Efecto de Líquidos Iónicos próticos y apróticos en la reactividad del 1-nitronaftaleno en reacciones Diels-Alder. Un estudio DFT

ANA S. SONZOGNI

Encuentro; XVI Encuentro de Jóvenes Investigadores de la Universidad Nacional del Litoral; 2012

La reacción Diels-Alder constituye una herramienta muy poderosa en síntesis orgánica, por su versatilidad y estereoselectividad. Permite acceder a anillos de seis miembros en un solo paso, a una velocidad razonable y con patrones de sustitución difíciles de obtener por otras rutas sintéticas. La cicloadición se produce entre un dieno conjugado y un alqueno, también llamado dienófilo. A lo largo de la historia, los compuestos aromáticos fueron considerados reactivos únicamente como dienos en este tipo de reacciones, sin embargo y progresivamente se ha ido demostrando la posibilidad de emplear sustancia heteroaromáticas, adecuadamente sustituidas, como electrófilos en estos procesos. En ese escenario se siguió explorando el comportamiento de esta reacción emplando 1-nitronaftaleno como dienófilo frente a dienos de variada nucleofilia, accediendo a una estructura tricíclica base compatible con una variedad de productos naturales. Teniendo en cuenta la aromaticidad de este dienófilo, el empleo de metodologías clásicas -uso de solventes moleculares como medio de desarrollo- exige temperaturas elevadas y tiempo de reacción prolongado, pudiendo promover, en determinadas situaciones, reacciones colaterales indeseables. En consecuencia, resulta útil explorar otras condiciones de trabajo. En base a esta posibilidad se estudió la posibilidad de realizar estas reacciones en presencia de líquidos iónicos próticos y apróticos, evaluando teóricamente el efecto que produce el solvente y los sustituyentes sobre el dieno y los dienófilos, sobre su reactividad y selectividad, a fin de comparar los resultados con aquellos observados experimentalmente al emplear solventes moleculares, y predecir el curso de estas reacciones en un medio iónico. Para ello se utilizó un modelo basado en el método mecánico-cuántico llamado DFT (Teoría del funcional de densidad), un procedimiento variacional alternativo a la solución de la ecuación de Schröndinger que relaciona la distribución de densidad electrónica con la energía del sistema. Introduce aproximaciones y métodos numéricos que permiten obtener un modelo lo más cercano al comportamiento real del sistema en estudio.