La ciclación Masamune-Bergman o reacción Masamune-Bergman o cycloaromatization Masamune-Bergman es una reacción orgánica y más específicamente una reacción de transposición que tiene lugar cuando un enediyne se calienta en presencia de un donante de hidrógeno adecuado ( Esquema 1 ). [1] [2] Es el miembro más famoso y mejor estudiado de la clase general de reacciones de cicloaromatización . [3] Lleva el nombre del químico japonés-estadounidense Satoru Masamune (n. 1928) y del químico estadounidense Robert G. Bergman.(n. 1942). El producto de reacción es un derivado del benceno .
Ciclización Masamune-Bergman | |
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Lleva el nombre de | Satoru Masamune Robert George Bergman |
Tipo de reacción | Reacción de formación de anillo |
Identificadores | |
Portal de química orgánica | Ciclización de Bergman |
ID de ontología RSC | RXNO: 0000240 |
![Esquema 1. Ciclización de Bergman](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/1/15/Bergman_cyclization_revised.png/500px-Bergman_cyclization_revised.png)
La reacción procede por una reacción térmica o pirólisis (por encima de 200 ° C) formando una especie birradical de parabenzina de vida corta y muy reactiva . Reaccionará con cualquier donante de hidrógeno, como el 1,4-ciclohexadieno, que se convierte en benceno. Cuando se apaga con tetraclorometano, el producto de reacción es un 1,4-diclorobenceno y con metanol el producto de reacción es alcohol bencílico .
Cuando el resto enino se incorpora a un anillo de hidrocarburo de 10 miembros (por ejemplo, ciclodeca-3-eno-1,5-diino en el esquema 2 ), la reacción, aprovechando el aumento de la tensión del anillo en el reactivo, es posible a una temperatura mucho más baja. de 37 ° C.
![Esquema 2. Reacción de Bergman de ciclodeca-3-eno-1,5-diino](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/b/b7/Bergman_ring.png/450px-Bergman_ring.png)
Los compuestos de origen natural, como la caliqueamicina, contienen el mismo anillo de 10 miembros y resultan citotóxicos . Estos compuestos generan el intermedio dirradical descrito anteriormente que puede causar cortes de ADN monocatenario y bicatenario . [4] Hay fármacos nuevos que intentan hacer uso de esta propiedad, incluidos los anticuerpos monoclonales como mylotarg . [5]
También se propone un mecanismo birradical para la formación de ciertas biomoléculas que se encuentran en los esporólidos marinos que tienen una unidad de clorobenceno como parte de su estructura. En este mecanismo, una sal de haluro proporciona el halógeno. Una reacción modelo con enediyene cyclodeca -1,5-diin-3-eno , bromuro de litio como fuente de halógeno y ácido acético como fuente de hidrógeno en DMSO a 37 ° C apoya la teoría: [6] [7]
![Ciclación de Bergman con captura por bromuro de litio](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/d/d9/Bergman_cyclization_nuclSubst.png/500px-Bergman_cyclization_nuclSubst.png)
Se encuentra que la reacción es de primer orden en enodiina con la formación de p-bencina A como paso limitante de la velocidad . El ion haluro entonces dona sus dos electrones en la formación de un nuevo enlace Br-C y de electrones radical implicado se cree que es de enlace sobre un enlace C1-C4 transitoria que forma el anión intermedio B . El anión es una base poderosa que elimina los protones incluso del DMSO al producto final. El producto dibromuro o dihidrógeno ( tetralina ) nunca se forma.
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/a/a3/Bergman_cyclization_IBM2.png/330px-Bergman_cyclization_IBM2.png)
En 2015, los científicos de IBM demostraron que la punta de un microscopio de fuerza atómica (AFM) puede inducir una ciclación Masamune-Bergman reversible de diyne . También registraron imágenes de moléculas de diino individuales durante este proceso. [8] Cuando se enteró de esta demostración experimental directa, Bergman comentó: "Cuando informamos por primera vez de esta reacción, no tenía idea de que sería biológicamente relevante o que la reacción podría algún día visualizarse a nivel molecular. [9]
Referencias
- ↑ Darby, N .; Kim, CU; Salaun, JA; Shelton, KW; Takada, S .; Masamune, S. J. Chem. Soc. 1971 , 23 , 1516.
- ^ Richard R. Jones; Robert G. Bergman (1972). "p-Benzyne. Generación como intermedio en una reacción de isomerización térmica y evidencia de atrapamiento de la estructura de 1,4-bencenodiilo". Mermelada. Chem. Soc. 94 (2): 660–661. doi : 10.1021 / ja00757a071 .
- ^ RK Mohamed, PW Peterson y IV Alabugin; Peterson; Alabugin (2013). "Reacciones concertadas que producen dirradicales y zwitteriones: control electrónico, estérico, conformacional y cinético de los procesos de cicloaromatización". Chem. Rev . 113 (9): 7089–7129. doi : 10.1021 / cr4000682 . PMID 23600723 .
- ^ Lee, May D .; Ellestad, George A .; Fronteras, Donald B. (1 de agosto de 1991). "Caliqueamicinas: descubrimiento, estructura, química e interacción con el ADN" . Cuentas de Investigación Química . 24 (8): 235–243. doi : 10.1021 / ar00008a003 . ISSN 0001-4842 .
- ^ Luca Banfi; Andrea Basso; Giuseppe Guanti y Renata Riva (2006). "Diseño y síntesis de profármacos de enediyne fusionados con heterociclo activables a voluntad" (PDF) . Arkivoc . HL-1786GR: 261–275.[ enlace muerto permanente ]
- ^ Charles L. Perrin; Betsy L. Rodgers y Joseph M. O'Connor (2007). "Adición nucleofílica a un p-bencina derivado de un Enediyne: un nuevo mecanismo para la incorporación de haluros en biomoléculas". Mermelada. Chem. Soc. 129 (15): 4795–9. doi : 10.1021 / ja070023e . PMID 17378569 .
- ^ Stu Borman (2007). "Nueva ruta para la adición de haluros" . Noticias de Química e Ingeniería .
- ^ Schuler, Bruno; Fatayer, Shadi; Mohn, Fabián; Moll, Nikolaj; Pavliček, Niko; Meyer, Gerhard; Peña, Diego; Gross, Leo (25 de enero de 2016). "Ciclación de Bergman reversible por manipulación atómica". Química de la naturaleza . 8 (3): 220–4. Código Bibliográfico : 2016NatCh ... 8..220S . doi : 10.1038 / nchem.2438 . PMID 26892552 . S2CID 21611919 .
- ^ Sciacca, Chris (25 de enero de 2016). "30 años de microscopía de fuerza atómica: los científicos de IBM desencadenan y observan reacciones en una molécula individual" . Consultado el 25 de enero de 2016 .
enlaces externos
- Cicloaromatización de Bergman Powerpoint Whitney M. Erwin 2002