Los ésteres aromáticos son productos químicos que contienen un anillo aromático que consta de grupos funcionales llamados ésteres. Estos compuestos orgánicos se utilizan ampliamente como materia prima química en industrias como la de alimentos y bebidas, productos farmacéuticos, y cosmética. Por lo tanto, encontrar reacciones eficientes para su síntesis es un área importante de investigación en química orgánica.

En la industria del petróleo, Los químicos utilizan una reacción única llamada isomerización aromática para la síntesis de compuestos aromáticos, en el que el grupo funcional (principalmente hidrocarburo) del átomo de carbono del material de partida migra a otro átomo de carbono del anillo aromático. Pero, esta reacción requiere condiciones duras, y por lo tanto, existen considerables dudas sobre su sostenibilidad.

Para superar esta limitación, investigadores de la Universidad de Waseda, Japón, dirigido por el profesor Junichiro Yamaguchi, intentó producir ésteres aromáticos de grado fino utilizando reacciones más suaves, en un estudio publicado en Avances de la ciencia . Los científicos se inspiraron en otra reacción, llamada la reacción de la danza halógena, en el que un sustituyente halógeno se transloca a otro átomo de carbono en el anillo aromático y se utiliza a menudo en la síntesis total de productos naturales complejos. Querían averiguar si también se podría desarrollar una reacción similar para los ésteres.

Pero, esto no fue poca cosa, ya que no es fácil hacer que el grupo éster cambie su posición de un carbono del anillo a otro en condiciones suaves. Afortunadamente, Los experimentos previos de los investigadores con reacciones de transformación de ésteres habían revelado que esto era posible, aunque esta reacción aún no estaba optimizada. Yamaguchi dice, "Durante nuestros recientes esfuerzos en el desarrollo de transformaciones descarbonilativas de ésteres aromáticos, inesperadamente descubrimos un compuesto aromático con éster translocado de un carbono a otro carbono. Después de optimizar las condiciones, pudimos desarrollar una nueva reacción, que descubrimos por casualidad ".

El truco para desarrollar esta nueva reacción fue un catalizador de paladio que consiste en un ligando de difosfina fácil de manejar llamado dcypt, desarrollado por los científicos. Cuando los científicos probaron este nuevo catalizador, se sorprendieron por la reacción, lo que resultó en la translocación exitosa del grupo éster en el anillo aromático, un hallazgo sin precedentes. Los investigadores llamaron al proceso "reacción de danza del éster, "debido a la capacidad de los grupos éster de" bailar "alrededor del anillo aromático. Al discutir su logro, Yamaguchi dice, "En uno de nuestros experimentos que involucran transformaciones de ésteres aromáticos, Descubrimos que nuestro catalizador 'casero' puede permitir una reacción de conversión difícil. Este fue un nuevo descubrimiento emocionante ''.

Luego, los investigadores optimizaron las condiciones para esta reacción, en un esfuerzo por hacerlo lo más eficiente posible. En primer lugar, el producto se obtuvo con bajo rendimiento. Pero los investigadores no se dieron por vencidos. Sus experimentos encontraron concentraciones apropiadas de una sal de paladio, dcypt, y un reactivo químico llamado carbonato de potasio en condiciones óptimas, lo que resultó en un rendimiento de producto tan alto como 85%. También encontraron que estos tres reactivos eran críticos para que ocurriera la reacción.

Con estas condiciones de reacción optimizadas, los científicos exploraron esta nueva reacción de danza del éster en otras sustancias aromáticas, tales como benzoatos de fenilo, heteroarenos, y otros aromáticos. Descubrieron que combinando esta reacción con otras reacciones de transformación de ésteres, como la arilación, aminación y eterificación, produjeron compuestos con una serie de diferentes patrones de sustitución. Curiosamente, algunos derivados de los productos eran mucho más costosos que el material de partida, lo que significa que este fue un proceso rentable en general. Es más, obtuvieron con éxito un 1, Producto de 3-translocación para demostrar una combinación de la danza del doble éster y la descarbonilación.

Con el nuevo catalizador desarrollado por los investigadores y la reacción catalítica optimizada, ahora es más fácil sintetizar compuestos aromáticos de forma sostenible. Yamaguchi concluye, "Creemos que nuestro enfoque poco convencional pero predecible de usar la 'reacción de la danza del éster' ayudará al químico orgánico a sintetizar compuestos aromáticos que suelen ser difíciles y costosos de crear".