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éter de enol de sililo

Estructura general de un éter de silil enol En la química de los organosilicios , los éteres de silil enol son una clase de compuestos orgánicos que comparten el grupo funcional...

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Estructura general de un éter de silil enol

En la química de los organosilicios , los éteres de silil enol son una clase de compuestos orgánicos que comparten el grupo funcional común R₃Si −O−CR=CR₂ , compuesto por un enolato ( R₃C −O−R ) unido a un silano ( SiR₄ ) a través de su extremo de oxígeno y un grupo eteno ( R₂C =CR₂ ) como su extremo de carbono. Son intermedios importantes en la síntesis orgánica . [ 1 ] [ 2 ]

Síntesis

Los éteres de enol de sililo generalmente se preparan haciendo reaccionar un compuesto carbonílico enolizable con un electrófilo de sililo y una base , o simplemente haciendo reaccionar un enolato con un electrófilo de sililo. [ 3 ] Dado que los electrófilos de sililo son duros y los enlaces silicio-oxígeno son muy fuertes, el oxígeno (del compuesto carbonílico o del enolato) actúa como nucleófilo para formar un enlace simple Si-O. [ 3 ]

El electrófilo de sililo más utilizado es el cloruro de trimetilsililo . [ 3 ] Para aumentar la velocidad de reacción, también se puede utilizar triflato de trimetilsililo en lugar del cloruro de trimetilsililo como sustrato más electrófilo. [ 4 ] [ 5 ]

Cuando se utiliza un compuesto carbonílico enolizable asimétrico como sustrato, la elección de las condiciones de reacción puede ayudar a controlar si se forma preferentemente el éter de silil enol cinético o termodinámico. [ 6 ] Por ejemplo, cuando se utiliza diisopropilamida de litio (LDA) , una base fuerte y estéricamente impedida, a baja temperatura (p. ej., −78 °C), se forma preferentemente el éter de silil enol cinético (con un doble enlace menos sustituido) debido a impedimentos estéricos. [ 6 ] [ 7 ] Cuando se utiliza trietilamina , una base débil, se prefiere el éter de silil enol termodinámico (con un doble enlace más sustituido). [ 6 ] [ 8 ] [ 9 ]

Ejemplo de síntesis de un éter de silil enol cinético mediante la reacción de una cetona asimétrica con cloruro de trimetilsililo y LDA a baja temperatura.
Síntesis de ejemplo de un éter de silil enol termodinámico mediante la reacción de una cetona asimétrica con cloruro de trimetilsililo y trietilamina. Se muestran dos posibles mecanismos.

Alternativamente, una forma bastante exótica de generar éteres de silil enol es mediante el reordenamiento de Brook de sustratos apropiados. [ 10 ]

Reacciones

Perfil de reacción general

Los éteres de enol de sililo son nucleófilos neutros y suaves (más suaves que las enaminas ) que reaccionan con buenos electrófilos como aldehídos (con catálisis de ácido de Lewis ) y carbocationes . [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] Los éteres de enol de sililo son lo suficientemente estables como para aislarse, pero generalmente se utilizan inmediatamente después de su síntesis. [ 11 ]

Generación de enolato de litio

Los enolatos de litio, uno de los precursores de los éteres de silil enol, [ 6 ] [ 7 ] también pueden generarse a partir de éteres de silil enol utilizando metillitio . [ 15 ] [ 3 ] La reacción ocurre mediante sustitución nucleofílica en el silicio del éter de silil enol, produciendo el enolato de litio y tetrametilsilano . [ 15 ] [ 3 ]

Generación de un enolato de litio a partir de un éter de silil enol, utilizando metillitio.

Formación de enlaces C–C

Los éteres de silil enol se utilizan en muchas reacciones que dan lugar a alquilación , por ejemplo, adición aldólica de Mukaiyama , reacciones de Michael y reacciones catalizadas por ácidos de Lewis con electrófilos reactivos S N 1 (por ejemplo, haluros de alquilo terciarios , alílicos o bencílicos ). [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 13 ] [ 12 ] La alquilación de éteres de silil enol es especialmente eficiente con haluros de alquilo terciarios, que forman carbocationes estables en presencia de ácidos de Lewis como TiCl 4 o SnCl 4 . [ 12 ]

Ejemplo de alquilación de un éter de silil enol utilizando un haluro de alquilo terciario en presencia del ácido de Lewis TiCl 4 .
Ejemplo de reacción de Michael utilizando una enona disustituida y el éter de silil enol de acetofenona, catalizada por el ácido de Lewis TiCl 4 a baja temperatura.
Más ejemplos de reacciones de éteres de silil enol.

Halogenación y oxidaciones

La halogenación de éteres de silil enol produce halocetonas . [ 19 ] [ 20 ]

Ejemplo de halogenación de un éter de silil enol.

Las aciloínas se forman por oxidación orgánica con una fuente electrófila de oxígeno como una oxaziridina o mCPBA . [ 21 ]

En la oxidación de Saegusa-Ito , ciertos éteres de silil enol se oxidan a enonas con acetato de paladio(II) .

