Pd en Síntesis Orgánica
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Pd en Síntesis Orgánica Compuestos de Paladio En 1965 Jiro TSUJI descubre que se pueden formar enlaces C-C por reacción de complejos p-alilpaladio con carbonos nucleofílicos, fundamentalmente metilenos activados. El descubrimiento fué de gran trascendencia ya que hasta entonces todas las reacciones de organometalicos eran con especies electrofílicas. A raiz de este descubrimiento el paladio ha sido empleado con gran éxito en la formación de enlaces C-C debido a que el Pd presenta una serie de propiedades que le hacen más útil que otros metales de transición. Es un metal noble y por tanto caro, pero muco más barato que Rh, Pt y Os. Su toxicidad es muy baja en comparación con otros metales Los reactivos de Pd son estables al aire, humedad e icluso ácidos El Pd es muy bien tolerado por los grupos funcionales eliminano la necesidad de protección funcional que exigen otros metales En síntesis orgánica, se usan dos tipos principales de reactivos de Pd. Sales de Pd(II) y complejos de Pd(0). Los compuestos de Pd(II) se emplean en cantidades estequiométricas o en cantidades catalíticas mientras que los complejos de Pd(0) se usan en forma catalítica. Los compuestos de Pd(II) más conocidos son el cloruro de Pd y el acetato de Pd. El PdCl 2 es comercial, estable pero muy poco soluble en agua y disolventes orgánicos. Es soluble en HCl diluido y cuando forma complejos como PdCl 2 (PhCN) 2 El Pd(OAc) 2 también es comercial y soluble en muchos disolventes orgánicos. Acetilacetonato de paladio [Pd(acac) 2 ] es otro de los compuestos estables de Pd(II) que es un sólido cristalino. Las sales de Pd se emplean como fuentes de Pd(0) empleando reductore clasicos como H 4 LiAl, BH 4 Na, i-Bu 2 ALH, etc. Son sin embargo las fosfinas [P(R) 3 ]los reductores más ampliamente utilizados.
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Pd en Síntesis Orgánica
Compuestos de PaladioEn 1965 Jiro TSUJI descubre que se pueden formar enlaces C-C por reacción de complejos p-alilpaladio con carbonosnucleofílicos, fundamentalmente metilenos activados. El descubrimiento fué de gran trascendencia ya que hasta entonces todas las reacciones de organometalicos eran con especies electrofílicas.
A raiz de este descubrimiento el paladio ha sido empleado con gran éxito en la formación de enlaces C-C debido a que el Pd presenta una serie de propiedades que le hacen más útil que otros metales de transición.
Es un metal noble y por tanto caro, pero muco más barato que Rh, Pt y Os. Su toxicidad es muy baja en comparación con otros metalesLos reactivos de Pd son estables al aire, humedad e icluso ácidosEl Pd es muy bien tolerado por los grupos funcionales eliminano la necesidad de protección funcional que exigen
otros metales
En síntesis orgánica, se usan dos tipos principales de reactivos de Pd. Sales de Pd(II) y complejos de Pd(0). Los compuestos de Pd(II) se emplean en cantidades estequiométricas o en cantidades catalíticas mientras que los complejos de Pd(0) se usan en forma catalítica. Los compuestos de Pd(II) más conocidos son el cloruro de Pd y el acetato de Pd.
El PdCl2 es comercial, estable pero muy poco soluble en agua y disolventes orgánicos. Es soluble en HCl diluido y cuando forma complejos como PdCl2(PhCN)2
El Pd(OAc)2 también es comercial y soluble en muchos disolventes orgánicos.
Acetilacetonato de paladio [Pd(acac)2] es otro de los compuestos estables de Pd(II) que es un sólido cristalino.
Las sales de Pd se emplean como fuentes de Pd(0) empleando reductore clasicos como H4LiAl, BH4Na, i-Bu2ALH, etc. Son sin embargo las fosfinas [P(R)3]los reductores más ampliamente utilizados.
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio
Pd(OAc)2 + Ph3P + H20 Pd(0) + Ph3P=O + 2AcOH
Pd(OAc)2 + Ph3P Pd(0) O=PPh3 + Ac2O
El Pd(0) tiene de configuración d10 y cuatro posibilidades para la coordinación. Existen dos complejos de Pd(0) que son comerciales: Pd(Ph3P)4 es un complejo coordinativamente saturado, sensible a la luz, inestable al aire que forma cristales de color amarillo verdosos y que se prepara a partir de PdCl(PhP)2 mediante reducción con reductores como hidrazina o alcoxidos de metales alcalinos en presencia de Ph3P.
