Anar al contingut

Reacció de Mitsunobu

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià

La reacció de Mitsunobu és una reacció orgànica que convertix un alcohol en una diversitat de grups funcionals, tals com un éster, usant trifenilfosfina i azodicarboxilato de dietilo (DEAD).[1] L'alcohol sofrix una inversió de la seua estereoquímica. La reacció va ser descoberta pel químic japonés Oyo Mitsunobu (1934–2003).

La reacció de Mitsunobu
La reacció de Mitsunobu

S'han publicat vàries revisions.[2][3][4][5][6]

Mecanisme de reacció

[editar | editar còdic]

El mecanisme de reacció de la reacció de Mitsunobu és prou complex. L'identitat dels intermediaris i els rols que eixerciten han segut objecte de debat.

Inicialment, la trifenilfosfina (2) ataca nucleofílicamente al azodicarboxilato de dietilo (1) produint una betaína intermediària 3, la que deprotona a l'àcit carboxílic (4) per a formar el parell iònic 5. El DEAD mateix deprotona a l'alcohol (6) formant un alcóxido que pot formar el clau ion oxifosfonio 8. La raó i interconversión dels intermediaris 8 - 11 depén del pKa de l'àcit carboxílic i de la polaridad del solvent.[7][8][9] Encara que estan presents varis intermediaris de fòsfor, l'atac al anión carboxilato a través de l'intermediari 8 és l'única trayectòria productiva que forma el producte desijat 12 i l'òxit de trifenilfosfina (13).

Mecanisme de la reacció de Mitsunobu
Mecanisme de la reacció de Mitsunobu

Hughes et al. varen trobar que la formació del parell iònic 5 és molt ràpida. La formació de l'intermediari oxofosfonio 8 és llenta i facilitada pel alcóxido. En conseqüència, la velocitat global de reacció està controlada per la basicidad del carboxilato i la solvatación.[10]

Orde d'adició dels reactius

[editar | editar còdic]

L'orde d'adició dels reactius de la reacció de Mitsunobu pot ser important. Típicament, es dissol l'alcohol, l'àcit carboxílic, la trifenilfosfina en tetrahidrofurano o un atre solvent apropiat (per eixemple, dietil éter), es gela fins a 0 °C usant un bany de gèl, i s'agrega llentament el DEAD dissolt en THF, després s'agita a temperatura ambiente per vàries hores. Si açò no és exitós, preparar prèviament la betaína pot donar millors resultats. Per a preparar la betaína, s'agrega DEAD a trifenilfosfina en tetrahidrofurano a 0 °C, seguit de l'adició d'alcohol, i finalment de l'àcit.[11]

Variacions

[editar | editar còdic]

Atres grups funcionals nucleofílicos

[editar | editar còdic]

Molts atres grups funcionals poden servir com nucleófilos, ademés dels àcit carboxílics. Per a que la reacció siga exitosa, el nucleófilo deu tindre un pKa menor que 15.

Nucleófilo Producte
àcit hidrazoico azida de llogue
imida imida substituïda[12]
fenol alquil aril éter
sulfonamida sulfonamida substituïda[13]

Modificacions

[editar | editar còdic]

Una variació molt útil de la reacció de Mitsunoub usa trifenilfosfina unida a resina i vaig donar-t-butilazodicarboxilato en lloc de DEAD. La trifenilfosfina oxidada pot ser eliminada per filtració, i el vaig donar-t-butilazodicarboxilato s'elimina per tractament en àcit trifluoroacético.[14] Bruce H. Lipshutz va desenrollar un agent reciclable (DCAD) que pot ser eliminat fàcilment per filtració.[15]

Reactius fosforano

[editar | editar còdic]
Archiu:(Cyanomethylene)alkylphosphorane.svg
(Cianometilen) trialquilfosforano

Tsunoda et al. han demostrat que es pot combinar la trifenilfosfina i el azodicarboxilato de dietilo en un reactiu: un iluro fosforano. Tant el (cianometilen)trimetilfosforano (CMMP) i el (cianometilen)tributilfosforano (CMBP) han mostrat ser particularment efectius.[16]

Mecanisme de la variant del fosforano de la reacció de Mitsunobu
Mecanisme de la variant del fosforano de la reacció de Mitsunobu

El iluro actua tant com a agent reductor i com a base. Els subproductes són l'acetonitrilo (6) i l'òxit de trialquilfosfina (8).


Referències

[editar | editar còdic]
  1. Mitsunobu, O.; Yamada, Y. Bull. Chem. Soc. Japan 1967, 40, 2380-2382.
  2. The Use of Diethyl Azodicarboxylate and Triphenylphosphine in Synthesis and Transformation of Natural Products Mitsunobu, O. Synthesis 1981, 1-28. (Review)
  3. Castro, B. R. Org. React. 1983, 29, 1. (Review)
  4. Hughes, D. L. Org. React. 1992, 42, 335-656. (Review)
  5. Hughes, D. L. Org. Prep. 1996, 28, 127-164. (Review)
  6. Kumara Swamy, K. C.; Bhuvan Kumar, N. N.; Balaraman, E.; Pavan Kumar, K. V. P., "Mitsunobu and Related Reactions: Advances and Applications" Chem. Rev. 2009, 109, 2551-2651.
  7. Grochowski, E. H., B. D.; Kupper, R. J.; Michejda, C. J. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 6876-6877. (doi:10.1021/ja00388a110)
  8. Camp, D. J., I. D. J. Org. Chem. 1989, 54, 3045-3049. (doi:10.1021/jo00274a016)
  9. Camp, D. J., I. D. J. Org. Chem. 1989, 54, 3049-3054. (doi:10.1021/jo00274a017)
  10. Hughes, D. L. R., R. A.; Bergan, J. J.; Grabowski, E. J. J. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 6487-6491. (doi:10.1021/ja00227a032)
  11. Volant, R. Tetrahedron Lett. 1981, 22, 3119.
  12. Hegedus, L. S.; Holden, M. S.; McKearin, J. M. Organic Syntheses, Coll. Vol. 7, p.501 (1990); Vol. 62, p.48 (1984). (Article)
  13. Kurosawa, W.; Kan, T.; Fukuyama, T. Organic Syntheses, Coll. Vol. 10, p.482 (2004); Vol. 79, p.186 (2002). (Article)
  14. Tetrahedron Lett. 2000, 41, 797-800.
  15. http://pubs.acs.org/cgi-bin/abstract.cgi/orlef7/2006/8/i22/abs/ol0618757.html
  16. Tsunoda, T.; Nagino, C.; Oguri, M.; Itô, S. Tetrahedron Lett. 1996, 37, 2459.