Las olefinaciones enantioselectivas de Wittig catalizadas por potasio

Área de la Ciencia:

• Química orgánica
• Catálisis asimétrica
• Química organometálica

Sus antecedentes:

• La olefinación de Wittig es una reacción fundamental para la formación de enlaces dobles carbono-carbono.
• Lograr una alta enantioselectividad en las reacciones de Wittig, especialmente con ylidos no estabilizados, sigue siendo un desafío significativo.
• Los alquenos axialmente quirales son motivos estructurales importantes en los productos farmacéuticos y la ciencia de los materiales.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo sistema catalítico asimétrico para la olefinación enantioselectiva de Wittig de las ciclohexanonas.
• Para sintetizar alquenos quirales axialmente muy enriquecidos.
• Elucidar el mecanismo catalítico utilizando métodos cinéticos, espectroscópicos y computacionales.

Principales métodos:

• Olefinación asimétrica de Wittig catalizada por complejos de isotiourea y boronato de potasio.
• Uso de ylidos de fósforo no estabilizados y ciclohexanonas 4-sustituidas.
• Estudios cinéticos, análisis espectroscópico (NMR, IR) y cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT).

Principales resultados:

• Se logró un alto enantioenriquecimiento (> 90% ee) de alquenos quirales axialmente.
• El catalizador óptimo incluía un quelato de amida-potasio-macrocíclico.
• Se propuso un mecanismo de ácido de Lewis que involucra un intermediario de oxafosfetano transitorio formado en condiciones criogénicas.
• Los estudios computacionales revelaron un mecanismo de cicloadición gradual a través de un complejo de betaína de potasio.

Conclusiones:

• El sistema catalítico de isotiourea-borato de potasio desarrollado permite olefinaciones de Wittig altamente enantioselectivas.
• La reacción procede a través de una vía catalizada por ácido de Lewis con una vía mecanicista distinta que involucra un intermediario de betaína.
• Este trabajo proporciona un valioso nuevo método para acceder a alquenos quirales axialmente enriquecidos con enantio.