Oxidación de Saegusa

Sulfenilación

La reacción de un éter de silil enol con PhSCl, un electrófilo bueno y suave, produce un compuesto carbonílico sulfenilado en un carbono alfa . [ 22 ] [ 20 ] En esta reacción, el grupo trimetilsililo del éter de silil enol se elimina por el ion cloruro liberado del PhSCl tras el ataque de su átomo de azufre electrófilo. [ 20 ]

Ejemplo de sulfenilación de un éter de silil enol.

Hidrólisis

La hidrólisis de un éter de silil enol da como resultado la formación de un compuesto carbonílico y un disiloxano . [ 23 ] [ 24 ] En esta reacción, el agua actúa como un nucleófilo de oxígeno y ataca el silicio del éter de silil enol. [ 23 ] Esto conduce a la formación del compuesto carbonílico y un intermedio de trimetilsilanol que sufre una sustitución nucleofílica en el silicio (por otro trimetilsilanol) para dar el disiloxano. [ 23 ]

Ejemplo de hidrólisis de un éter de silil enol para dar un compuesto carbonílico y hexametildisiloxano .

Contracción del anillo

Los éteres de silil enol cíclicos experimentan contracciones de anillo de un carbono regioselectivas. [ 25 ] [ 26 ] Estas reacciones emplean azidas de sulfonilo deficientes en electrones, que experimentan una cicloadición [3+2] quimioselectiva y no catalizada al éter de silil enol, seguida de la pérdida de dinitrógeno y migración de alquilo para dar productos de anillo contraído con buen rendimiento. Estas reacciones pueden dirigirse mediante la estereoquímica del sustrato, dando lugar a la formación estereoselectiva de productos de anillo contraído.

Acetales de silil ceteno

Los éteres de enol de sililo de ésteres ( −OR ) o ácidos carboxílicos ( −COOH ) se denominan acetales de ceteno de sililo [ 13 ] y tienen la estructura general R₃Si − O−C(OR)=CR₂ . Estos compuestos son más nucleofílicos que los éteres de enol de sililo de cetonas ( >C=O ). [ 13 ]

Estructura general de un acetal de silil ceteno.

Referencias

  1. ↑ Peter Brownbridge (1983). "Éteres de enol de sililo en síntesis - Parte I". Synthesis . 1983 : 1–28 . doi : 10.1055/s-1983-30204 .
  2. ↑ Ian Fleming (2007). "Introducción a la química de los organosilicios". Simposio 121 de la Fundación Ciba - Bioquímica del silicio . Simposios de la Fundación Novartis. Vol. 121. Wiley. págs. 112–122 . doi : 10.1002/9780470513323.ch7 . ISBN   978-0-470-51332-3. PMID 3743226 . 
  3. 1 2 3 4 5 Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Éteres de silil enol. En Química orgánica (Segunda edición, págs. 466-467). Oxford University Press.
  4. ↑ Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Sustitución nucleofílica en el silicio. En Química orgánica (Segunda edición, págs. 669-670). Oxford University Press.
  5. ↑ Jung, ME, & Perez, F. (2009). Síntesis de 2-sustituidos 7-hidroxibenzofuran-4-carboxilatos mediante adición de éteres de silil enol a ésteres de o -benzoquinona. Organic Letters , 11 (10), 2165–2167. doi:10.1021/ol900416x
  6. 1 2 3 4 Chan, T.-H. (1991). Formación y reacciones de adición de éteres de enol. En Síntesis orgánica integral (págs. 595–628). Elsevier. doi:10.1016/B978-0-08-052349-1.00042-1
  7. 1 2 Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Formación de enolatos controlada cinéticamente. En Química orgánica (Segunda edición, págs. 600-601). Oxford University Press.
  8. ↑ Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Formación de enolatos controlada termodinámicamente. En Química orgánica (Segunda edición, págs. 599-600). Oxford University Press.
  9. ↑ Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Cómo hacer el equivalente de enolato más sustituido: enolatos termodinámicos. En Química orgánica (Segunda edición, pág. 636). Oxford University Press.
  10. ↑ Clive, Derrick LJ y Sunasee, Rajesh (2007). "Formación de carbociclos benzo-fusionados mediante ciclación radicalaria formal sobre un anillo aromático". Org. Lett. 9 (14): 2677– 2680. doi : 10.1021/ol070849l . PMID 17559217 . 
  11. 1 2 Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Éteres de silil enol en reacciones aldólicas. En Química orgánica (Segunda edición, págs. 626-627). Oxford University Press.
  12. 1 2 3 Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Los éteres de silil enol se alquilan mediante electrófilos reactivos S N 1 en presencia de un ácido de Lewis. En Química orgánica (Segunda edición, pág. 595). Oxford University Press.
  13. 1 2 3 4 Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). La adición conjugada de éteres de silil enol conduce al éter de silil enol del producto. En Química orgánica (Segunda edición, págs. 608-609). Oxford University Press.
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