Pd2(dba)3-CHCl3 (dba=dibencilideneacetona PhCH=CHCOCH=CHPh), es otro complejo comercial que forma agujas de color prupura cuando se cristaliza en cloroformo. Las moléculas de dba se comportan como ligandos monodentados y cada atomo de Pd se coordina con tres dobles enlaces formando un complejo de 16 electrones.
O
PhPh
O
PhPh
O
PhPh
Pd Pd
Diversas fosfinas se emplean como ligandos de Pd siendo la trifenilfosfina la más ampliamente utilizada. Otros tipos de fosfinas se emplean en algunas reacciones catalíticas y entre estas las más utilizadas son:
Tri-n-butilfosfina y triciclohexilfosfinaTri(2,4,6-trimetoxifenil)fosfina (TTMPP)Tri(2,6-dimetoxifenil)fosfina (TDMPP)
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio
También se emplean fosfinas solubles en agua como:
Tri(m-sulfofenil)fosfina (TMSPP)
Difenil(m-sulfofenil)fosfina (DPMSPP)
SO3H
P
SO3H
Ph2P DPMSPP TMSPP
También se emplean difosfinas (fosfinas bidentadas) y fosfitos como:
PPh2
Fe
PPh2
POO
O
Ph2PCH2CH2PPh2
Ph2PCH2CH2CH2PPh2
Ph2PCH2CH2CH2CH2PPh2
dppe
dppp
dppb
dppf
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: reactividad
Pd(II) YX
Mg(II) IR
Los principales tipos de procesos en los que se implica el Pd promoviendo laformación de enlaces C-C se indican a continuación
1. Adiciones oxidativas
+ X-Y
Formalmente este tipo de proceso es similar al que tiene lugar en la formación de un reactivo de Grignard, en el que el magnesio también sufre un cambio en su estado de oxidación
Mg(0)
Pd(0)
+ R-I
Un buen número de enlaces covalentes pueden implicarse en este tipo de proceso (C-X, C-O, H-H, C-H, Si-H, M-H, M-M, H-X, N-H, X-X, O-H, C-C). Ciertos sistemas con carbonos con hibridación sp2 son los que más frecuentemente participan en este tipo de procesos y entre estos se incluyen:C-X, RCO-X, RCO-H, RCH=CHCH2-Y, (Y=halógeno, ester, NO2, SO2R, etc)
Pd(II) YBAXPd(II) YX
CH2
H
R
H Pd XCHCH2HR
Pd-X
2.- Reacciones de inserción
+ A=B
La migración de un hidruro (ligando) desde un Pd a un alkeno coordinado para formar un ligando alquílico es un ejemplo típico de este tipo de reacción. Otras insaturaciones implicadas en este ti de proceso son dienos, alquinos, carbonilos, nitrilos y CO2.
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: reactividad
A PdX
RM
Pd RA
Ph Pd I Ph Sn Bu3 Ph Pd Ph I Sn Bu3
3.- Reacciones de transmetalación
A-Pd-X + M-R + MX
La reacción de complejos de paladio -obtenidos por adición oxidativa- con ciertos organometálicos e hidruros metálicos de metales como Mg, Zn, B, Al, Sn, Si y Hg produce una reacción de intercambio obteniéndose la alquilación del Pd en un proceso de transmetalación. El proceso está controlado por la diferencia de electronegatividad entre los dos metales. Un ejemplo típico es la fenilación de ioduro de fenilpaladio con feniltributil estaño.
+ +
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: reactividad
Pd(II) XR
CH2
H
RH Pd X
Pd-X
R
H
H
Ph Pd Ph Pd Pd
Procesos terminales en reacciones promovidas o catalizadas por Pd
+ R-X Pd(0)
1.-Eliminación reductora
Pd(0)+
2.-1,2-Eliminación Otro proceso final en la química del Pd es la eliminación sin de un hidrógeno en posición β conrespecto al atomo de Pd. La inserción de un alqueno en un hidruro de Pd y este tipo de eliminación es un proceso reversible.
