La adición de conjugado nucleofílico es un tipo de reacción orgánica . Las adiciones nucleofílicas ordinarias o adiciones 1,2-nucleofílicas tratan principalmente con adiciones a compuestos carbonílicos . Los compuestos de alqueno simple no muestran reactividad 1,2 debido a la falta de polaridad , a menos que el alqueno se active con sustituyentes especiales . Con los compuestos de carbonilo α, β-insaturados , como la ciclohexenona, se puede deducir de las estructuras de resonancia que la posición β es un sitio electrofílico que puede reaccionar con un nucleófilo.. La carga negativa en estas estructuras se almacena como un anión alcóxido . Tal adición nucleófila se denomina adición de conjugado nucleófilo o adición 1,4-nucleófila . Los alquenos activos más importantes son los carbonilos y acrilonitrilos conjugados antes mencionados .
Mecanismo de reacción
La adición conjugada es la contraparte vinílica de la adición nucleofílica directa. Un nucleófilo reacciona con un compuesto carbonilo α, β-insaturado en la posición β. La carga negativa transportada por el nucleófilo ahora se deslocaliza en el anión alcóxido y el carbanión de carbono α por resonancia . La protonación conduce a través de la tautomería ceto-enólica al compuesto carbonilo saturado. En la difuncionalización vecina, el protón es reemplazado por otro electrófilo.
Reacciones
- Los carbonilos conjugados reaccionan con aminas secundarias para formar 3-aminocarbonilos (3-cetoaminas). Por ejemplo, la adición conjugada de metilamina a ciclohexen-2-ona da el compuesto 3- (N-metilamino) -ciclohexanona.
- Los carbonilos conjugados reaccionan con el cianuro de hidrógeno para formar 1,4-ceto-nitrilos. Ver hidrocianación de carbonilos insaturados . En la reacción de Nagata, la fuente de cianuro es cianuro de dietilaluminio .
- El reactivo de Gilman es un nucleófilo eficaz para adiciones 1,4 a carbonilos conjugados.
- La reacción de Michael implica adiciones conjugadas de enolatos a carbonilos conjugados.
- La reacción de Stork enamine implica la adición conjugada de enaminas a carbonilos conjugados.
Alcance
La adición conjugada es eficaz en la formación de nuevos enlaces carbono-carbono con la ayuda de organometálicos reactivos tales como el organozinc reacción yoduro con metilvinilcetona . [1]
Un ejemplo de síntesis asimétrica por adición conjugada es la síntesis de (R) -3-fenil-ciclohexanona a partir de ciclohexenona, ácido fenilborónico , un catalizador acac de rodio y el ligando quiral BINAP . [2]
En otro ejemplo de síntesis asimétrica, el compuesto de carbonilo α, β-insaturado reacciona primero con un catalizador de imidazolidinona quiral y un auxiliar quiral de un compuesto de iminio en una alquilimino-de-oxo-bisustitución que luego reacciona enantioselectiva con el nucleófilo de furano . El producto de reacción inmediato es una enamina nucleofílica y la reacción se produce en cascada con la extracción de cloro de una quinona clorada . Después de la eliminación del catalizador de amina, la cetona se funcionaliza eficazmente con un nucleófilo y un electrófilo con una relación sin: anti de 8: 1 y un exceso enantiomérico del 97% . [3]
Este principio también se aplica en una adición conjugada dominó multicomponente enantioselectiva de tioles nucleofílicos tales como bencilmercaptano y DEAD electrofílico . [4]
Toxicología
Los aceptores de Michael adecuadamente solubles son tóxicos porque alquilan el ADN por adición de conjugado. Esta modificación induce mutaciones citotóxicas y cancerígenas. Sin embargo, el glutatión también puede reaccionar con ellos y, por ejemplo, el dimetilfumarato reacciona con él. [ cita requerida ]
Ver también
- Abstracción nucleofílica
Referencias
- ^ Andréa L. de Sousa y Inês S. Resck (2002). "Síntesis asimétrica de exo-Isobrevicomin y exo-Brevicomin mediante la adición conjugada de yoduros de alquilo primarios a α, β-cetonas insaturadas" . J. Braz. Chem. Soc. 13 (2): 233. doi : 10.1590 / S0103-50532002000200015 .
- ^Tamio Hayashi, Makoto Takahashi, Yoshiaki Takaya y Masamichi Ogasawara (2004). "(R) -3-fenil-ciclohexanona" . Síntesis orgánicas .CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ); Volumen colectivo , 10 , p. 609
- ^Yong Huang; Abbas M. Walji; Catharine H. Larsen; David WC MacMillan (noviembre de 2005). "Catálisis en cascada de órganos enantioselectivos" (PDF) . Mermelada. Chem. Soc. 127 (43): 15051–15053. doi : 10.1021 / ja055545d . ISSN 0002-7863 . PMID 16248643 .
- ^Mauro Marigo; Tobias Schulte; Johan Franzén & Karl Anker Jorgensen (noviembre de 2005). "Reacciones asimétricas de dominó multicomponente y adición conjugada altamente enantioselectiva de tioles a aldehídos α, β-insaturados". Mermelada. Chem. Soc. 127 (45): 15710-15711. doi : 10.1021 / ja055291w . ISSN 0002-7863 . PMID 16277506 .