticos luchan con la selectividad del sitio, la enantioselectividad y la quimioselectividad.
- La discriminación de los enlaces enantiotópicos C-H y la prevención de la sobreoxidación siguen siendo obstáculos importantes.
Objetivo del estudio:
- Desarrollar un método de oxidación C-H asimétrico altamente selectivo para sintetizar las gamma-lactonas.
- Para superar los desafíos en la selectividad del sitio, la enantioselectividad y la quimioselectividad en sistemas no enzimáticos.
- Establecer un sistema catalítico predecible y versátil para la síntesis de moléculas complejas.
Principales métodos:
- Se utilizó una reacción de oxidación C-H catalizada por manganeso (Mn).
- Se emplean ácidos carboxílicos como grupos de dirección para la coordinación del sustrato.
- Se utiliza peróxido de hidrógeno como oxidante y como aditivo de ácido de Brønsted.
- Diseño de catalizador investigado para modular la discriminación de enlaces diastereotópicos C-H.
Principales resultados:
- Se obtiene un alto exceso enantiomérico (hasta el 99%) en la formación de gamma-lactona.
- Se ha demostrado una excelente selectividad del sitio gamma a través de la coordinación del ácido carboxílico con el complejo Mn.
- Se ha demostrado una selectividad predecible del sitio para sustratos con gamma-metileno no equivalente.
- Sintetizó con éxito un complejo biciclo tetrahidroxilado [3.3.1] nonano, estableciendo cinco estereocentros en un solo paso con 96% ee.
Conclusiones:
- Desarrolló un método robusto y eficiente para la oxidación asimétrica de C-H a través de la catalización de Mn.
- El método ofrece un alto control de la selectividad, abordando desafíos de larga data en el campo.
- La previsibilidad de la reacción y su amplia aplicabilidad se demuestran a través de la síntesis compleja, destacando su potencial en la síntesis orgánica.
Más Videos Relacionados
10:17Efficient Construction of Drug-like Bispirocyclic Scaffolds Via Organocatalytic Cycloadditions of α-Imino γ-Lactones and Alkylidene Pyrazolones
Published on: February 7, 2019
06:46Facile Preparation of 2Z,4E-Dienamides by the Olefination of Electron-deficient Alkenes with Allyl Acetate
Published on: June 21, 2017
Videos de Conceptos Relacionados
α-Alkylation of Ketones via Enolate Ions
Alkylation of β-Diester Enolates: Malonic Ester Synthesis
α-Halogenation of Carboxylic Acid Derivatives: Overview
Acid-Catalyzed α-Halogenation of Aldehydes and Ketones
In the first step of the mechanism, the acid protonates the carbonyl oxygen resulting in a resonance-stabilized cation, which subsequently loses an α-hydrogen to form an enol tautomer. The C=C bond in an enol is highly nucleophilic because of the electron-donating nature of the –OH group. Consequently, the double bond attacks an electrophilic halogen to form a...
Regioselectivity and Stereochemistry of Acid-Catalyzed Hydration
Regioselective Formation of Enolates
