Reacción de negishi

Résumé

Hemos realizado el estudio computacional de distintos sistemas orgánicos catalizados por metales de transición. Concretamente, hemos estudiado el mecanismo de la catálisis por complejos de Au y Pt de sistemas propargílicos, que dan lugar a reordenamientos de elevada complejidad estructural, a través de mecanismos con número de etapas de elevada complejidad estructural, a poco común debido a la posición que ocupan con la tabla periódica por lo que presentan una grana influencia del efecto relativista en ellos. Por otro lado, para completar el estudio de la reactividad de metales de transición, nos planteamos el estudio computacional del papel del Pd, un metal tendentes a proporcionar reacciones de adición oxidante, fácilmente y con elevada eficacia, por lo que es una buena elección como representante de la reactividad más común que presentan los demás metales de transición. Puesto que ya existen estudios computacionales e las reacciones de acoplamiento cruzado de Stille y de Suzuki, nos propusimos estudiar el mecanismo general para la reacción de Negishi, en el que el catalizador de Pd, reacciona con un complejo de Zn para dar lugar a una reacción de acoplamiento cruzado, en condiciones más suaves que las dos anteriores, e incluso es capaz de dar lugar al acoplamiento Csp3- Csp3 de manera eficiente, es compatible con multitud de grupos funcionales y permite la elección de un catalizador de Pd o Ni. Por todo eso resulta muy interesante el estudio de este mecanismo concreto de catálisis de Pd. El primer estudio que realizamos es del reordenamiento de (3-aciloxiprop-1-inil) oxiranos catalizado por Au(I) para generar divinil cetonas sustituidas publicado pr Pale y colaboradores. Se han descrito tres vías por las que puede discurrir el mecanismo de esta reacción, la de menor energía es la de la rama a. Tras la complejación del alquino con el Au(I) el acetato en posición propargílica se adiciona al triple enlace a través de una migración1.3 dando lugar al alenil oro. Este intermedio evoluciona por apertura al oxirano gracias a la asistencia anquimérica del acetato vecino. La consiguinte adición nucleófila del alcóxido de Au al carbono cumulénico del aleno, da lugar a un 2,5-dihidrofurano, que tras la apertura del anillo y migración del grupo acilo da lugar a la divinil cetona final. Los otros dos mecanismos planteados se basan en la migración 1,2 inicial del acetato sobre el alquino activado por el Au(I) a través de un intermedio carbénico o un intermedio alénico, que desembocarán en la obtención de un 2H-oxete activado que evolucionar a través de una apertura electrocícilica de 4 e ¿ hacia el producto final. El siguiente estudio que abordamos es del reordenamiento de 3-propragilindoles catalizado por Au(I) para generar indenil índoles. El estudio de los sistemas propargílicos catalizados por metales de transición se ha centrado en un principio en estructura de tio l,n-enino en lo que el doble enlace vecino actúa como nucleófilo adicionándose al alquino activado. Cuando hay un éster en posición propargílica, éste actúa como nucleófilo interno provocando el reordenamiento del sustrato como acabamos de ver. En 2008 , Sanz y colaboradores, estudiaron el reordenamiento de propargil índoles catalizado por AU(I), cambiando así de nuevo, el nucleófilo de la reacción. Nos propusimos estudiar computacionalmente el mecanismo de esta reacción. La posición que ocupa un fenilo en el sustrato respecto al alquino (interna o externa) provoca un cambio en el mecanismo de la reacción y el producto de la misma. La activación del alquino por el metal y la conscuente adición nucleófila del carbono interno de la insaturación genera un alquilidenciclopropano, que sufrirá una apertura conrotatoria y torqueselectiva de baja energía para dar lugar a los carbocationes de Au en un esqueleto pentadinílico. El grupo indol y el fenilo tienden a alejarse lo máximo posible entre sí para evitar el impedimento estérico. Hasta este punto los mecanismos para ambos sustratos coinciden. A partir de aquí, el sustrato que presenta un fenilo alquinílico) puede reaccionar además por una electrociclación de4 e ¿ tipo aura-iso-Nazarov, que en este caso es más favorable y da lugar al producto de reacción. El Pt(II) también presenta efectos relativistas que le confieren una reactividad particular. Es un buen ácido ¿ carbofílico y activa, de manera eficiente, alquinos, y además tiene la capacidad de coordinarse a heteroátomos adyacentes, lo que le confiere una gran estabilidad a los intermedios que forma. Debido a las analogías que presenta con la catálisis de Au(I) nos planteamos el estudios de los reordenamientos de 4-acetoxi-4-(2,3-dimetiloxiran-2-il)pent-2-ionoato de metilo catalizado por PtCl2 a ciclopentonas, de manera esteroeselectiva. Tras la activación del alquino tien lugar una migración 1,2 para generar un carbenoide de Pt, que inmediatamente sufirará una adición nucleóficla del oxirano para dar lugar a un biciclo¿.[