El catalizador White es un complejo de coordinación de metales de transición que recibe su nombre de la química que lo sintetizó por primera vez, M. Christina White, profesora de la Universidad de Illinois. Este catalizador se ha utilizado en diversas reacciones de funcionalización de C-H alílicos de α-olefinas. Además, se ha demostrado que cataliza reacciones oxidativas de Heck.
Preparación Este compuesto está disponible comercialmente. Puede prepararse mediante la oxidación del 1,2-bis(feniltio)etano a sulfóxido, seguida de una reacción con acetato de paladio(II).
Mecanismo de acetoxilación de CH alílica Se ha estudiado el mecanismo de reacción de la acetoxilación C-H alílica. El primer paso en el ciclo catalítico es la escisión del enlace C-H alílico. Se cree que el ligando sulfóxido promueve este paso al generar una especie de paladio altamente electrofílica, posiblemente catiónica in situ. Esta especie se coordina con el alqueno y acidifica el enlace C-H adyacente, lo que permite que el acetato abstraiga el protón y forme un complejo π-alilpaladio ( II ). Posteriormente, un π-ácido como la benzoquinona se coordina con el paladio, activando el complejo π-alilo para el ataque nucleofílico ( III ). Un nucleófilo, en este caso el acetato, ataca para eliminar reductivamente el paladio, generando el producto y paladio(0) ( IV ). El paladio (0) se reoxida a paladio (II) por la benzoquinona y el ligando sulfóxido se reasocia, cerrando el ciclo catalítico. alt=Allylic Esterification Catalytic Cycle|400px| Ciclo catalítico de esterificación alílica
Esterificación alílica El catalizador White se desarrolló originalmente para su uso en una reacción de acetoxilación alílica ramificada. Posteriormente se informó de una versión enantioselectiva de esta reacción, utilizando fluoruro de salen de cromo (III) como cocatalizador quiral. Se desarrolló una reacción de macrolactonización basada en la esterificación alílica ramificada para la preparación de macrólidos de 14 a 19 miembros. Este método se aplicó a la síntesis total de 6-desoxieritronolida B. Además del acetato, se puede emplear una amplia variedad de ácidos carboxílicos como nucleófilos en la reacción de esterificación alílica ramificada. Como primer paso en una secuencia de esterificación/Heck, se demostraron carboxilatos alifáticos y aromáticos, incluidos los aminoácidos. alt=Allylic Esterification Reaction Scheme|500px| Esquema de reacción de esterificación alílica
Aminación alílica El catalizador White puede efectuar aminaciones C-H alílicas regioselectivas tanto ramificadas como lineales. Para promover el ataque nucleofílico en el extremo interno del π-alilo para generar un producto ramificado, se utiliza un nucleófilo de carbamato de N-sulfonilo anclado. Esta estrategia se ha aplicado a la síntesis de 1,2 y 1,3-aminoalcoholes. La aminación procede con altos rendimientos y buena diastereoselectividad, y los productos pueden elaborarse fácilmente en aminoácidos y otros intermedios sintéticos y productos naturales. La clave para el desarrollo de la reacción fue la identificación de un nucleófilo de nitrógeno muy ácido con un pKa cercano al ácido acético, ya que los nucleófilos más básicos desvían la reactividad a la aminopaladación. También se conoce la versión intermolecular de la aminación C-H alílica. Utilizando el nucleófilo metil N-tosil carbamato, se obtienen productos de amina E-alílica lineal a partir de sustratos de α-olefina. Se ha demostrado que la funcionalización del intermedio π-alílico puede promoverse mediante la activación del electrófilo con cloruro de salen de cromo (III) o mediante la activación del nucleófilo con base de Hünig. alt=Allylic Amination Reaction Scheme|500px| Esquema de reacción de aminación alílica
Alquilación alílica En 2008, publicaciones simultáneas describieron la alquilación alílica de C-H en sustratos alilareno. Estas reacciones fueron catalizadas por el catalizador White o por una versión anterior del complejo que contenía sustituyentes bencílicos en el sulfóxido en lugar de fenilo. Se demostró que un ligando sulfóxido adicional, el dimetilsulfóxido (DMSO), era esencial para promover la funcionalización del intermedio π-alilo; el ligando bis-sulfóxido por sí solo no pudo completar el ciclo catalítico. alt=Allylic Alkylation Reaction Scheme|500px| Esquema de reacción de alquilación alílica
Reacción de Heck Se ha descubierto que el catalizador White es un catalizador eficaz para una versión oxidativa de la reacción de Heck clásica. En lugar de realizar la escisión C-H alílica (un proceso relativamente lento), el catalizador se transmetala rápidamente con un ácido borónico. Este intermedio de aril paladio sufre una adición 1,2 a través del doble enlace del alqueno. La eliminación del β-hidruro libera el producto. La reacción oxidativa de Heck se informó originalmente como un proceso secuencial después de la esterificación C-H alílica. Posteriormente se demostró como un método independiente para una amplia gama de sustratos de α-olefina. La regioselectividad de la reacción está controlada por grupos directores como carbonilos, alcoholes y aminas. alt=Oxidative Heck Reaction Scheme|500px| Esquema de reacción oxidativa de Heck
Referencias
Categoría:Sulfóxidos Categoría:Acetatos Categoría:Paladio Categoría:Catalizadores Categoría:Química organometálica Categoría:Compuestos de organopaladio