+
Es el proceso contrario a la adición oxidativa e implica formalmente la transformación de uncompuesto de Pd(II) en Pd(0) acompañado de un proceso de acoplamiento de los ligandosunidos al Pd. El Pd(0) generado puede implicarse en un nuevo proceso de adición oxidativacerrando un ciclo catalítico.
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: reactividad
X Pd(II) Y
Y A B Pd Y
X A B Y
¿COMO FUNCIONA EL CICLO CATALITICO?
Pd(0)X-Y
A=B
El empleo de Pd en cantidades catalíticas es posible debido a un ciclo catalítico en el que se implican las reacciones anteriormente comentadas. Un prototipo de este proceso cíclico se detalla a continuación:
Adición oxidativa
Inserción
Eliminación reductora
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: Reacciones estequiometricas con Pd(0) y Pd(II)
R R
PdCl
RXH
PdCl
RXH
R
XNu
1. REACCIONES DE ALQUENOS
Los compuestos de Pd(II) se coordinan con alquenos para formar complejos π. El efecto de la coordinación a la especie electrofílica Pd(II) disminuye la densidad electrónica del alqueno posibilitandoel ataque de especies nucleofílicas al alqueno. El ataque del nucleófilo con la consiguiente formación de de un enlace σ se denomina de alquenos.
Los productos del proceso de paladación son generalmente inestables y se descomponen con rapidez generalmente mediante dos tipos de procesos:
A. Ataque nucleofílico con desplazamiento del Pd
PALADACION
+ PdCl2
PdCl2
XH
HCl
Pd(0) Nu
HCl+ +
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: Reacciones estequiometricas con Pd(0) y Pd(II)
1. REACCIONES DE ALQUENOS
PdCl
RXH
R
X
B. Eliminación de H-Pd-Cl para originar un nuevo alqueno donde uno de los hidrogénos aparecesustituido por nucleófilo inicialmente utilizado (X).
Pd(0) HCl+ +
Entre los nucleofilos más conocidos que reaccionan con alquenos coordinados al Pd se encuentran:
AGUA, ALCOHOLES ACIDOS CARBOXILICOS, AMONIACO, AMINAS, ENAMINAS Y CARBANIONES
Las reacciones de oxidación de alquenos pueden clasificarse atendiendo al tipo de agentenucleófilo implicado en el proceso
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: Reacciones estequiometricas con Pd(0) y Pd(II)
WACKER
La reacción de etileno con una disolución acuosa de cloruro de Pd fué descrita en 1894 por Phillips y se empleó como un método cuantitativo de determinación de Pd(II). El proceso fué posteriormente modificado por adaptándolo a la obtención industrial de acetaldehidoa partir de acetileno mediante el empleo in situ del sistema redox PdCl2-CuCl2.
1. 1.-Reacción con agua
CH2=CH2 + H2O + (II)PdCl2 CH3CHO + 2HCl + Pd(0)
Pd(0) (II)CuCl2 (II)PdCl2 + 2 (I)CuCl
2 (I)CuCl + HCl + 1/2O2 2(II)CuCl2 + H2O
CH2=CH2 1/2O2 CH3CHO
+
1. REACCIONES DE ALQUENOS
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: Reacciones estequiometricas con Pd(0) y Pd(II)1. REACCIONES DE ALQUENOS
1. 1.-Reacción con agua
PdCl
OHHH
CH2
OH
HPdCl H
MeH
O HPd Cl
La reacción de Wacker se ha estudiado mucho desde el punto de vista mecanístico y preparativoy se ha establecido que cuando la reaccion se efectúa en presencia de agua deuterada el átomode deuterio no se incorpora al aldehido explicándose la reacción mediante un proceso deoxipaladación de etileno, β−eliminación para dar un alcohol vinílico que se compleja con HPdCl, reinserción del alcohol y formación del aldehido via eliminación de Pd-H.
