Hispanopedia WikiLa reacción de Shapiro o descomposición de tosilhidrazona es una reacción orgánica en la que una cetona o aldehído se convierte en un alqueno a través de una hidrazona intermedia en presencia de 2 equivalentes de reactivo de organolitio . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] La reacción fue descubierta por Robert H. Shapiro en 1967. [ 4 ] La reacción de Shapiro se utilizó en la síntesis total de Taxol de Nicolaou . [ 5 ] Esta reacción es muy similar a la reacción de Bamford-Stevens , que también implica la descomposición básica de tosilhidrazonas.
Mecanismo de reacción y direccionalidad
Como paso previo a la reacción de Shapiro propiamente dicha, una cetona o un aldehído se convierte en tosilhidrazona . Dos equivalentes de n -butillitio generan el carbanión, que produce un doble enlace carbono-carbono , liberando el anión tosil . El anión diazonio resultante pierde nitrógeno molecular, dando lugar a la especie vinillitio.
La direccionalidad de la reacción está controlada por la estereoquímica de la hidrazona, produciéndose la desprotonación en posición cis respecto al grupo tosilamida. Esto se debe a la coordinación con el átomo de nitrógeno. [ 6 ]
Alcance
La posición del alqueno en el producto está controlada por el sitio de desprotonación de la base de organolitio. En general, el sitio menos sustituido y cinéticamente favorecido de las tosilhidrazonas diferencialmente sustituidas se desprotona selectivamente, dando lugar al intermedio de vinillitio menos sustituido . Aunque existen muchas reacciones secundarias para el grupo funcional vinillitio , en la reacción de Shapiro en particular se añade agua , lo que resulta en la protonación del alqueno . [ 7 ] Otras reacciones de los compuestos de vinillitio incluyen reacciones de alquilación con, por ejemplo, haluros de alquilo . [ 8 ]
Es importante destacar que la reacción de Shapiro no puede utilizarse para sintetizar 1-litioalquenos (y los derivados funcionalizados resultantes), ya que las sulfonilhidrazonas derivadas de aldehídos experimentan una adición exclusiva de la base de organolitio al carbono del doble enlace C–N. [ 9 ]
Reacción de Shapiro catalítica
Las reacciones de Shapiro tradicionales requieren cantidades estequiométricas (a veces en exceso) de base para generar los reactivos de alquenillitio. Para solucionar este problema, Yamamoto y colaboradores desarrollaron una ruta estereoselectiva y regioselectiva eficiente para la síntesis de alquenos, utilizando una combinación de cetona fenilaziridinilhidrazonas como equivalentes de arenesulfonilhidrazona con una cantidad catalítica de amidas de litio. La fenilaziridinilhidrazona requerida se preparó mediante la condensación de undecan-6-ona con 1-amino-2-fenilaziridina. El tratamiento de la fenilaziridinilhidrazona con 0,3 equivalentes de LDA en éter dio como resultado el alqueno que se muestra a continuación, con una relación cis : trans de 99,4:0,6. Esta relación se determinó mediante análisis por cromatografía de gases capilar (GLC) tras la conversión a los epóxidos correspondientes con mCPBA. La cantidad de catalizador puede reducirse a 0,05 equivalentes en el caso de una reacción a escala de 30 mmol.
La alta estereoselectividad se obtiene mediante la abstracción preferencial del hidrógeno α-metileno syn a la fenilaziridina, y también se explica por la quelación interna del intermedio litiado. [ 10 ]
Una reacción combinada de Shapiro-Suzuki in situ en un solo recipiente
La reacción de Shapiro también puede combinarse con la reacción de Suzuki para producir diversos productos olefínicos. Keay y colaboradores han desarrollado una metodología que combina estas reacciones en un proceso de un solo recipiente que no requiere el aislamiento del ácido borónico , un inconveniente del acoplamiento de Suzuki tradicional. Esta reacción tiene un amplio alcance, tolerando una gran variedad de trisilhidrazonas y haluros de arilo, así como diversos disolventes y fuentes de Pd. [ 11 ]
Una aplicación de la reacción de Shapiro en la síntesis total.
