Los químicos orgánicos son arquitectos moleculares que diseñan estructuras sofisticadas. A medida que las moléculas utilizadas en la ciencia y la medicina se vuelven cada vez más complejas, se necesitan nuevas herramientas para reconstruir los componentes básicos. Ahora, un equipo japonés de la Universidad de Kanazawa ha desarrollado una reacción que vinculahasta tres componentes a la vez utilizando la química de radicales libres.
Los dobles enlaces carbono-carbono, conocidos como alquenos, son más reactivos que los enlaces simples. Esto los hace útiles para conectar diferentes grupos: si el doble enlace se rompe, se pueden agregar dos nuevas moléculas en cada extremo, unidas por ahora.exalqueno de enlace simple.
El equipo de Kanazawa buscó formas de lograr esta transformación utilizando aldehídos, que contienen un doble enlace entre el oxígeno y el carbono, como una de las dos moléculas injertadas en un alqueno. Como se informa en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense , el objetivo era crear cetonas altamente funcionalizadas, una importante familia de compuestos en la síntesis orgánica.
Su método elegido fue una reacción conocida, de manera bastante evocadora, como un relé de radicales. Al contener un electrón desapareado y, por lo tanto, un orbital medio vacío, los radicales o radicales libres tienden a ser vorazmente reactivos. Tan reactivos, de hecho,no se puede almacenar, sino que se debe generar in situ extrayendo un electrón de algún lugar durante una reacción, provocando una cascada de ruptura y creación de enlaces.
Los químicos pueden producir radicales de varias maneras, pero el equipo de Kanazawa quería probar en la carretera el catalizador de orágano, denominado carbeno N-heterocíclico NHC. Con un aldehído como un reactivo y un éster redox funcionalizado como el otro, el NHC activósu transformación en radicales. Estudios anteriores insinuaron que ambos radicales reaccionarían más rápido con un alqueno que entre sí.
"El desafío con los radicales es que, al ser tan inestables, a menudo reaccionan consigo mismos", dice el coautor del estudio Kazunori Nagao. "Entonces recuperas tus materiales de partida o un producto secundario, en lugar del objetivo.Minimizamos esto aquí. De hecho, la reacción procedió como un relevo: primero el radical alquilo agregado a un carbono del alqueno y luego el radical acilo agregado al otro ".
El compuesto resultante tenía una cetona y un grupo derivado de éster unidos a dos carbonos adyacentes, en la denominada disposición vecina. Aunque también se produjo una reacción directa entre los diferentes radicales, dando un producto de dos componentes no deseado, en lugar delObjetivo de tres componentes con puentes de alqueno: era menor. Además, una amplia gama de materiales de partida eran compatibles con el proceso.
"Vale la pena mencionar dos puntos cruciales", dice Hirohisa Ohmiya, autora correspondiente del estudio. "Primero, a diferencia de algunas reacciones, la nuestra está libre de catalizadores metálicos y no necesita una fuente de luz para producir radicales, por lo que es verde y versátilEn segundo lugar, el NHC controla con precisión el relé, por lo que podemos ser selectivos en las posiciones de los grupos funcionales. Ahora estamos trabajando en una versión asimétrica para productos quirales ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Kanazawa . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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