CH2=CH2 + H2O + PdCl2
CH3CHO + Pd(0) + HCl
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: Reacciones estequiometricas con Pd(0) y Pd(II)1. REACCIONES DE ALQUENOS
1. 1.-Reacción con agua
R
O
Me
El ataque del OH sigue la regla de Markovnikov y por tanto los alquenos sustituidos generancetonas en las condiciones de oxidación de Wacker
R-CH=CH2 + H2O + PdCl2 + Pd(0) + HCl
Además de CuCl2 distintos tipos de de agentes oxidantes se han empleado en la oxidación dealquenos debido a que algunas veces se ha observado la cloración del compuesto carbonílicoal emplear CuCl2. Como alternativa se ha empleado CuCl en presencia de oxigéno ya que elCuCl no produce halogenación. También se han utilizado Cu(NO3)2, Cu(OAc)2, FeCl3, HNO3, MnO2, PdCl2-Fe(ClO4)3 y benzoquinona.
La oxidación de Wacker se lleva a cabo en disolución diluida de ácido clorhídrico. Cuando se emplean alquenos sustituidos se usan disolventes aceptables para el alqueno y el agua (p.e.DMF, metilsulfolano, polietilenglicol, etc).
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: Reacciones estequiometricas con Pd(0) y Pd(II)1. REACCIONES DE ALQUENOS
1. 1.-Reacción con agua
O
X
R
O
X
O
X
Me
O
OBr
O OO
O
CH2=CH2 + H2O + (II)PdCl2 CH3CHO + 2HCl + Pd(0)
La reacción de Wacker permite obtener distintos tipos de compuestos dicarbonílicos como unabuena alternativa a los procesos tradicionales de formación de enlaces C-C.
Wacker
PdCl2, CuCl, O2 Base
68%
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: Reacciones estequiometricas con Pd(0) y Pd(II)1. REACCIONES DE ALQUENOS
1. 1.-Reacción con agua
OAc OAc
O
R
O
R
OO
O
Alquenos internos pueden oxidarse más facilmente en presencia de ciertos grupos funcionales. Esel caso de enonas o sistemas α,β−insaturados. La oxidación también es totalmente regioselectiva.
La oxidación de alquenos internos es un proceso muy lento. Por ello alquenos terminales puedenoxidarse selectivamente en presencia de alquenos internos.
Wacker
Wacker
La adición de ácidos fuertes como H2SO4, HClO4 y HBF4 suele aceleraar la oxidación de alquenosinternos. Así, por ejemplo, la oxidación de ciclohexeno y ciclopenteno a las correspondientes cetonas se lleva acabo añadiendo HClO4.
PdCl2
HClO4
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: Reacciones estequiometricas con Pd(0) y Pd(II)1. REACCIONES DE ALQUENOS
ROR1
OR1Me
OR1
R
Ph
OH
OHMe
MeO
OMe
Me
Ph
OHMe
MeO2C
O
Me
OMeMe
MeO2C
1. 2.- Reacción con alcoholes y otros hidroxicompuestos
PdCl2 Pd(0)
La reacción de alquenos con alcoholes y PdCl2 en presencia de una base conduce a una mezcla de un acetal (mayoritario) y vinilenoléter (minoritario).
PdCl2, CuCl, O2
DMF 79%
R-CH=CH2 R1-OH 2HCl++ +++
Mayoritario Minoritario
+
+ MeOHPdCl2, CuCl, O2
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: Reacciones estequiometricas con Pd(0) y Pd(II)1. REACCIONES DE ALQUENOS
OH O
OH
Ph
O
Ph
NOH
PhPh
ON Ph
Ph
Los oxígenos fenólicos dan también facilmente una reacción de oxipaladación, especialmente en procesos intramoleculares.
Pd(OAc)2
PdCl2
Los oxígenos dee las oximas también pueden participar en este tipo de procesosintramoleculares generando isoxazoles
PdCl2(PhCN)2
PhONa50%
1. 2.- Reacción con alcoholes y otros hidroxicompuestos
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: Reacciones estequiometricas con Pd(0) y Pd(II)1. REACCIONES DE ALQUENOS
OAc
OAc
CO2HO
O
PdCl2 Pd(0)
Este proceso también tiene lugar facílmente en versión intramolecular
CH2=CH2 AcONa 2AcOH++ ++
Pd(OAc)2
La reacción de ácidos carboxílicos con alquenos en presencia de una base genera los correspondientes ésteres vinílicos. La reacción requiere el empleo de una base para que tenga lugar. Para la formación de vinilacetato se puede emplear acetato de paladio.