La reacción de Shapiro se ha utilizado para generar olefinas a partir de productos naturales complejos. K. Mori y colaboradores querían determinar la configuración absoluta del grupo fitocasano de una clase de productos naturales llamados fitoalexinas . Esto se logró mediante la preparación del (–)-fitocasano D, presente en la naturaleza, a partir de la cetona de Wieland-Miescher ( R ) . En el proceso de obtención del (–)-fitocasano D, una cetona tricíclica se sometió a las condiciones de la reacción de Shapiro para producir el alqueno cíclico. [ 12 ]
Véase también
Referencias
- ↑ Shapiro, RH ; Lipton, MF; Kolonko, KJ; Buswell, RL; Capuano, LA (1975). "Tosilhidrazonas y reactivos de alquillitio: Más sobre la regiospecificidad de la reacción y el atrapamiento de tres intermedios". Tetrahedron Lett. 16 ( 22– 23): 1811– 1814. doi : 10.1016/S0040-4039(00)75263-4 .
- ↑ Shapiro, Robert H. (1976). "Alquenos a partir de tosilhidrazonas". Org. React. 23 (3): 405– 507. doi : 10.1002/0471264180.or023.03 . ISBN 978-0471264187.
- ↑ Adlington, Robert M.; Barret, Anthony GM (1983). "Aplicaciones recientes de la reacción de Shapiro". Acc. Chem. Res. 16 (2): 55– 59. doi : 10.1021/ar00086a004 .
- ↑ Shapiro, Robert H. ; Heath, Marsha J. (1967). "Tosilhidrazonas. V. Reacción de tosilhidrazonas con reactivos de alquil-litio. Una nueva síntesis de olefinas". J. Am. Chem. Soc. 89 (22): 5734– 5735. Bibcode : 1967JAChS..89.5734S . doi : 10.1021/ja00998a601 .
- ↑ Nicolaou, Kyriacos C .; Sorensen, Erik J. (1996). Clásicos de Total Synthesis: objetivos, estrategias, métodos . Wiley . ISBN 9783527292318.
- ↑吕, 萍 (2022).中级有机化学--反应与机理[ Química orgánica intermedia - Reacciones y mecanismos ] (en chino) (2ª ed.). 高等教育出版社. págs. 279–280 . ISBN 978-7-04-058063-1.
- ↑ Shapiro, RH ; Duncan, JH (1971). "2-Borneno (1,7,7-Trimetilbiciclo [ 2.2.1 ] hept-2-eno)" . Organic Syntheses . 51 : 66. doi : 10.15227/orgsyn.051.0066; Volúmenes recopilados , vol. 6 .
- ↑ Chamberlin, A. Richard; Liotta, Ellen L.; Bond, F. Thomas (1983). "Generación y reacciones de reactivos de alquenillitio: 2-butilborneno" . Organic Syntheses . 61 : 141. doi : 10.15227/orgsyn.061.0141; Volúmenes recopilados , vol. 7, pág. 77 .
- ↑ Chamberlin, A. Richard; Bloom, Steven H. (1990). "Litioalquenos a partir de arenesulfonilhidrazonas". Org. React. 39 (1): 1– 83. doi : 10.1002/0471264180.or039.01 .
- ^ Maruoka, Keiji; Oishi, Masataka; Yamamoto, Hisashi (1991). "La reacción catalítica de Shapiro". J. Am. Química. Soc. 118 (9): 2289–2290 . doi : 10.1021/ja951422p .
- ↑ Passafaro, Marco S.; Keay, Brian A. (1996). "Una reacción combinada de Shapiro-Suzuki in situ en un solo recipiente". Tetrahedron Lett. 37 (4): 429– 432. doi : 10.1016/0040-4039(95)02210-4 .
- ↑ Yajima, Arata; Mori, Kenji (2000). "Síntesis y configuración absoluta de (–)-fitocasano D, una fitoalexina diterpénica aislada de la planta de arroz, Oryza sativa ". Eur. J. Org. Chem. 2000 (24): 4079– 4091. doi : 10.1002/1099-0690(200012)2000:24 < 4079::AID-EJOC4079 > 3.0.CO ; 2-R .
- Reacciones de formación de enlaces carbono-carbono
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