Una reacción de acoplamiento en química orgánica es un término general para una variedad de reacciones en las que dos fragmentos se unen con la ayuda de un catalizador metálico . En un tipo de reacción importante, un compuesto organometálico del grupo principal del tipo RM (R = fragmento orgánico, M = centro del grupo principal) reacciona con un haluro orgánico del tipo R'-X con la formación de un nuevo enlace carbono-carbono en el producto R-R '. El tipo más común de reacción de acoplamiento es la reacción de acoplamiento cruzado . [1] [2] [3]
Richard F. Heck , Ei-ichi Negishi y Akira Suzuki recibieron el Premio Nobel de Química 2010 por desarrollar reacciones de acoplamiento cruzado catalizadas por paladio . [4] [5]
A grandes rasgos, se reconocen dos tipos de reacciones de acoplamiento:
- Los heteroacoplamientos combinan dos socios diferentes , como en la reacción de Heck de un alqueno (RC = CH) y un haluro de alquilo (R'-X) para dar un alqueno sustituido. Los heteroacoplamientos se denominan acoplamientos cruzados .
- Los homocuplos acoplan dos socios idénticos, como en el acoplamiento de Glaser de dos acetiluros (RC≡CH) para formar un dialquino (RC≡CC≡CR).
Tipos de homoacoplamiento [ editar ]
Las reacciones de acoplamiento se ilustran con la famosa reacción de Ullmann:
| Reacción | Año | Reactivo A | Reactante B | Reactivo | Observación | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Reacción de Wurtz | 1855 | RX | sp 3 | RX | sp 3 | Na como agente reductor | |
| Reacción de acoplamiento de pinacol | 1859 | R-HC = O o R 2 (C = O) | R-HC = O o R 2 (C = O) | varios metales | requiere donante de protones | ||
| Acoplamiento Glaser | 1869 | RC≡CH | sp | RC≡CH | sp | Cu | O 2 como aceptor de H |
| Reacción de Ullmann | 1901 | Ar-X | sp 2 | Ar-X | sp 2 | Cu | altas temperaturas |
Tipos de acoplamiento cruzado [ editar ]
Una reacción de acoplamiento cruzado ilustrativa es el acoplamiento de Heck de un alqueno y un haluro de arilo:
| Reacción | Año | Reactivo A | Reactante B | Catalizador | Observación | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Reacción de Grignard | 1900 | R-MgBr | sp, sp 2 , sp 3 | R-HC = O o R (C = O) R 2 | sp 2 | no catalítico | |
| Reacción de Gomberg-Bachmann | 1924 | Ar-H | sp 2 | Ar'-N 2 + X - | sp 2 | no catalítico | |
| Acoplamiento Cadiot-Chodkiewicz | 1957 | RC≡CH | sp | RC≡CX | sp | Cu | requiere base |
| Acoplamiento Castro-Stephens | 1963 | RC≡CH | sp | Ar-X | sp 2 | Cu | |
| Síntesis de Corey-House | 1967 | R 2 CuLi o RMgX | sp 3 | RX | sp 2 , sp 3 | Cu | Versión catalizada por Cu de Kochi, 1971 |
| Reacción de Cassar | 1970 | Alqueno | sp 2 | RX | sp 3 | Pd | requiere base |
| Acoplamiento Kumada | 1972 | Ar-MgBr | sp 2 , sp 3 | Ar-X | sp 2 | Pd o Ni o Fe | |
| Diablos reacción | 1972 | alqueno | sp 2 | Ar-X | sp 2 | Pd o Ni | requiere base |
| Acoplamiento Sonogashira | 1975 | RC≡CH | sp | RX | sp 3 sp 2 | Pd y Cu | requiere base |
| Acoplamiento Negishi | 1977 | R-Zn-X | sp 3 , sp 2 , sp | RX | sp 3 sp 2 | Pd o Ni | |
| Acoplamiento cruzado Stille | 1978 | R-SnR 3 | sp 3 , sp 2 , sp | RX | sp 3 sp 2 | Pd | |
| Reacción de Suzuki | 1979 | RB (O) 2 | sp 2 | RX | sp 3 sp 2 | Pd o Ni | requiere base |
| Acoplamiento Hiyama | 1988 | R-SiR 3 | sp 2 | RX | sp 3 sp 2 | Pd | requiere base |
| Reacción de Buchwald-Hartwig | 1994 | R 2 N-H | sp 3 | RX | sp 2 | Pd | Acoplamiento NC, amina libre de segunda generación |
| Acoplamiento Fukuyama | 1998 | R-Zn-I | sp 3 | RCO (SEt) | sp 2 | Pd o Ni [6] | |
| Acoplamiento Liebeskind-Srogl | 2000 | RB (O) 2 | sp 3 , sp 2 | RCO (SEt) Ar-SMe | sp 2 | Pd | requiere CuTC |
Aplicaciones [ editar ]
Las reacciones de acoplamiento se emplean habitualmente en la preparación de productos farmacéuticos. [3] Los polímeros conjugados también se preparan utilizando esta tecnología. [7]
Referencias [ editar ]
- ^ Síntesis orgánica usando metales de transición Rod Bates ISBN 978-1-84127-107-1
- ^ Nuevas tendencias en el acoplamiento cruzado: teoría y aplicaciones Thomas Colacot (Editor) 2014 ISBN 978-1-84973-896-5
- ^ a b Rey, AO; Yasuda, N. "Reacciones de acoplamiento cruzado catalizadas por paladio en la síntesis de productos farmacéuticos". Organometálicos en Química de Procesos . Heidelberg: Springer. págs. 205–245. doi : 10.1007 / b94551 .
- ^ "El Premio Nobel de Química 2010 - Richard F. Heck, Ei-ichi Negishi, Akira Suzuki" . NobelPrize.org. 2010-10-06 . Consultado el 6 de octubre de 2010 .
- ^ Johansson Seechurn, Carin CC; Kitching, Matthew O .; Colacot, Thomas J .; Snieckus, Víctor (2012). "Acoplamiento cruzado catalizado por paladio: una perspectiva contextual histórica al Premio Nobel de 2010". Angewandte Chemie International Edition . 51 (21): 5062–5085. doi : 10.1002 / anie.201107017 . PMID 22573393 .
- ^ Nielsen, Daniel K .; Huang, Chung-Yang (Dennis); Doyle, Abigail G. (20 de agosto de 2013). "Acoplamiento cruzado Negishi catalizado con níquel dirigido de alquil aziridinas". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 135 (36): 13605-13609. doi : 10.1021 / ja4076716 . ISSN 0002-7863 . PMID 23961769 .
- ^ Hartwig, JF (2010). Química de metales de organotransición, de la unión a la catálisis . Nueva York: University Science Books. ISBN 1-891389-53-X.