PdOAc2Pd(0)CH2=CH2 2AcOH+ ++
DMSOO2, AcONa
1. 3.- Reacción con ácidos carboxílicos
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: Reacciones estequiometricas con Pd(0) y Pd(II)1. REACCIONES DE ALQUENOS
NR2
R1R R1R
N PdClR
R
R1R
N HR
RR1R
N OAcR
R
R1R
N NR2R
R
Aunque la formación de enaminas sería el proceso esperado de la reacción oxidativa dealquenos con aminas usando Pd(II) via el proceso de aminopaladación, este procesogeneralmente no tiene lugar.
1. 4.-Reacción con aminas
PdCl2 Pd(0)CH2=CH2 R2NH++ +?
PdCl2 R2NH++
H2
Pd(OAc)4
R2NH
Procesos alternativos:
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: Reacciones estequiometricas con Pd(0) y Pd(II)1. REACCIONES DE ALQUENOS
NH2NH
H-N
BnO
N
BnO
N-H
O
CO2MeN
O
CO2Me
La reacción intramolecular con aminas es un proceso más facil que la intermolecular especialmente si se emplean aminas aromaticas (menos básicas que alifaticas, menorcapacidad de ligando frente a Pd(II)). De hecho el proceso intramolecular se ha empleadoen varias sintesis totales.
1. 4.- Reacción con aminas
PdCl2+PdCl2(MeCN)2
BQ, 90%
Pd(CF3CO2)2
BQ, 74% Bukitingina
En contraste con la reacción intermolecular de aminas, las amidas reaccionan con másfacilidad.
+PdCl2(MeCN)2
O2, DME, 60ºC85%
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: Reacciones estequiometricas con Pd(0) y Pd(II)1. REACCIONES DE ALQUENOS
Me
Me
CH(CO2Me)2
Ph Ph
Ph
Ph Ph
Me
1. 5.- Reacción con carbonos nucleofílicos
Los alquenos coordinados con Pd(II) reaccionan con carbaniones dando lugar a laformación de enlaces C-C. En general, la reacción con aniones estabilizados es un procesodificil y la reacción con organilíticos o reactivos de Grignard suele conducir a mejoresrendimientos.
+ NaCH(CO2Me)2
PdCl2(MeCN)2
Et3N, -50ºC
Ph-MgBr +PdCl2, LiCl
MeCN, K2CO3
75%
+ Ph-LiPd(acac)2
90%
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: Reacciones catalíticas con Pd(0) y Pd(II)
Un buen número de complejos de Pd son catalizadores eficaces de una gran variedad de reacciones por lo que que no se hace necesario el empleo de oxidantes y permiten llevar a cabo el proceso empleando cantidades cataliticas del reactivo de Pd con el consiguiente abarataniento del proceso y la minimización de subproductos contaminantes. Este tipo de reacciones constituyen unos métodos excelentes de formación de enlaces C-C que, dificilmente, pueden formarse por otro tipo de procedimientos. En estas reacciones se emplean haluros orgánicos y esteres alilicos como sustratos .
R X R Pd X+ Pd(0)Adiciónoxidativa
Inserción de alqueno
ARILALQUENOSDIENOSCOMP. POLICICLOS
Inserción de alquino
COMP. POLICICLICOS
Alquino terminalARILALQUINOSENINOS
Inserción de CO
ESTERESCETONASALDEHIDOS
Trans-metalación
ARILALQUENOSR-R1
Ar-Ar1
1,3-DIENOS
R-X
Ar-XAlquenil-XAr-N2-XArCO-ClArSO2-ClAlquil-X
X= I, Br, OTf, Cl
1. Reacción de HeckSe denomina así el proceso mediante el cual haluros aromáticos reaccionan con alquenos no sustituidos en presencia de Pd(0) para generar nuevos alquenos en los que un hidrógeno vinílico es reemplazado por el grupo orgánico del complejo de Pd intermedio
R ArRAr-X +
Pd(0)
Ar Pd(II) X
R
Ar
HPd
R
X
Ar
R
Pd(0)Ar-X
Adiciónoxidativa
Inserción
+ HX
Eliminación SINSi hay dos H en beta la eliminación sin conduce
preferentemente al alqueno E
La reacción solo da rendimientos aceptables con Pd
Presiones elevadas favorecen la velocidad del proceso
La primera etapa está desfavorecida en presencia de grupos electrodonadores como OH, NH2, etc
Los ioduros reaccionan mejor que los bromuros y los cloruros generalmente no reaccionan
