La reacción de Ullmann o acoplamiento de Ullmann es una reacción de acoplamiento entre haluros de arilo . Tradicionalmente, esta reacción se efectúa con cobre , pero el paladio y el níquel también son catalizadores eficaces. [1] [2] La reacción lleva el nombre de Fritz Ullmann . [3]
Reacción de Ullmann | |
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Lleva el nombre de | Fritz Ullmann |
Tipo de reacción | Reacción de acoplamiento |
Identificadores | |
Portal de química orgánica | reacción de ullmann |
ID de ontología RSC | RXNO: 0000040 |
Mecanismo
El mecanismo de la reacción de Ullmann está ampliamente estudiado. Las complicaciones surgen porque las reacciones a menudo son heterogéneas, especialmente las que comienzan con cobre metálico. Los intermedios radicales no se observan mediante resonancia de espín electrónico . La secuencia de adición oxidativa / eliminación reductora parece probable, pero quizás en pasos de un electrón en algunos casos. El cobre (III) se ha observado raramente, pero se invoca cada vez más en esta área de catálisis. [4] Se especula que los intermedios de organocobre iniciales son la especie de cobre (I) con fórmula empírica ArCu y CuX o la especie de cobre (II) ArCuX (se omiten otros ligandos). [2]
En el caso de reacciones catalizadas por níquel, la adición oxidativa del haluro de arilo es un paso clave. [2]
Alcance
Un ejemplo típico de acoplamiento de biarilo clásico de Ullmann es la conversión de orto- cloro nitrobenceno en 2,2'-dinitro bifenilo con una aleación de cobre y bronce . [5] [6]
La versión tradicional de la reacción de Ullmann requiere duras condiciones de reacción y la reacción tiene fama de rendimientos erráticos. Debido a estos problemas, se han introducido muchas mejoras y procedimientos alternativos. [7] [8]
La reacción de Ullmann clásica se limita a haluros de arilo deficientes en electrones y requiere condiciones de reacción duras. Las variantes modernas de la reacción de Ullman que emplean paladio y níquel han ampliado el alcance del sustrato de la reacción y han hecho que las condiciones de reacción sean más suaves. Sin embargo, los rendimientos siguen siendo en general moderados. [2] En la síntesis orgánica, esta reacción a menudo se reemplaza por reacciones de acoplamiento de paladio como la reacción de Heck , el acoplamiento de Hiyama y el acoplamiento de Sonogashira .
Los bifenilenos se habían obtenido antes con rendimientos razonables utilizando iones 2,2-diyodobifenilo o 2,2-diyodobifenilonio como material de partida.
El cierre de un anillo de 5 miembros es más favorable y más fácil, pero también se han hecho anillos más grandes usando este enfoque.
Acoplamientos asimétricos y asimétricos
La síntesis de Ullmann de compuestos de biarilo se puede utilizar para generar productos quirales a partir de reactivos quirales. [9] Nelson y sus colaboradores trabajaron en la síntesis de compuestos de biarilo asimétricos y obtuvieron el producto controlado termodinámicamente. [9]
La relación diastereométrica de los productos se mejora con grupos R más voluminosos en el grupo auxiliar de oxazolina .
Las reacciones de Ullmann asimétricas rara vez se persiguen, pero se logran cuando uno de los dos componentes de acoplamiento está en exceso. [8]
Ver también
- Condensación de Ullmann : conversión de haluros de arilo en éteres promovida por cobre, también desarrollada por Fritz Ullmann
- Cobre (I) -tiofeno-2-carboxilato , un reactivo de cobre utilizado en la reacción de Ullmann
- Reacción de Wurtz-Fittig , una reacción similar útil para la síntesis de alquilbencenos
Referencias
- ^ Yin; Liebscher, Jürgen (2007). "Reacciones de acoplamiento carbono-carbono catalizadas por catalizadores de paladio heterogéneos". Revisiones químicas . 107 (1): 133-173. doi : 10.1021 / cr0505674 . PMID 17212474 .
- ^ a b c d Nelson, TD; Crouch, RD (2004). "Cu, Ni y Pd reacciones de homocoupling mediadas en síntesis de biarilo: la reacción de Ullmann". Org. Reaccionar . 63 : 265. doi : 10.1002 / 0471264180.or063.03 . ISBN 0471264180.
- ^ F. Ullmann; Jean Bielecki (1901). "Ueber Synthesen in der Biphenylreihe" . Chemische Berichte . 34 (2): 2174–2185. doi : 10.1002 / cber.190103402141 .
- ^ Hartwig, JF Organotransition Metal Chemistry, de la unión a la catálisis; Libros de ciencia universitaria: Nueva York, 2010. ISBN 1-891389-53-X
- ^ Reynold C. Fuson, EA Cleveland (1940). "2,2'-dinitrobifenilo". Org. Synth . 20 : 45. doi : 10.15227 / orgsyn.020.0045 .Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
- ^ Fanta, PE (1974). "La síntesis de Ullmann de biarilos". Síntesis . 1974 : 9-21. doi : 10.1055 / s-1974-23219 . PMID 21016995 .
- ^ Beletkaya, IP; Cheprakov, AV (2004). "Cobre en reacciones de acoplamiento cruzado: la química de Post Ullman". Coord. Chem. Rev . 248 : 2337–2364. doi : 10.1016 / j.ccr.2004.09.014 .
- ^ a b J. Hassan; M. Sevignon; C. Gozzi; E. Schulz; M. Lemaire (2002). "Formación de enlaces arilo-arilo un siglo después del descubrimiento de la reacción de Ullmann". Revisiones químicas . 102 (5): 1359–1470. doi : 10.1021 / cr000664r . PMID 11996540 .
- ^ a b Nelson, TD; Meyers, AI (1994). "La reacción asimétrica de Ullman, 2. La síntesis de binaftilos simétricos C 2 enantioméricamente puros". J. Org. Chem . 59 (9): 2655–2658. doi : 10.1021 / jo00088a066 .