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Updated: Jun 10, 2025

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Published on: February 7, 2019

Lactonización de ácido carboxílico controlada por catalizador γ-C ((sp³) -H: metilo frente al metileno

Jie-Lun Yan¹, Liang Hu¹, Yilin Lu¹

¹Department of Chemistry, The Scripps Research Institute, 10550 N. Torrey Pines Road, La Jolla, California 92037, United States.

Journal of the American Chemical Society

|October 16, 2024

Resumen

Ahora es posible la lactonización quimioselectiva de los ácidos carboxílicos. Los nuevos ligandos quinolina-piridona permiten la funcionalización selectiva de los enlaces metilo o metileno C ((sp3) -H, produciendo valiosas gamma-lactonas.

Área de la Ciencia:

Química orgánica
Catálisis
Metodología sintética

Sus antecedentes:

El control de la quimioselectividad en la funcionalización C ((sp3) -H, particularmente entre los grupos metilo y metileno, es un desafío persistente en la síntesis orgánica.
El diseño de ligandos es crucial para dirigir la selectividad en reacciones catalizadas por metales.

Objetivo del estudio:

Desarrollar un nuevo método para la lactonización quimioselectiva de ácidos carboxílicos.
Para lograr la funcionalización exclusiva de los enlaces gamma-metilo o gamma-metileno C ((sp3) -H utilizando la catálisis del paladio.
Investigar el papel de la estructura del ligando y el ángulo de mordedura en el control de la quimioselectividad.

Principales métodos:

La lactonización catalizada por el paladio de los ácidos carboxílicos.
Utilizando dos clases distintas de ligandos quinolina-piridona con diferentes modos de quelación (de cinco miembros frente a los de seis miembros).
Experimentos de incorporación de deuterio para sondear los mecanismos de reacción.

Principales resultados:

La primera lactonización quimioselectiva catalizada por Pd (II) de enlaces gamma-metilo y metileno C (sp3) -H en ácidos carboxílicos fue reportada.
La lactonización exclusiva de gamma-metilo se logra con un ligando bidentado que forma un anillo quelato de cinco miembros.
La lactonización exclusiva de gamma-metileno se logra con un ligando que forma un anillo quelato de seis miembros.
Se demostró que el ángulo de mordedura del ligando influye en la quimioselectividad de manera diferente en la ciclopaladación de cinco y seis miembros.

Conclusiones:

La quimioselectividad controlada por ligandos en la lactonización C ((sp3)-H se puede lograr ajustando el modo de coordinación y el ángulo de mordida del ligando.
El método desarrollado ofrece una ruta versátil para diversas gamma-lactonas, incluidos los complejos sistemas de anillos espiro y fusionados.
Tanto la activación de C-H como los pasos de formación de enlaces C-O están influenciados por la quimioselectividad observada.

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