La etapa de inserción está favorecida porsustituyentes electroatractores en el alqueno
Reacción de Heck: características
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: Reacciones catalíticas con Pd(0) y Pd(II)
R ArRAr-X +
Pd(0)
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: Reacciones catalíticas con Pd(0) y Pd(II)
1. Reacción de Heck. Ejemplos
BrBr
BrBr
Br
Br
Ph
PhPh
Ph
Br CO2MeCO2Me
CO2Me
+Pd(OAc)2, LiCl, DMF
K2CO3, Bu4NBr, H2O 56%
Pd(OAc)2, DMF
K2CO3, Bu4NBr+ 50%
+ +
Pd(OAc)2
P(Ph)3, Et3N
R ArRAr-X +
Pd(0)
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: Reacciones catalíticas con Pd(0) y Pd(II)
1. Reacción de Heck. Ejemplos
La reacción de Heck también ha sido ampliamente utilizada en su versión intramolecular. Mientras que la versión internolecular está limitada a alquenos no impedidos, la forma intramolecular de esta reacción permite el empleo de alquenos estericamente impedidos. Algunos ejemplos de este proceso se detallan a continuación
NH
BrCO2Me
NH
CO2Me
I
CN CN
O
O
I
O
O
O
O
Pd(OAc)2, PPh3DMF NR3
Pd(OAc)2, DMF
KOAc, Bu4NBr
43%
79%
PdCl2(MeCN)2
MeCN
55%
R ArRAr-X +
Pd(0)
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: Reacciones catalíticas con Pd(0) y Pd(II)
1. Reacción de Heck. Ejemplos
La reacción de Heck también ha sido ampliamente utilizada en su versión intramolecular. Mientras que la versión internolecular está limitada a alquenos no impedidos, la forma intramolecular de esta reacción permite el empleo de alquenos estericamente impedidos. Algunos ejemplos de este proceso se detallan a continuación
N
OOH
O
ONBr
N
OOH
O
ON
OTf
OTBPS
MeOMe
OTBDPS
MeO
MeHO
N
Me
Pd(OAc)2, DMF
KOAc, Bu4NCl 59%
Campotecina
Pd(OAc)2, DMF
K2CO3
(-)-Eptazocina93%
2. Reacción de Stille
Reacción de Stille: características
Se denomina así el proceso mediante el cual haluros reaccionan con estannanos en presencia de Pd(0) para dar lugar a un proceso de acoplamiento entre el radical del haluro y uno de los cuatro grupos del compuesto de estaño.
R2 SnR3 R1 R2R1-X +Pd(0)
+ X-SnR3
Ar Pd(II) X
Ar Pd(II) R
Ar RPd(0)
Ar-X
R-SnR3
XSnR3
Se pueden emplear aril, alquenil, alquilnil y alquil estannanos
Los grupos que peor se transfieren suelen ser grupos alquilo. La facilidad de menor a mayor es la siguiente: alquinilo<alquenilo<arilo<bencilo<alilo
Se pueden emplear haluros (generalmente ioduros) de arilo y alquenilo
Habitualmente hay que emplear trifenilfosfina como ligando
Los derivados halogenados se pueden sustituir en algunas ocasiones por triflatos
La reacción es muy útil en acoplamientos heterocíclicos
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: Reacciones catalíticas con Pd(0) y Pd(II)
2. Reacción de Stille: ejemplos R2 SnR3 R1 R2R1-X +Pd(0)
+ X-SnR3
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: Reacciones catalíticas con Pd(0) y Pd(II)
I SnBu3
SnBu3
IOH
OH
N OTf OO
Bu3Sn
OO
N
N SnBu3 N
Br
+Pd(Ph3P)4
+PdCl2(MeCN)2
DMF
93%
73%
+Pd(Ph3P)4
+ Pd(dppb)Cl2
DMF 47%
2. Reacción de Stille: ejemplos R2 SnR3 R1 R2R1-X +Pd(0)
+ X-SnR3
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: Reacciones catalíticas con Pd(0) y Pd(II)
SnBu3
MeOOTf
NO2
MeO
NO2
O
O O
Bu3SnI
O
O
O
I
O
I O
O
O
O
OMe
OH
Me Me
MeOH
Me
Me
Me
H
H
OH
OMe
OMe
OMe
Bu3Sn
SnBu3
O
O
O
O
O
OMe
OH
Me Me
MeOH
Me
Me
Me
H
H
OH
OMe
OMe
OMe
+ PdCl2(Ph3P)2
LiCl, DMF48%
Pd(Ph3P)439%
+
PdCl2(MeCN)2
i-Pr2EtN, DMF 28%
Rapamicina
3. Reacción de Suzuki
Reacción de Suzuki: características
Se denomina así el proceso que implica la formación de enlaces C-C por acoplamiento de organoboranos y haluros de arilo, alquenilo y alquinilo. El proceso incluye una etapa de transmetalación en presencia de bases.
