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La diisopropilamida de litio (comúnmente abreviada LDA ) es un compuesto químico con la fórmula molecular [(CH 3 ) 2 CH] 2 NLi. Se utiliza como una base fuerte y se ha utilizado ampliamente debido a su buena solubilidad en disolventes orgánicos no polares y su naturaleza no nucleófila . Es un sólido incoloro, pero generalmente se genera y se observa solo en solución. Fue preparado por primera vez por Hamell y Levine en 1950 junto con varias otras diorganilamidas de litio impedidas para efectuar la desprotonación de los ésteres en la posición α sin el ataque del grupo carbonilo. [2]

Preparación y estructura [ editar ]

Dímero LDA con THF coordinado con centros de Li.

El LDA se forma comúnmente tratando una mezcla enfriada (0 a -78 ° C) de tetrahidrofurano y diisopropilamina con n -butil-litio . [3]

Cuando se disocia, el anión diisopropilamida puede protonarse para formar diisopropilamina. La diisopropilamina tiene un valor de pKa de 36. Por lo tanto, su base conjugada es adecuada para la desprotonación de compuestos con mayor acidez, de manera importante, compuestos débilmente ácidos (ácidos de carbono) del tipo R 2 C H Z, donde Z = C (O) R ', CO 2 R' o CN. Los grupos funcionales próticos convencionales tales como alcoholes y ácidos carboxílicos se desprotonan fácilmente.

Como la mayoría de los reactivos de organolitio , LDA no es una sal, pero es muy polar. Forma agregados en solución, y el grado de agregación depende de la naturaleza del solvente. En THF, su estructura es principalmente la de un dímero solvatado . [4] [5] En disolventes no polares como el tolueno , forma un equilibrio oligomérico dependiente de la temperatura. A temperatura ambiente, los trímeros y tetrámeros son las estructuras más probables. Con la disminución de la temperatura, la agregación se extiende a estructuras pentaméricas y oligoméricas superiores. [6]

El LDA sólido es pirofórico , [7] pero sus soluciones generalmente no lo son. Como tal, está disponible comercialmente como una solución en disolventes apróticos polares como THF y éter; sin embargo, para uso a pequeña escala (menos de 50 mmol), es común y más rentable preparar LDA in situ .

Desprotonación mediante LDA. [8]

Bases cinéticas vs termodinámicas [ editar ]

La desprotonación de los ácidos carbónicos puede proceder con un control de reacción cinético o termodinámico . La desprotonación cinética controlada requiere una base con impedimentos estéricos y lo suficientemente fuerte como para eliminar el protón de manera irreversible. Por ejemplo, en el caso de la fenilacetona , la desprotonación puede producir dos enolatos diferentes.. Se ha demostrado que la LDA desprotona el grupo metilo, que es el curso cinético de la desprotonación. Para asegurar la producción del producto cinético, se utiliza un ligero exceso (1,1 equiv.) De diisopropilamida de litio y se añade la cetona a la base a –78 ° C. Debido a que la cetona se convierte rápida y cuantitativamente en el enolato y la base está presente en exceso en todo momento, la cetona no puede actuar como lanzadera de protones para catalizar la formación gradual del producto termodinámico. Una base más débil, como un alcóxido , que desprotona reversiblemente el sustrato, produce el enolato bencílico más termodinámicamente estable. Una alternativa a la base más débil es usar una base fuerte que esté presente en una concentración más baja que la cetona. Por ejemplo, con una lechada dehidruro de sodio en THF o dimetilformamida (DMF), la base solo reacciona en la interfaz solución-sólido. Una molécula de cetona podría desprotonarse en el sitio cinético . Este enolato puede encontrar otras cetonas y el enolato termodinámico se formará mediante el intercambio de protones, incluso en un disolvente aprótico que no contenga iones hidronio.

Sin embargo, la LDA puede actuar como nucleófilo en determinadas condiciones.

Ver también [ editar ]

  • Amida de litio
  • Bis (trimetilsilil) amida de litio (LiHMDS)
  • Tetrametilpiperidida de litio (LiTMP)

Referencias [ editar ]

  1. ^ Tabla Evans pKa
  2. ^ Hamell, Matthew; Levine, Robert (1950). "Condensaciones efectuadas por las amidas alcalinas. Iv. Las reacciones de los ésteres con amida de litio y ciertas amidas de litio sustituidas1". La Revista de Química Orgánica . 15 : 162-168. doi : 10.1021 / jo01147a026 .
  3. ^ Smith, AP; Lamba, JJS; Fraser, CL (2004). "Síntesis eficiente de halometil-2,2'-bipiridinas: 4,4'-bis (clorometil) -2,2'-bipiridina" . Síntesis orgánicas .; Volumen colectivo , 10 , p. 107
  4. ^ Williard, PG; Salvino, JM (1993). "Síntesis, aislamiento y estructura de un complejo LDA-THF". Revista de Química Orgánica . 58 (1): 1-3. doi : 10.1021 / jo00053a001 .
  5. ^ NDR Barnett; RE Mulvey; W. Clegg; PA O'Neil (1991). "Estructura cristalina de diisopropilamida de litio (LDA): una disposición helicoidal infinita compuesta de unidades de nitrógeno-litio-nitrógeno casi lineales con cuatro unidades por vuelta de hélice". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 113 (21): 8187. doi : 10.1021 / ja00021a066 .
  6. ^ Neufeld, R .; John, M. y Stalke, D. (2015). "La agregación libre de base donante de diisopropil amida de litio en hidrocarburos revelada por un método DOSY". Angewandte Chemie International Edition . 54 (24): 6994–6998. doi : 10.1002 / anie.201502576 . PMID 26014367 . 
  7. ^ Ficha de datos de seguridad ( MSDS) en Sigma-Aldrich
  8. ^ Jianshe Kong; Tao Meng; Pauline Ting y Jesse Wong (2010). "Preparación de 1-bencil-4-fluoropiperidina-4-carboxilato de etilo" . Síntesis orgánicas . 87 : 137. doi : 10.15227 / orgsyn.087.0137 .