En química orgánica, la reacción de Soai es la alquilación de pirimidina-5-carbaldehído con diisopropilzinc . La reacción es autocatalítica y conduce a cantidades rápidamente crecientes del mismo enantiómero del producto. El producto alcohol pirimidílico es quiral e induce la misma quiralidad en ciclos catalíticos posteriores. Comenzar con un exceso enantiomérico bajo produce un producto con un exceso enantiomérico muy alto. [1] La reacción se ha estudiado en busca de pistas sobre el origen de la homoquiralidad entre ciertas clases de biomoléculas . [2]
El químico japonés Kensō Soai [3] [4] Por su trabajo en "dilucidar los orígenes de la quiralidad y la homoquiralidad", Soai recibió el premio de la Sociedad Química de Japón en 2010. [ 5]
(1950–) descubrió la reacción en 1995.Se pueden usar otros aditivos quirales como fuente inicial de inducción asimétrica , amplificándose rápidamente el producto principal de esa primera reacción. Por ejemplo, el grupo de Soai ha demostrado que incluso los hidrocarburos cuaternarios quirales , que no tienen un sitio básico de Lewis claro para unirse al nucleófilo, son capaces de inducir catálisis asimétrica en la reacción. [6]
Se cree que la inducción quiral ocurre como resultado de interacciones entre los enlaces C – H del alcano y los electrones pi del aldehído. [6]
En otro ejemplo espectacular, Soai y colaboradores demostraron que incluso el [ 15 N] ( 2R , 3 S ) -bis (dimetilamino) butano, cuya quiralidad se debe únicamente a la diferencia entre 14 N y 15 N (7% de diferencia de masa isotópica), dio un 45% de ee cuando se usó como ligando estequiométrico. [7]
Referencias
- ^ Flügel RM (11 de enero de 2011). Quiralidad y vida: una breve introducción a las primeras fases de la evolución química . Saltador. págs. 16-17. ISBN 978-3-642-16977-9.
- ^ Blackmond DG (abril de 2004). "Autocatálisis asimétrica y sus implicaciones para el origen de la homoquiralidad" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 101 (16): 5732–6. Código Bibliográfico : 2004PNAS..101.5732B . doi : 10.1073 / pnas.0308363101 . PMC 395976 . PMID 15067112 .
- ^ Soai K, Shibata T, Morioka H, Choji K (1995). "Autocatálisis asimétrica y amplificación del exceso enantiomérico de una molécula quiral". Naturaleza . 378 (6559): 767–768. Código Bibliográfico : 1995Natur.378..767S . doi : 10.1038 / 378767a0 . S2CID 4258847 .
- ^ Shibata T, Morioka H, Hayase T, Choji K, Soai K (1996). "Automultiplicación asimétrica catalítica altamente enantioselectiva de alcohol pirimidílico quiral". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 118 (2): 471–472. doi : 10.1021 / ja953066g .
- ^ "Premio CSJ 2010: Prof. Kenso Soai" . La Sociedad Química de Japón . Consultado el 14 de abril de 2015 .
- ^ a b Kawasaki T, Tanaka H, Tsutsumi T, Kasahara T, Sato I, Soai K (mayo de 2006). "Discriminación quiral de hidrocarburos cuaternarios y terciarios saturados criptoquirales por autocatálisis asimétrica". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 128 (18): 6032–3. doi : 10.1021 / ja061429e . PMID 16669661 .
- ^ Matsumoto A, Ozaki H, Harada S, Tada K, Ayugase T, Ozawa H, et al. (Diciembre de 2016). "Inducción asimétrica por un isotopómero de nitrógeno 14 N / 15 N en conjunción con autocatálisis asimétrica" . Angewandte Chemie . 55 (49): 15246-15249. doi : 10.1002 / anie.201608955 . PMC 5132014 . PMID 27754589 .
Otras lecturas
- Islas JR, Lavabre D, Grevy JM, Lamoneda RH, Cabrera HR, Micheau JC, Buhse T (septiembre de 2005). "Ruptura de simetría de espejo en la reacción de Soai: una comprensión cinética" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 102 (39): 13743–8. Código bibliográfico : 2005PNAS..10213743I . doi : 10.1073 / pnas.0503171102 . PMC 1236534 . PMID 16174731 .
- Micskei K, Rábai G, Gál E, Caglioti L, Pályi G (julio de 2008). "Simetría oscilatoria rompiendo en la reacción de Soai". El Journal of Physical Chemistry B . 112 (30): 9196–200. doi : 10.1021 / jp803334b . PMID 18593153 .
- Caglioti L, Hajdu C, Holczknecht O, Zékány L, Zucchi C, Micskei K, Pályi G (junio de 2006). "El concepto de racematos y la reacción de Soai" (PDF) . Viva Orig . 34 : 62–80. Archivado desde el original (PDF) el 12 de agosto de 2017.
- Podlech J, Gehring T (septiembre de 2005). "Nuevos aspectos de la autocatálisis asimétrica de Soai". Angewandte Chemie . 44 (36): 5776–7. doi : 10.1002 / anie.200501742 . PMID 16078286 .