R2 B(OH)2 R1 R2R1-X +Pd(0)Base
Ar Pd(II) X
HO-Ar Pd(II) OH
Ar Pd(II) R
Ar RPd(0)Ar-X
R-B(OH)2
HO-B(OH)2
La reacción no tiene lugar en medio neutro
La base actúa como activadora tanto del Pd como de losboranos (generalmente se emplean ácidos borónicos)
Se pueden emplear haluros de arilo, alquenilo, alquinilo y algunos de alquilo
Se pueden emplear aril-, alquenil- y algunos alquilboranos
La reacción, en general, es más lenta si se adiciona PPh3 o similar ligando
La reacción es muy útil en acoplamientos heterocíclicos
Los residuos de boro se pueden manipular más fácimente(ambientalmernte menos contaminantes) que los de Zn y Snempleados en procesos similares de acoplamiento(reacciones de Negishi y Stille)
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: Reacciones catalíticas con Pd(0) y Pd(II)
3. Reacción de Suzuki: ejemplos R2 B(OH)2 R1 R2R1-X +Pd(0)Base
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: Reacciones catalíticas con Pd(0) y Pd(II)
B(OH)2Br
R R
BO
O
CHO
MeI
R
Me
CHO
B(OH)2
IOH
OH
+Pd(OAc)2
Na2CO3, DMF
93%
+Pd(Ph3P)4
Cs2CO3, DMF98%
+PhH, EtONa
66%
Pd(Ph3P)4
3. Reacción de Suzuki: ejemplos R2 B(OH)2 R1 R2R1-X +Pd(0)Base
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: Reacciones catalíticas con Pd(0) y Pd(II)
Br
NO2O
B(OH)2
O
NO2
B(OH)2OTf
NHBoc
NHBoc
C6H13 BrC4H9
B(Sia)2
C4H9C6H13
OTf
CO2Me CO2Me
+Pd(Ph3P)4
CO3HNa95%
+Pd(PhP)4
K2CO3, PhMe 93%
+Pd(PhP)4
NaOMe
100%
1. 9-BBN
2. Pd(Ph3P)4, K3PO4 Dioxano
76%
4. Reacción de Kharasch
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: Reacciones catalíticas con Pd(0) y Pd(II)
R2 ZnX R1 R2
R2 MgX R1 R2
R1-X +Pd(0)
Se denomina así el proceso mediante el cual haluros reaccionan con organocíncicos en presenciade Pd(0) para dar lugar a un proceso de acoplamiento entre el radical del haluro y el radical delcompuesto orgánico de cinc.
Estos procesos no son tan generales como los tres anteriores pero pueden ser una buenaalterna tiva ya que el acoplamiento se produce con buenos rendimientos. En lugar de derivados halogenados también se pueden utilizar triflatos. Estas reacciones fundamentalmente se aplica en la sintesis de biarilos.
Se denomina así el proceso mediante el cual haluros reaccionan con organomagnesianos enpresencia de Pd(0) para dar lugar a un proceso de acoplamiento entre el radical del haluro y elradical del compuesto de Grignard.
R1-X +Pd(0)
5. Reacción de Negishi
Reacción de Kharasch y Negishi: ejemplos
Pd en Síntesis OrgánicaCompuestos de Paladio: Reacciones catalíticas con Pd(0) y Pd(II)
F MgBr I OHPd(Ph3P)4
OHF
Bu Br BuPdCl2(dppf)
BrMg
N
N
MeZnCl N Br
Pd(Ph3P)4N
N
N
Me
O
I
ZnBrPd(Ph3P)4
O
+
80%
+
67%
+
+ 63%
