La oxidación de Saegusa-Ito es una reacción química utilizada en química orgánica . Fue descubierto en 1978 por Takeo Saegusa y Yoshihiko Ito como un método para introducir insaturación α-β en compuestos carbonílicos . [1] La reacción, como se informó originalmente, implicó la formación de un silil enol éter seguido de tratamiento con acetato de paladio (II) y benzoquinona para producir la enona correspondiente . La publicación original señaló su utilidad para la regeneración de la insaturación después de la adición 1,4 con nucleófilos como los organocupratos..
![Oxidación de Saegusa-Ito](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/9/93/SaegusaOxidationIntro.svg/500px-SaegusaOxidationIntro.svg.png)
Para sustratos acíclicos, la reacción produce exclusivamente el producto termodinámico E-olefina.
![Sustratos acíclicos](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/8/82/Saegusa_Acyclic.svg/500px-Saegusa_Acyclic.svg.png)
Este descubrimiento fue precedido casi ocho años antes por un informe de que el tratamiento de cetonas inactivadas con acetato de paladio produjo los mismos productos con bajos rendimientos. [2] La principal mejora proporcionada por Saegusa e Ito fue el reconocimiento de que la forma enol era la especie reactiva, desarrollando un método basado en éteres de silil enol.
La benzoquinona en realidad no es un componente necesario para esta reacción; su función es regenerar el paladio (II) a partir de su forma reducida de paladio (0), por lo que al principio se requiere una cantidad menor de acetato de paladio (II) caro. Las condiciones de reacción y las purificaciones podrían simplificarse fácilmente simplemente usando un exceso de acetato de paladio (II) sin benzoquinona, mientras que a un costo mucho más alto. [3] [4] Dado que la reacción generalmente emplea cantidades casi estequiométricas de paladio y, por lo tanto, a menudo se considera demasiado costosa para el uso industrial, se han logrado algunos avances en el desarrollo de variantes catalíticas . [5] [6] [7] A pesar de esta deficiencia, la oxidación de Saegusa se ha utilizado en varias síntesis como un método suave de etapa tardía para la introducción de funcionalidad en moléculas complejas.
Mecanismo
El mecanismo de oxidación de Saegusa-Ito implica la coordinación del paladio con la olefina enol seguida de la pérdida del grupo sililo y la formación de un complejo oxoalil-paladio. β-hidruro de eliminación produce el complejo enona de hidruro de paladio que, después de la eliminación reductora proporciona el producto junto con ácido acético y Pd 0 . [8] La reversibilidad del paso de eliminación permite el equilibrio , lo que conduce a la E-selectividad termodinámica en sustratos acíclicos. Se ha demostrado que el producto puede formar una estable Pd 0 olefina complejo, que puede ser responsable de la dificultad con la re-oxidación visto en variantes catalíticas de la reacción. [9]
![Mechanism of Saegusa oxidation. Ligated acetate groups are omitted for clarity.](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/4/4a/SaegusaMechanism.png/500px-SaegusaMechanism.png)
Alcance
La amplia aplicabilidad de la oxidación Saegusa-Ito se ejemplifica por su uso en varias síntesis clásicas de moléculas complejas. La síntesis de morfina por Tohru Fukuyama en 2006 es un ejemplo en el que la transformación tolera la presencia de sustituyentes carbamato y éter . [10]
![Fukuyama Synthesis of Morphine](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/7/72/FukuyamaMorphineSaegusa.png/500px-FukuyamaMorphineSaegusa.png)
La síntesis de Samuel J. Danishefsky de (+) y (-) peribisina comenzó con una oxidación Saegusa-Ito del aducto de Diels-Alder de carvona y 3-trimetilsililoxi-1,3-butadieno para producir la enona siguiente. En este caso, la oxidación toleró la presencia de restos alqueno y carbonilo . [11]
![Danishefsky synthesis of peribysin](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/d/d9/DanishefskyPeribysinSaegusa.png/440px-DanishefskyPeribysinSaegusa.png)
La síntesis de Yong Qiang Tu del medicamento para la enfermedad de Alzheimer, la galantamina, también utilizó esta reacción en presencia de un grupo acetal sensible al ácido . [12]
