Olefinación de Julia

La olefinación de Julia (también conocida como olefinación de Julia-Lythgoe ) es la reacción química utilizada en química orgánica de fenilsulfonas (1) con aldehídos (o cetonas ) para dar alquenos (olefinas) (3) después de la funcionalización del alcohol y la eliminación reductiva utilizando amalgama de sodio .o SmI ₂ .La reacción recibe su nombre del químico francés Marc Julia .

La utilidad de esta reacción de olefinación conectiva radica en su versatilidad, su amplia tolerancia a los grupos funcionales y las condiciones de reacción suaves bajo las cuales se lleva a cabo la reacción.

Los cuatro pasos pueden llevarse a cabo en un único recipiente de reacción, y el uso de R ₃ X es opcional. Sin embargo, la purificación del intermedio sulfona 2 conduce a un mayor rendimiento y pureza. Generalmente, R ₃ es acetilo o benzoílo , y se utiliza anhídrido acético o cloruro de benzoílo en la preparación de 2.

Historia

En 1973, Marc Julia y Jean-Marc Paris informaron sobre una novedosa síntesis de olefinas en la que las β-aciloxisulfonas se eliminaban reductivamente para dar lugar a los correspondientes alquenos di-, tri- o tetrasustituidos.Basil Lythgoe y Philip J. Kocienski exploraron el alcance y las limitaciones de la reacción, y hoy en día esta olefinación se conoce formalmente como la olefinación de Julia-Lythgoe.La reacción implica la adición de un carbanión estabilizado con sulfonilo a un compuesto carbonílico, seguida de una eliminación para formar un alqueno. En las versiones iniciales de las reacciones, la eliminación se realizaba en condiciones reductoras. Más recientemente, Sylvestre Julia desarrolló una versión modificada que evita este paso. ^{[ 1 ]} La primera versión se conoce a veces como olefinación de Julia-Lythgoe, mientras que la segunda se denomina olefinación de Julia-Kocienski. En la variante reductora, el aducto generalmente se acila y luego se trata con un agente reductor, como la amalgama sódica.o SmI ₂ .Se han publicado varias reseñas sobre estas reacciones.

Mecanismo de reacción

Los pasos iniciales son sencillos. El anión fenilsulfona (2) reacciona con un aldehído para formar el alcóxido (3). El alcóxido se funcionaliza con R₃ _- X para dar el intermedio estable (4). Se desconoce el mecanismo exacto de la reducción de amalgama de sodio, pero se ha demostrado que transcurre a través de una especie radical vinílica (5).. La protonación del radical vinílico da el producto deseado (6).

La estereoquímica del alqueno (6) es independiente de la estereoquímica del intermedio sulfona 4. Se cree que los intermedios radicalarios pueden equilibrarse de manera que se produzca con mayor frecuencia la transolefina termodinámicamente más estable. Esta transformación favorece en gran medida la formación del alqueno E.

Variaciones

Olefinación de Julia modificada

La olefinación de Julia modificada, también conocida como olefinación de Julia en un solo paso, es una modificación de la olefinación de Julia clásica. La sustitución de las fenil sulfonas por heteroaril sulfonas altera significativamente la ruta de reacción. El ejemplo más conocido es la benzotiazol sulfona. La reacción de la benzotiazol sulfona (1) con diisopropilamida de litio (LDA) produce una benzotiazolil sulfona metalada, que reacciona rápidamente con aldehídos (o cetonas) para dar un intermedio alcóxido (2). A diferencia de las fenil sulfonas, este intermedio alcóxido (2) es más reactivo y experimentará un reordenamiento de Smiles.para dar la sal de sulfinato (4). La sal de sulfinato (4) eliminará espontáneamente dióxido de azufre y benzotiazolona de litio (5) produciendo el alqueno deseado (6).

Dado que la variante de olefinación de Julia con benzotiazol no implica intermedios en equilibrio, el resultado estereoquímico depende de la estereoquímica de la adición inicial del carbonilo. Por consiguiente, esta reacción suele generar una mezcla de estereoisómeros de alquenos.

Olefinación de Julia-Kocienski

La olefinación de Julia-Kocienski, un refinamiento adicional de la olefinación de Julia modificada, ofrece una muy buena selectividad E. En la olefinación de Julia-KocienskiEl agente alquilante es un tetrazol . La reacción se produce mediante el mismo mecanismo que la benzotiazol sulfona descrita anteriormente. La alta selectividad E de la olefinación de Julia-Kocienski se debe a la adición diastereoselectiva, controlada cinéticamente, de sulfonas de 1-fenil-1H-tetrazol-5-ilo (PT) metaladas a aldehídos no conjugados. Esto genera β-alcoxisulfonas anti que se descomponen estereoselectivamente en alquenos E.En una adaptación,Con la t-butiltetrazoilmetil sulfona, las condiciones de reacción son bis(trimetilsilil)amida de sodio a −70 °C en tetrahidrofurano o carbonato de cesio a +70 °C. Esta reacción recibe su nombre de Philip J. Kocienski por su modificación de la olefinación de Julia.

Aplicaciones sintéticas

La reacción de olefinación de Julia o Julia modificada es una transformación sintética potente y versátil, ampliamente utilizada en la construcción de productos naturales complejos con un excelente control de la isomería geométrica.

Pterostilbeno

El pterostilbeno es un estilbenoide químicamente relacionado con el resveratrol. Pertenece al grupo de las fitoalexinas, sustancias producidas por las plantas para combatir infecciones.El pterostilbeno es un análogo natural del resveratrol, un dimetil éter. Se cree que este compuesto también posee propiedades antidiabéticas , pero hasta el momento se ha investigado muy poco al respecto.

En comparación con las reacciones de Wittig , Wittig-Horner, Perkin o las catalizadas por metales de transición para sintetizar pterostilbeno, la olefinación de Julia ofrece un método alternativo sencillo y económico para la preparación de pterostilbeno.

Resveratrol

Una adaptación de la olefinación de Julia-Kocienski permite la síntesis del estilbenoide resveratrol , un compuesto natural presente en alimentos comunes como las uvas, el vino y los frutos secos. El resveratrol es un estilbenoide de gran importancia biológica al que se le atribuyen numerosos beneficios para la salud. La olefinación de Julia-Kocienski constituye una potente reacción para la síntesis de análogos del resveratrol con 3,5-bis(trifluorometil)fenil sulfonas. El siguiente esquema muestra la metodología general para la síntesis de análogos del resveratrol, donde R₂ _representa un grupo arilo.

(−)-Calistatina A

En la síntesis total asimétrica de (−)-calistatina A realizada por Amos Smith , se utilizaron dos olefinaciones de Julia separadas para añadir dos fragmentos de E -alqueno.La (−)-calistatina A pertenece a la familia de antibióticos leptomicina. El siguiente esquema muestra la olefinación de Julia-Kocienski utilizada para obtener el precursor del producto natural, como se indica mediante el uso de la PT-sulfona.

Véase también

Referencias

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Enlaces externos

Julia-Lythgoe Olefinación
Julia Olefination
Olefinación de Julia-Kocienski

[1] Blakemore, Paul (2002). "La olefinación de Julia modificada: síntesis de alquenos mediante la condensación de heteroarilalquilsulfonas metaladas con compuestos carbonílicos" . J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1. 2002 ( 23): 2563–2585 . doi : 10.1039/B208078H . Consultado el 26 de enero de 2025 .

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