Síntesis Asistida por Microondas del Ligando Bisarsina Quiral BiAsBA. Aplicaciones en Alquilaciones Alílicas Catalizadas por Pd

PAULA M. UBERMAN; E. DAIANN SOSA CARRIZO; SANDRA E. MARTÍN

Lanus

Congreso; XXVIII Congreso Argentino de Química; 2010

Asociación Química Argentina - AQA

SÍNTESIS ASISTIDA POR MICROONDAS DEL LIGANDO BISARSINA QUIRALBiAsBA. APLICACIONES EN ALQUILACIONES ALÍLICAS CATALIZADAS POR PdPaula M. Uberman, E. Daiann Sosa Carrizo, Sandra E. MartínINFIQC, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Ciencias Químicas,Universidad Nacional de Córdoba. Medina Allende y Haya de la Torre, X5000HUA,Córdoba, Argentina. e-mail: uberman@fcq.unc.edu.arEn las últimas décadas las reacciones de catálisis con Pd han demostrado seruna herramienta poderosa en síntesis orgánica, ya que nuevos enlaces C-C y C-heteroatómopueden formarse eficientemente de manera regio-, quimio- yestereoselectiva.1 Tanto la reactividad como la selectividad de estos catalizadores seencuentra directamente relacionada a las características de los ligandos coordinadosal metal, por lo que el diseño y síntesis de nuevos ligandos es un área de importanteimpacto en el desarrollo de catalizadores más efectivos y selectivos.Las reacciones de sustitución alílica asimétrica catalizadas por Pd constituyenunas de las vías más importantes para la formación estereoselectiva de enlaces C-C yC-heteroatómo, siendo ampliamente utilizada en la síntesis de moléculas bioactivas,incluyendo productos naturales y moléculas de interés farmacéutico.2 En estasreacciones, los estudios pioneros desarrollados por Trost y colaboradores3 dieron unimportante impulso al desarrollo de nuevos ligandos quirales,fundamentalmente derivados de fosfinas terciarias. Dentro de la granvariedad de ligandos quirales se puede destacar el ligando de Trost(1, Figura 1), y sus derivados. Recientemente, hemos desarrollado lasíntesis de un nuevo ligando derivado de arsinas denominadoBiAsBA (2, Esquema 1), el cual demostró formar complejos con Pdcatalíticamente activos y altamente eficientes en reacciones desustituciones alílicas asimétricas.4 Sin embargo, la etapa clave en lasíntesis del ligando 2, la cual consistió en una reacción deacoplamiento cruzado de Stille para la introducción del resto –AsPh2,5 involucrógrandes tiempos de reacción y rendimientos moderados.En un intento por optimizar las condiciones de reacción para la síntesis delligando 2, se propuso evaluar el efecto de diversas modificaciones en las condicionesde reacción. Las reacciones de catálisis homogénea con metales de transiciónhabitualmente emplean calentamiento convencional bajo condiciones de reflujodurante varias horas o días para lograr altas conversiones. En contraposición, en laúltima década, el calentamiento por microondas ha mostrado ser ventajoso en lasreacciones catalizadas por metales, tanto en términos de disminuir los tiempos dereacción como en aumentar el tiempo de vida de los catalizadores.6 Sin embargo,hasta el momento hay limitados ejemplos en literatura del empleo de calentamientocon microondas en reacciones de Stille.7Como objetivo específico del presente trabajo, se evaluó el efecto delcalentamiento con microondas en las reacciones de acoplamiento cruzado catalizadaspor Pd(0), entre la bisamida enantioméricamente pura 3 y el estannano n-Bu3SnAsPh2para dar la doble transferencia de -AsPh2. En el Esquema 2 se destacan algunos delos resultados más relevantes obtenidos en estas reacciones.Hasta el momento, se ha logrado disminuir notablemente el tiempo de reacción,obteniéndose también reacciones más limpias en comparación con el calentamientoconvencional. Se continua trabajando en las condiciones de reacción para maximizar elrendimiento del ligando BiAsBA (2).En lo que respecta a las aplicaciones de este ligando, se empleo como sustratomodelo el acetato alílico (E)-1,3-difenil-3-acetoxiprop-1-eno (4) (Esquema 3). Estesistema es habitualmente empleado para evaluar, en relación a otros ligandosconocidos, la eficiencia con la cual un ligando nuevo induce la quiralidad en lasreacciones de sustitución alílica asimétricas.En las reacciones de 4 frente a diversos nucleófilos, el nuevo ligando BiAsBA(2) demostró ser altamente eficiente y superior al ligando fosfina 1.8 En este caso, seensayaron diversas condiciones de reacción, modificando solventes, contraiones,tiempo y temperatura, evaluándose también el efecto que produce el calentamientopor microondas en la reactividad como en la enantioselectividad. Todas estasvariables mostraron tener un importante impacto en el rendimiento de la reaccióncomo en la inducción asimétrica.1. de Meijere, A.; Diederich, F. Metal-Catalyzed Cross-Coupling Reactions, 2nd Ed., vol. 1 and 2, Wiley-VCH: Weinheim, 2004.2. Trost, B. M.; Crawley, M. L. Chem. Rev. 2003, 103, 2921-2943.3. Trost, B. M.; Van Vranken, D. L.; Bingel, C. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 9327-9343.4. Uberman, P. M.; Rossi, R. A.; Martín, S. E. “Chiral Bisarsine-Ligand: Design, Synthesis, andApplications in Palladium-Catalyzed Asymmetric Allylic Alkylations”. (Manuscrito en redacción).5. (a) Bonaterra, M.; Martín, S. E.; Rossi, R. A. Org. Lett. 2003, 15, 2731-2734. (b) Uberman, P. M.;Lanteri, M. N.; Martin, S. E. Organometallics 2009, 28, 6927–6934.6. Kappe, C. O.; Stadler, A. Microwaves in Organic and Medicinal Chemistry. Wiley-VCH Verlag GmbH &Co. KGaA, Weinheim, 2005.7. (a) Jeon, S. L.; Choi, J. H. ; Kim, B. T ; Jeong, I. H. J. Fluorine Chem. 2007, 128, 1193-1197. (b)Maleczka, R. E. Jr. ; Lavis, J. M.; Clark, S. H. ; Gallagher, W. P. Org. Lett. 2000, 23, 3655-3658.8. Trost, B. M; Krueger, A. C.; Bunt, R. C.; Zambrano, J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 6520-6521.