Evaluación de la eficiencia atómica en Reacciones de sulfonilación vía arilestannanos

LO FIEGO, MARCOS J.; SANTIAGO VALTIERRA, JULIANA C.; LOCKHART, MARIA T.; CHOPA, ALICIA B.

Villa Carlos Paz, Provincia de Córdoba

Simposio; XVIII Simposio Nacional de Química Orgánica; 2011

En los últimos años ha existido un creciente interés por trabajar bajo los criterios de la Química Verde, definidos por Anastas y col.1a Uno de ellos consiste en desarrollar métodos de síntesis que maximicen la incorporación de átomos desde los reactivos a los productos finales, logrando una economía de átomos o eficiencia atómica.1b Para evaluar la eficacia de una reacción química se utiliza tradicionalmente el rendimiento porcentual, sin embargo, conocer el porcentaje de la economía atómica permite evaluar la eficacia de la reacción desde el punto de vista de la Química Verde. De esta forma, al lograr una máxima incorporación de átomos se reduce considerablemente la generación de subproductos, siendo aún más importante cuando estos poseen elevada toxicidad. En base a nuestra experiencia en reacciones de aroilación vía organoestannanos,2 y considerando la importancia de las arilsulfonas tanto en la industria3 como en la química medicinal,4 se optimizaron condiciones de reacción para la síntesis selectiva de arilsulfonas asimétricas (44-65%), en tiempos cortos y mediante un protocolo libre de catalizadores. Un inconveniente del método de síntesis es la generación equimolecular de subproductos de Sn (R3SnCl), de conocida toxicidad. Con el objetivo de minimizar el desecho tóxico se inició un estudio tendiente a evaluar la eficiencia atómica de la reacción. Para ello, se investigó la reactividad de di-, tri- y tetraarilestannanos representativos, frente a cloruro de p-toluensulfonilo, según se resume en el siguiente esquema. En la tabla se presentan, como ejemplo, los resultados obtenidos con Ar = m-Tol; es evidente la independencia entre el rendimiento porcentual y la economía de átomos en una reacción. El término Rendimiento Porcentual X Economía de Átomos permite evaluar la eficacia de la reacción ponderando ambos conceptos: ArXSnR4-X Rendimiento (%) Economía de át. (%) Rend. x Ec. de át. (%) m-TolSnBu3 56 43 24 m-Tol2SnBu2 68 62 42 m-Tol3SnBu 43 71 30 m-Tol4Sn 23 78 18 Los resultados obtenidos demuestran que Ar2SnBu2 son los sustratos de partida de elección. 1 a) Anastas, P. T.; Warner, J. C. Green Chemistry: Theory and Practice, Oxford University Press, New York, 1998. b) Trost, B. M. Science 1991, 254, 1471-1477. 2 Lo Fiego, M. J.; Silbestri, G. F.; Lockhart, M. T.; Chopa, A. B. J. Org. Chem. 2011, 76, 1707-1714. 3 Roy, K.M. Ullmann?s Encyclopedia of Industrial Chemistry; Gerhartz, W., Ed., 1985, 25, 487-501. 4 a) Peixoto, M. P.; Stephen, M. B. Antimicrob. Agents Chemother. 1987, 31, 1575-1578. b) Alkadi, H. O. Chemotherapy 2007, 53, 385-391.