Formación selectiva del macrociclo en las cavitandas | JoVE Visualize

Área de la Ciencia:

Química orgánica
Química supramolecular
Catálisis

Sus antecedentes:

La macrociclización a través de la ciclización de extremo a extremo de los precursores lineales es entrópicamente desfavorable.
Las reacciones intermoleculares a menudo compiten con la ciclización intramolecular deseada, lo que lleva a bajos rendimientos e imprevisibilidad.
Los métodos tradicionales de plantilla pueden ser ineficientes, con plantillas que actúan como invitados dentro de la estructura anfitriona.

Objetivo del estudio:

Desarrollar un método selectivo para las reacciones intramoleculares de aldol/deshidratación de α,ω-dialdehídos de cadena larga en solución acuosa.
Utilizar las cavitandas como anfitriones para controlar la conformación de los precursores lineales y favorecer la macrociclación.
Para revertir la relación convencional huésped-anfitrión visto en las reacciones de plantilla, imitando la catálisis biológica.

Principales métodos:

Aplicación de cavitantes para facilitar la reacción de aldol/deshidratación de α,ω-dialdehídos de cadena larga.
Utilizando fuerzas hidrofóbicas dentro de los cavitandes para conducir los dialdehídos a conformaciones plegadas.
Realización de reacciones en solución acuosa para promover la macrociclación sobre las reacciones secundarias intermoleculares.

Principales resultados:

Se lograron reacciones selectivas intramoleculares de aldol/deshidratación mediante el uso de cavitantes.
Los productos macrocíclicos se obtuvieron en buenos rendimientos, que oscilan entre el 30% y el 85%.
El método formó con éxito macrociclos con tamaños de anillo de 11 a 17 miembros.

Conclusiones:

Los cavitandos actúan como huéspedes efectivos, promoviendo la macrociclación selectiva mediante el control de la conformación del precursor.
Este enfoque mediado por cavitand supera las barreras entrópicas asociadas con los métodos tradicionales de macrociclado.
La dinámica inversa de anfitrión-invitado en este sistema ofrece una nueva estrategia para la síntesis de plantillas, inspirada en la catálisis biológica.