CLICK-CLICK CANTABA LA AZIDA CLICK-CLICK VENÍA DE UNA AMINA

Tamara Moya Cavas

La química click nació oficialmente en el año 2001.¹ Se trata de un concepto químico que tiene por objetivo descubrir nuevas rutas sintéticas a partir de reacciones simples y termodinámicamente rápidas, que además deben cumplir las siguientes condiciones químicas: con respecto a los reactivos, éstos deben reaccionar 1:1, alcanzar un alto rendimiento, ser aplicables a una gran gama de compuestos y ser excepcionalmente selectivos. Por su parte, el producto debe cumplir con un fácil aislamiento o directamente no necesitar purificación. Todos estos limitantes hacen que sea bastante difícil y a la vez interesante encontrar reacciones de tipo click, pues pocas obedecen a éstos.
En 2002 descubrieron que las sales de cobre funcionan como catalizadores efectivos en las cicloadiciones de alquino-azida^2,3. La desventaja de esta reacción es que los aniones azida son muy reactivos, por tanto, la presencia de otro grupo funcional imposibilitaría el éxito de la reacción.

            Por este motivo, Meng y su grupo de investigación⁴ se plantearon una alternativa mucho más eficaz. El kit de la cuestión se centra en el modo de preparación de las azidas, éstos las preparan a partir de aminas primarias utilizando como reactivo de diazotransferencia el fluorosulfuril azida (FSO₂N₃). Este reactivo cumple con todos los requisitos de la química click, incluso si la molécula de partida presenta otros grupos funcionales. Los autores de este descubrimiento demostraron la versatilidad de este reactivo creando una amplia biblioteca de azidas, además la mitad de ellas fueron sintetizadas por primera vez en esta ocasión. En la imagen⁵ se puede ver la reacción mencionada.

            En a el reactivo utilizado reacciona únicamente con aminas, y en b la solución de azida se emplea en una reacción click catalizada con cobre (I) y con la presencia de un grupo alquino para dar lugar a triazoles, compuestos muy útiles farmacéuticamente.

En conclusión, este campo de estudio es muy joven, queda mucho por adentrarse en él y nuevas aplicaciones que adjudicarle. De modo que… ¡manos a la obra químicos!

[1] Kolb, H. C., Finn, M. G. & Sharpless, K. B. Angew.Chem. Int. Edn 40, 2004–2021 (2001).

[2] Rostovtsev, V. V., Green, L. G., Fokin, V. V. & Sharpless,K. B. Angew. Chem. Int. Edn 41, 2596–2599 (2002).

[3] Tornøe, C. W., Christensen, C. & Meldal, M. J. Org. Chem. 67,3057–3064 (2002).

[4] Meng, G.; Guo, T.; Ma, T.; Zhang, J.; Shen, Y.; Sharpless, K. B. & Dong, J.  Nature 574, 86–89 (2019).

[5] Topczewski,J. J.; Liu, E.-C. Nature 574, 7776 (2019).

SUSTITUCIONES NUCLEÓFILAS AROMÁTICAS INOCENTES

Marta Pastor Belda 

Las sustituciones nucleófilas aromáticas son culpables de perjudicar el medio ambiente ya que los medios de reacción más utilizados para obtener buena selectividad son los disolventes orgánicos volátiles (VOC), como el acetonitrilo. Las recientes investigaciones apuntan la seguridad ambiental es un aspecto muy presente en la sociedad y el uso de disolventes verdes se está disparando. El agua es un componente totalmente inocente, pero presenta limitada solubilidad de compuestos orgánicos. Para mejorar la solubilidad, se puede usar líquidos iónicos (ILs) que presentan una ligera sospecha ya que para su síntesis es necesario la utilización de VOC o la otra alternativa es el uso de disolventes eutécticos (DE) que tienen la conciencia muy tranquila debido a que se sintetizan a partir de sustratos de base biológica, muy baratos y disponibles como la urea, el glicerol…

   En este trabajo[1] de los investigadores A. Valvi y S. Tiwari del Instituto de Tecnología Química de Bomay (India) presenta una alternativa inocente para la reacción de sustitución nucleofílica aromática de 1-halo-2,4-dinitrobenceno con aminas secundarias en condiciones ambientales utilizando como medio de reacción distintos DE como relina, etalina, glicelina, malina… dando lugar a altos rendimientos de reacción en tiempos muy cortos.

   La ventaja de las reacciones con DE es que los tiempos de reacción oscilan entre 120 y 180 min y los rendimientos son mayores del 70% en todos los casos, por lo que mejora los parámetros presentados en ACN. La reactividad de los sustratos (X= F>Cl>Br>I) sigue el mismo orden que con ACN y la elección del DE tiene un impacto sustancial en la eficiencia de la reacción, sobre todo para sustratos poco reactivos. El orden de reactividad es malina>glycelina>relina>etalina, llegando a la conclusión que el medio más polar es el mejor medio de reacción debido a la presencia de enlace hidrógeno dadores.

   Muchos de los productos de reacción tienen baja solubilidad en el DE por lo que precipitan.  Además, la adición de agua facilita el aislamiento de los productos debido a la aparición de un sistema sólido-líquido. Los DES se recuperan por la evaporación del agua y se pueden reutilizar hasta 3 veces.

   De esta forma, se ha encontrado un medio totalmente verde e inocente para acelerar las reacciones de aminación nucleófila dando excelentes rendimientos.

[1] Valvi, A. and Tiwari, S. (2018), “Zero VOC” Synthetic Strategy – Aromatic Amination Reactions in Deep Eutectic Solvents. Eur. J. Org. Chem., 2018: 4933-4939. DOI:10.1002/ejoc.201800785