Figura 1:Esquema que muestra la migración del enlace C =C en alquenos que se puede lograr usando catálisis de hierro con cantidades menos que estequiométricas de una base y reactivo de borilo. Crédito: Revista de la Sociedad Química Estadounidense
Los químicos de NUS han descubierto una forma de controlar la posición de los dobles enlaces carbono-carbono (C =C) en la isomerización de olefinas utilizando catálisis sostenible basada en hierro para aplicaciones potenciales en síntesis orgánica.
La isomerización catalítica de enlaces C =C es una transformación química indispensable que se utiliza para producir análogos de mayor valor. Tiene importantes usos en la industria química. Aunque se ha desarrollado una gran cantidad de protocolos de migración de enlaces C =C catalizados por metales, las deficiencias persistentes siguen sin resolverse. La capacidad de reposicionar los enlaces C =C dentro de las olefinas, conocida como transposición de alquenos, es un enfoque eficaz para obtener formas estructuralmente isoméricas de la misma molécula a partir de un solo sustrato. Sin embargo, este sigue siendo un desafío formidable. Por separado, la conversión de mezclas regioisoméricas de alquenos que contienen muchos isómeros del mismo compuesto en un solo producto que tiene un solo isómero, aún no se ha logrado. Esta conversión es particularmente útil para agilizar la síntesis química.
Un equipo de investigación dirigido por el profesor Koh Ming Joo, del Departamento de Química, NUS ha ideado una nueva técnica de isomerización de olefinas en la que cantidades catalíticas de un complejo apropiado a base de hierro abundante en tierra, se emplean una base y un compuesto de borilo para promover una transposición de alquenos eficiente y controlable (ver Figura 1). Este método se puede utilizar para sustratos de alqueno tanto terminales como internos. Los estudios mecanicistas realizados por el equipo revelaron que es probable que estas transformaciones químicas procedan a través de un intermedio catalítico de hidruro de hierro que induce la migración de enlaces C =C.
Figura 2:Esquema que muestra la capacidad de la catálisis a base de hierro para promover la isomerización de olefinas regioconvergente (produce un solo compuesto a partir de formas isoméricas del mismo) y regiodivergente (produce formas estructuralmente isoméricas del mismo compuesto). Crédito: Revista de la Sociedad Química Estadounidense
El profesor Koh dijo:"El nuevo régimen catalítico proporciona una forma de obtener productos estructuralmente diferentes a partir de un solo sustrato. Nuestro equipo también descubrió que la catálisis a base de hierro también se puede utilizar para transformar mezclas de olefinas isoméricas, que se encuentran comúnmente en materias primas derivadas del petróleo a un solo producto de alqueno para uso en la industria petroquímica. Este avance científico no solo destaca un nuevo enfoque para el caminar en cadena de alquenos. También ilustra la viabilidad de controlar dónde migra el enlace C =C incluso en sustratos que portan al menos dos sitios posibles que pueden dirigir la isomerización de olefinas. Esto tiene implicaciones significativas para facilitar la síntesis de restos insaturados incrustados en compuestos biológicamente activos ".
El equipo de investigación planea combinar esta nueva metodología con reacciones de adición de olefinas para desarrollar transformaciones de funcionalización novedosas.
Figura 3:Esquema que muestra alquenos incrustados en compuestos biológicamente activos y sus precursores. Crédito:Revista de la Sociedad Química Estadounidense
