Reacción de acoplamiento cruzado
Una reacción de acoplamiento cruzado en química orgánica es una reacción en la 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 RR'. [1] [2] [3] Las reacciones de acoplamiento cruzado son un subconjunto de las reacciones de acoplamiento . A menudo se usa en arilaciones .
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]
El mecanismo implica generalmente la eliminación reductora de los sustituyentes orgánicos R y R' en un complejo metálico del tipo LnMR (R') (donde L es un ligando espectador arbitrario ). El intermedio crucial L n MR(R') se forma en un proceso de dos pasos a partir de un precursor L n de baja valencia . La adición oxidativa de un haluro orgánico (RX) a L n M da L n MR(X). Posteriormente, el segundo socio sufre transmetalación con una fuente de R'- . El paso final es la eliminación reductiva.de los dos fragmentos de acoplamiento para regenerar el catalizador y dar el producto orgánico. Los sustratos no saturados, como los enlaces C(sp)−X y C(sp 2 )−X, se acoplan más fácilmente en parte porque se agregan fácilmente al catalizador. Este es el resultado de la baja demanda estérica de estos enlaces debido al bajo número de sustituyentes alrededor del átomo de carbono. [6] Los intermedios también son menos propensos a la eliminación de beta-hidruro . [7]
Los catalizadores a menudo se basan en paladio, que se selecciona con frecuencia debido a la alta tolerancia al grupo funcional . Los compuestos de organopaladio son generalmente estables frente al agua y el aire. Los catalizadores de paladio pueden ser problemáticos para la industria farmacéutica, que se enfrenta a una amplia regulación con respecto a los metales pesados. Muchos químicos farmacéuticos intentan usar reacciones de acoplamiento al principio de la producción para minimizar las trazas de metal en el producto. [8] Los catalizadores heterogéneos basados en Pd también están bien desarrollados. [9]
Los catalizadores a base de cobre también son comunes, especialmente para el acoplamiento que involucra enlaces heteroátomo-C. [10] [11]
El grupo saliente X en la pareja orgánica suele ser un haluro , aunque se han utilizado triflatos , tosilatos y otros pseudohaluros . El cloruro es un grupo ideal debido al bajo costo de los compuestos organoclorados. Sin embargo, con frecuencia, los enlaces C-Cl son demasiado inertes y se requieren grupos salientes bromuro o yoduro para obtener velocidades aceptables. El metal del grupo principal en la pareja organometálica suele ser un elemento electropositivo como el estaño , el zinc , el silicio o el boro .
