Sergio Hernández Ponte
Métodos Avanzados en Química Orgánica
Máster en Química Fina y Molecular
Universidad de Murcia
Los carbenos metálicos pueden sufrir una multitud de transformaciones, y unos potenciales y seguros precursores de los mismos son los iluros[1] de azufre (sulfonio o sulfoxonio). Janakiran Vaitla et al. describen una serie de reacciones en cascada[2] que involucran derivados de carbenos de iluros de sulfoxonio para una síntesis eficiente y regioselectiva de indoles y pirroles.[3]
Los indoles se obtienen mediante la reacción de una anilina con un iluro de sulfoxonio en medio ácido, utilizando un complejo de iridio (I) como catalizador y tolueno como disolvente (Esquema 1). La radiación de microondas es el método para calentar el medio de reacción.
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| Esquema 1: Síntesis de indoles. 1 = anilina sustituida; 2 = iluro de sulfoxonio; p-TSA = ácido p-toluensulfónico; COD = 1,5-ciclooctadieno; μW = microondas; 4 = indol sustituido. |
Por
otro lado, los pirroles se obtienen por reacción de un β-enamino éster con el
iluro de sulfoxonio (Esquema 2),
siendo el resto de condiciones las mismas que con los indoles.
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| Esquema 2: Síntesis de pirroles. 6 = β-enamino éster; 2 = iluro de sulfoxonio; p-TSA = ácido p-toluensulfónico; COD = 1,5-ciclooctadieno; μW = microondas; 7 = pirrol sustituido. |
El mecanismo propuesto por los autores (Figura 1) consiste en que el iluro de sulfoxonio 2 se activa con el Ir(I) y genera el carbeno metálico A. El carbeno es asimilado por la anilina para dar 3, que sufre una ciclación electrofílica catalizada por ácido para dar el indol 4. Alternativamente, el carbeno A puede ser asimilado por el éster 6 para dar 14, que se cicla en condiciones ácidas para dar el pirrol 7.
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| Figura 1: Mecanismo propuesto por los autores para la síntesis de indoles y pirroles desde iluros de sulfoxonio. |
Este
nuevo método de síntesis es sencillo de realizar y permite obtener una amplia
variedad de indoles y pirroles sustituidos
a partir de materiales de partida y catalizadores asequibles, utilizando
además una fuente de calor no convencional (microondas) que es más eficiente
energéticamente y que permite un control absoluto de los parámetros de
reacción.[4]
[1] Iluro: Molécula
dipolar neutra que contiene un átomo con una carga formal negativa (carbanión)
unido a un heteroátomo con una carga formal positiva (N, P ó S generalmente).
En la molécula, ambos átomos poseen un octeto completo de electrones.
[2] Reacción en
cascada: También llamada “reacción tándem” o “reacción dominó”, es una serie de
reacciones orgánicas intramoleculares consecutivas que ocurre a través de
intermedios altamente reactivos.
[3] J. Vaitla,* A. Bayer y K. H.
Hopmann, Synthesis of Indoles and
Pyrroles Utilizing Iridium Carbenes Generated from Sulfoxonium Ylides,
Angew. Chem. Int. Ed., 56, 4277
(2017).
[4] J. Berná, Bloque III. Otros
Métodos de Activación., Métodos Avanzados en Química Orgánica, 12 (2017).
Excelente!
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