Alquilación asimétrica Pd catalizada de los ciclobutenos: de la doble inversión a la doble retención

Área de la Ciencia:

• Química organometálica
• Catálisis
• Síntesis estereoselectiva

Sus antecedentes:

• La alquilación alilica catalizada por el paladio es una transformación sintética crucial.
• El control de la estereoselectividad en las reacciones con electrófilos de ciclobuteno presenta desafíos únicos.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar el mecanismo detrás de la estereoselectividad inusual en la alquilación alilica catalizada por Pd de electrófilos de ciclobuteno racémicos 3,4-disubstituidos.
• Comprender cómo la elección del ligando dicta la diastereoselectividad y la enantioselectividad, independientemente de la configuración del sustrato.

Principales métodos:

• Investigación mecanicista mediante el uso de diversas técnicas.
• Preparación de supuestos intermedios de paladio y alilo.
• Seguimiento de la reacción mediante RMN 1H/31P.
• Estudios de etiquetado con deuterio.
• Espectrometría de masas (ESI-HRMS) y análisis de RMN 31P.
• Los cálculos de la Teoría Funcional de la Densidad (DFT).

Principales resultados:

• El mecanismo se desvía de la "regla de doble inversión".
• La adición oxidativa procede de manera estereoconvergente, formando intermedios Pd-ciclobuteno anticonfigurados independientemente de la configuración del sustrato.
• El ataque nucleófilo exhibe un comportamiento estereodivergente.
• Los complejos de Syn-Pd-ciclobuteno, formados como subproductos, no son reactivos debido a la quelación de Pd-O, evitando los diastereómeros no deseados.

Conclusiones:

• El estudio revela un nuevo mecanismo para la alquilación alilica catalizada por Pd de los electrófilos del ciclobuteno.
• El control del ligando sobre la estereoselectividad se logra a través de una adición oxidativa estereoconvergente y un ataque nucleófilo estereodivergente.
• La quelación interna bloquea efectivamente las vías de competencia, asegurando una alta diastereoselectividad.