Mono-deshalogenación quimioselectiva de gem-dihalohidrinas quirales empleando flavina y luz visible

LORENZO CERUTTI-SERRA; GUILLERMO GAMBOA; GABRIELA OKSDATH MANSILLA; FABRICIO R. BISOGNO

Congreso; XXIII Simposio Nacional de Química Orgánica (XXIII SINAQO); 2021

Las deshalogenaciones fotoredox de compuestos α-carbonilicos han ganado gran interés en los últimos años1. Sin embargo, para compuestos no activados resulta un desafío. Así, nos proponemos desarrollar un sistema fotobiocatalitico2, que opere en condiciones suaves de reacción, para mono-deshalogenación selectiva de dihalohidrinas.El sistema consta de dos etapas: 1) Reducción enzimática de gem-dihalocetonas3. 2) Mono-deshalogenación selectiva de gem-dihalohidrinas fotocatalizada por flavinas para obtener halohidrinas enantioenriquecidas, mediante irradiación con luz azul. Específicamente, utilizando riboflavina tetraacetilada (RFTA) como catalizador y NEt3 como donador de electrones, se logró la mono-debromacion selectiva de gem-dihalohidrinas racémicas, en i-PrOH e i-PrOH/H2O. El mecanismo propuesto4, comienza con la excitación con luz azul de la RFTA al estado singlete (1RFTA*), que pasa al estado triplete (3RFTA*) mediante un cruce entre sistemas (ISC). Luego, mediante una transferencia de un electrón (SET) y un protón desde la NEt3 dando lugar a RFTAH?. El intermediario radicalario RFTAH? mediante transferencia de un electrón (SET) genera el radical anión de la gem-dihalohidrina, el cual fragmenta, dejando un radical centrado en carbono y liberando bromuro. Finalmente, ocurre una trasferencia de átomo de hidrogeno (HAT) para formar la halohidrina quiral.Referencias:1. Narayanam JMR, Stephenson CRJ. Visible light photoredox catalysis: Applications in organic synthesis. Chem. Soc. Rev. 2011;40(1):102-113.2. López-Vidal MG, Gamboa G, Oksdath-Mansilla G, Bisogno FR. 2021. PhotoBiocatalysis. G. de Gonzalo, I. Lavandera (Eds.): Biocatalysis for Practitioners. Techniques, Reactions and Applications. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. Weinheim, Germany..3. Kȩdziora K, Bisogno FR, Lavandera I, et al. Expanding the scope of alcohol dehydrogenases towards bulkier substrates: Stereo- and enantiopreference for α,α-dihalogenated ketones. ChemCatChem. 2014;6(4):1066-1072.4. Martinez-Haya R, Heredia AA, Castro-Godoy WD, Schmidt LC, Marin ML, Arguello JE. Mechanistic Insight into the Light-Triggered CuAAC Reaction: Does Any of the Photocatalyst Go? J. Org. Chem. 2021. 86 (8), 5832-5844.