Reacció de ciclización de Nazarov
La reacció de ciclización de Nazarov (a sovint referida simplement com la Ciclización de Nazarov) és una reacció química que s'usa en química orgànica per a la síntesis de ciclopentenonas. La reacció es dividix típicament en una variant clàssica i una variant moderna, depenent dels reactius i substrats amprats. Originalment va ser descobert per Ivan Nikolaevich Nazarov (1906-1957) en 1941, mentres estudiava els reordenamientos de Alil Vinil cetones.[1]
Com es va descriure originalment, la ciclización de Nazarov implica l'activació d'una divinilcetona utilisant un promotor estequiomètric d'àcit de Lewis o àcit prótico. El pas clau del mecanisme de reacció implica un tancament d'anell electrocíclico 4π catiónico que forma el producte de ciclopentenona. A mida que es va desenrollar la reacció, les variants que involucren substrats distints de les divinilcetonas i promotors distints dels àcit de Lewis s'han inclós baix el nom de ciclización de Nazarov, sempre que seguixquen una via mecànica similar.
L'èxit de la ciclización de Nazarov com a ferramenta en la síntesis orgànica es deriva de l'utilitat i l'ubiqüitat de ciclopentenonas com abdós motius en productes naturals (incloent jasmona, les aflatoxinas, i una subclasse de prostaglandina i com a intermijos sintètics útils para síntesis total. La reacció s'ha utilisat en vàries síntesis totals i s'han publicat vàries revisions.[2][3][4][5][6][7]
Mecanisme
[editar | editar còdic]El mecanisme de la Reacció de ciclización clàssica de Nazarov va ser primer demostrada experimentalment per Shoppee per a una reacció de electrocíclización intramolecular i es descriu a continuació. L'activació de la cetona per l'àcit catalític genera un catión pentadienil, que sofrix una electrociclización conrotatoria de 4π tèrmica permesa segons lo dictat per la regla de Woodward-Hoffman. Açò genera un catión oxialil que sofrix una reacció d'eliminació per a perdre un β-hidrogen. Després la tautomerización del enolato produïx el producte ciclopentenona.[8][9]
Com es va indicar anteriorment, es coneixen variants que es desvien d'esta plantilla; lo que designa una ciclización de Nazarov en particular és la generació del catión pentadienilo seguit del tancament de l'anell electrocíclico a un catión oxialilo. Per a conseguir esta transformació, la molècula deu estar en la conformació s-trans/s-trans, colocant els grups vinil en una orientació adequada. El clim del sistema a entrar en esta conformació influïx dràsticament en la velocitat de reacció, en substrats α-substituïts que tenen una major població del confórmero requerit per la tensió alílica. La coordinació d'un sustituyente α donador d'electrons per part del catalisador també pot aumentar la velocitat de reacció en reforçar esta conformació.[2]
Ciclización clàssica de Nazarov
[editar | editar còdic]Encara que s'havien observat ciclizaciones seguint la plantilla general anterior abans de la participació de Nazarov, va anar el seu estudi dels reordenamientos de les alilvinilcetonas lo que va marcar el primer examen important d'este procés. Nazarov va raonar correctament que l'olefina alílica es isomeriza in situ per a formar una divinilcetona abans del tancament de l'anell del producte ciclopentenona. La reacció que es mostra a continuació involucra una reacció de oximercuración de alquinos per a generar la cetona necessària.[10]
L'investigació relacionada en la reacció va ser relativament poc activa en els anys següents, fins a mediats de la década de 1980, quan es varen publicar vàries síntesis que ampraven la ciclización de Nazarov. A continuació es mostren els passos clau en la síntesis de Tricodieno i Nor-Esterepolida, l'última de les quals es creu que procedix a través d'una isomerización inusual de alquino-aleno que genera la divinilcetona.[11][12]
Deficiències
[editar | editar còdic]La versió clàssica de la ciclización de Nazarov adolix de varis inconvenients que les variants modernes intenten sortejar. Els dos primers no són evidents pel mecanisme sol, pero són indicatius de les barreres a la ciclización; els tres últims es deriven de problemes de selectivitat relacionats en l'eliminació i protonación de l'intermig.[2]
- Normalment es requerixen àcit de Lewis o próticos forts per a la reacció (per eixemple, TiCl4, BF3, MeSO3H). Estos promotors no són compatibles en grups funcionals sensibles, lo que llimita l'alcanç del substrat.
- A pesar de la possibilitat mecànica per a la catálisis, a sovint es requerixen múltiples equivalents del promotor per a efectuar la reacció. Açò llimita l'economia atòmica de la reacció.
- El pas d'eliminació no és regioselectivo; si hi ha múltiples hidrogen β disponibles per a l'eliminació, a sovint s'observen varis productes com a mescles. Açò és altament indesijable des del punt de vista de l'eficiència ya que normalment es requerix una separació àrdua.
- L'eliminació destruïx un estereocentro potencial, disminuint l'utilitat potencial de la reacció.
- La protonación del enolato a voltes no és estereoselectiva, lo que significa que els productes es poden formar com a mescles de epímeros.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ (1941).Izv. Akad. Nauk. SSSR, Ser. Khim.
- 211–224.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 (2005).«The Nazarov cyclization in organic synthesis. Recent advances.».Tetrahedron.61(32)
- 7577–7606.doi:10.1016/j.tet.2005.05.019.
- ↑ (1983).«The Nazarov Cyclization».Synthesis.1983(6)
- 429–442.doi:10.1055/s-1983-30367.
- ↑ (1994).«The Nazarov Cyclization».Organic Reactions.45
- 1–158.
- ↑ Denmark, S.E.(1991).«The Nazarov and Related Cationic Cyclizations».Comprehensive Organic Synthesis.Pergamon Press.Oxford:5
- 751–784.doi:10.1016/b978-0-08-052349-1.00138-4.
- ↑ Tius, M. A.(2005).«Some New Nazarov Chemistry».Eur. J. Org. Chem..2005(11)
- 2193–2206.doi:10.1002/ejoc.200500005.
- ↑ Pellissier, Hélène(2005).«Recent developments in the Nazarov process».Tetrahedron.61(27)
- 6479–6517.doi:10.1016/j.tet.2005.04.014.
- ↑ (1969).«Intramolecular electrocyclic reactions. Part I. Structure of 'bromohydroxyphorone': 3-bromo-5-hydroxy-4,4,5,5-tetramethylcyclopent-2-enone».Journal of the Chemical Society C: Organic.(10)
- 1346–1349.doi:10.1039/J39690001346.
- ↑ (1972).«Intramolecular electrocyclic reactions. Part II. Reactions of 1,5-vaig donar-phenylpenta-1,4-dien-3-one».Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 1.
- 2271.doi:10.1039/p19720002271.
- ↑ (2005) Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis, 1 edició, Burlington, MA: Elsevier Academic Press, pp. 304–305. ISBN 9780124297852.
- ↑ (1984).«A Highly Stereoselective, Convergent Synthesis of (±)-Trichodiene».The Journal of Organic Chemistry.49(20)
- 3870–3871.doi:10.1021/jo00194a054.
- ↑ (1985).«Synthesis of(±)-Nor-Sterepolide».Chemistry Letters.14(10)
- 1531–1534.doi:10.1246/cl.1985.1531.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Reacción de ciclización de Nazarov» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.