Vinilação sem metal de transição de ânions azaalil. Crédito:(c) Química da Natureza (2017). DOI:10.1038 / nchem.2760
(Phys.org) - Certos grupos funcionais tendem a aparecer frequentemente em produtos naturais e moléculas biologicamente relevantes. Entre esses grupos funcionais estão as aminas alílicas. Os protocolos típicos para a síntese de aminas alílicas envolvem uma reação de acoplamento carbono-carbono que requer um catalisador de metal de transição. Contudo, catalisadores de metal de transição tendem a ser caros, particularmente se a reação for feita em escala comercial. Além disso, as empresas estão interessadas em alternativas verdes para a catálise de metais de transição.
Pesquisadores da Universidade da Pensilvânia desenvolveram um mecanismo para fazer aminas alílicas sem o uso de catalisadores de metal de transição. Seu trabalho é o primeiro caso relatado de C livre de metal de transição (sp 3 ) -C (sp 2 ) acoplamento de eletrófilos de brometo de vinila com ânions azaalil e radicais azaalil. O trabalho deles aparece em Química da Natureza .
“Este trabalho abre vários novos caminhos que podem afetar muitos tipos de transformações, "diz a professora Marisa C. Kozlowski, uma das principais autoras do estudo." A formação da espécie radical por um carbânion doando um elétron mostra uma entrada não metálica para essas importantes espécies reativas. Além disso, esta química adiciona um mecanismo distinto de acoplamento cruzado, permitindo que certas arquiteturas sejam geradas de forma mais eficiente. "
Com base em seu trabalho anterior para fazer aminas alílicas por meio de um 1, Ânion 1-difenil-3-arilalil-2-azaalil, Li et al. descobriram que quando eles reagiram uma cetimina com um brometo de vinil para formar seu ânion azaalil, a reação de vinilação subsequente ocorreu sem a necessidade de um catalisador de paládio. O sp 2 carbono no haleto de vinil adicionado ao sp 3 carbono no ânion aril azaalil (veja a figura). Este tipo de reação de acoplamento carbono-carbono normalmente precisa de um catalisador de metal de transição.
Ao usar uma base que é estericamente impedida, [MN (SiMe 3 ) 2 onde M =Li, N / D], a reação não desprotona o produto e resulta no produto de E-vinilação com bom rendimento. Este mecanismo é regiosseletivo, reagindo com o carbono imino, e quimiosseletivo para a formação da amina alílica sobre a reação competidora que forma um alcino terminal do brometo de vinila.
Uma vez que Li et al. otimizaram suas condições de reação, eles testaram o escopo de seu novo mecanismo. Em geral, seu mecanismo é bem-sucedido com uma variedade de grupos funcionais na N-benzilamina e no brometo de vinila. Os autores relatam que tiveram que ajustar algumas das condições de reação, dependendo dos grupos funcionais na N-benzil amina, mas, geral, a reação funcionou para grupos de retirada de elétrons, como 4-haletos e 3, 5-di-CF 3 . Adicionalmente, esta reação funcionou para grupos doadores de elétrons, como 4-metil e com compostos heterocíclicos, tais como piridil cetiminas e tiofenil cetiminas.
Os autores então examinaram a versatilidade do brometo de vinil. A reação deles tolerou uma ampla gama de produtos de brometo de vinil, incluindo vários brometos de aril vinil e brometos de vinil alifáticos. Mais importante, os autores não detectaram isomerização e ciclização com nenhum dos brometos de vinila testados.
Estudos computacionais e experimentais foram conduzidos para entender melhor o mecanismo na esperança de testar outros tipos de grupos funcionais no futuro. Li et al. finalmente determinou um mecanismo que envolvia um intermediário radical incomum formado a partir da transferência de elétrons do ânion azaalil após a desprotonação da cetimina. Estudos de ressonância paramagnética eletrônica confirmaram que há uma espécie radical envolvida, mas mais estudos são necessários para entender a natureza desta espécie e se o (s) radical (es) está (ão) diretamente envolvido (s) na reação de vinilação.
Os autores acreditam que o radical é provavelmente um radical azaalil e que tanto o ânion azaalil quanto o radical azaalil são intermediários em um mecanismo que depende do substrato do brometo de vinil. Contudo, estudos adicionais precisariam ser conduzidos para confirmar isso.
Esta pesquisa abre a porta para a produção de produtos naturais sem o uso de um catalisador de metal de transição para uma reação que normalmente requer metais de transição. Pesquisas futuras examinarão a versatilidade dessa reação e sua aplicação subsequente.
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