![Tu synthesis of galantamine](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/c/c1/WangGalanthamineSaegusa.png/450px-WangGalanthamineSaegusa.png)
La síntesis de laurenyne de Larry E. Overman utiliza una oxidación en un solo recipiente con clorocromato de piridinio seguida de una oxidación de Saegusa, tolerando la presencia de un halógeno y un sulfonato . [13]
![Overman synthesis of laurenyne](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/a/ad/OvermanLaurenyneSaegusa.png/500px-OvermanLaurenyneSaegusa.png)
La síntesis de sambutoxina informada por David Williams utiliza una nueva oxidación de Saegusa-Ito que involucra un resto enol desprotegido . El producto de enona se cicló in situ para regenerar el enol y formar el anillo de tetrahidropirano . La posterior desprotección del grupo metoximetilo proporcionó el producto natural . [14]
![Williams sambutoxin synthesis](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/1/1e/WilliamsSambutoxinSaegusa.png/600px-WilliamsSambutoxinSaegusa.png)
Variaciones
La gran mayoría de las mejoras de esta reacción se han centrado en convertir la transformación en catalítica con respecto a la sal de paladio, principalmente debido a su elevado coste. Las condiciones originales, aunque técnicamente catalíticas, todavía requieren 50% en moles de acetato de paladio (II), elevando el costo a niveles prohibitivamente altos para síntesis a gran escala.
Los principales avances en las versiones catalíticas de esta reacción se han orientado hacia los oxidantes que regeneran eficazmente las especies de paladio (II). Específicamente, se han desarrollado condiciones que utilizan oxígeno atmosférico así como alilcarbonato estequiométrico.
Con respecto al primero, el método desarrollado por Larock en 1995 representa un método atractivo desde el punto de vista medioambiental y económico como sustituto catalítico de la oxidación Saegusa-Ito. [15]
![Catalytic Saegusa–Ito oxidation utilizing oxygen as a co-oxidant](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/3/37/LarockCatalyticSaegusa.svg/320px-LarockCatalyticSaegusa.svg.png)
Este método adolece de tiempos de reacción prolongados y, a menudo, produce rendimientos significativamente más bajos que el equivalente estequiométrico, como se muestra en la síntesis de platifilida por Nishida. El contraste de los dos métodos destaca las deficiencias del método catalítico. [dieciséis]
![Synthesis of platyphillide](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/8/8d/NishidaPlatyphilideSaegusa.png/600px-NishidaPlatyphilideSaegusa.png)
También se han desarrollado variantes catalíticas que emplean dialilcarbonato estequiométrico y otros carbonatos alílicos, principalmente por Jiro Tsuji . Para estos, la elección del solvente es esencial: los solventes de nitrilo producen las enonas deseadas, mientras que los solventes etéreos producen α-alilcetonas. [17]
![Catalytic Saegusa–Ito oxidation using diallylcarbonate as a co-oxidant](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/a/ae/TsujiAllylcarbonateSaegusa.svg/350px-TsujiAllylcarbonateSaegusa.svg.png)
Este último método ha tenido un mayor éxito como herramienta sintética, sobre todo en la síntesis total de Shibasaki del famoso veneno estricnina . [18]
![Shibasaki synthesis of strychnine](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/9/91/ShibasakiStrychnineSaegusa.png/600px-ShibasakiStrychnineSaegusa.png)
A pesar de estos métodos, queda mucho por hacer con respecto a la instalación catalítica de la insaturación α-β.
Ver también
- Éter de silil enol
- Acetato de paladio (II)
- Eliminación de selenóxido
- Síntesis total de galantamina
- Síntesis total de estricnina
Referencias
- ^ Ito, Yoshihiko; Hirao, Toshikazu; Saegusa, Takeo (1978), "Síntesis de .alfa.,. Compuestos de carbonilo beta insaturados por deshidrosililación catalizada por paladio (II) de éteres de silil enol", Journal of Organic Chemistry , 43 (5): 1011-1013, doi : 10.1021 / jo00399a052
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