Conspectus
El acoplamiento electrofílico cruzado catalizado por metales de transiciónEl acoplamiento de electrófilos catalizado por metales de transición se ha convertido en una estrategia privilegiada que permite la construcción fácil de valiosos enlaces C(sp3)-C. Se han desarrollado numerosos y elegantes métodos de acoplamiento catalizados por Ni, por ejemplo, la arilación, alilación, acilación y vinilación de haluros de alquilo primarios y secundarios. Este trabajo previo ha proporcionado importantes conocimientos mecánicos sobre la selectividad y la reactividad de los compañeros de acoplamiento, que están dictados en gran medida por los catalizadores y los reactivos. A pesar de los avances logrados hasta la fecha, aún quedan por resolver algunos problemas, como (1) lograr síntesis estereoselectivas de enlaces C-C que dependen principalmente de precursores alquílicos funcionalizados o activados, (2) diversificar los electrófilos y (3) obtener conocimientos sobre los mecanismos de reacción subyacentes.
En este relato, resumimos una serie de métodos de formación de enlaces C-C reductivos catalizados por Ni y Fe desarrollados en nuestro laboratorio, que nos han permitido acoplar alquilos terciarios activados y estéricamente obstaculizados y electrófilos de enlaces C(sp3)-O y acceder a productos metilados y trifluorometilados, ésteres, glicósidos C y centros de carbono cuaternario. Comenzaremos con una breve discusión sobre la construcción quimioselectiva catalizada por Ni de enlaces alquilo-alquilo no activados, centrándonos en los efectos de los ligandos y los reductores, junto con las reactividades dirigidas por el grupo saliente de los haluros de alquilo, y el papel que desempeñan en la promoción del acoplamiento reductor de los electrófilos activados, incluidos los electrófilos metilados, trifluorometilados y glicosilados, y los cloroformatos. La combinación de las reactividades de estos electrófilos con los compañeros de acoplamiento adecuados se considera esencial para el éxito; esto es algo que puede afinarse por medio de catalizadores de Ni adecuados. En segundo lugar, detallaremos cómo la sintonización de los efectos estéricos y electrónicos de los catalizadores de níquel con ligandos lábiles de tipo piridina y aditivos (principalmente MgCl2) permite la creación efectiva de centros cuaternarios arilados de todos los carbonos mediante el acoplamiento de haluros de arilo con haluros de alquilo terciarios estéricamente gravados. Por el contrario, el uso de ligandos de bipiridina y terpiridina más voluminosos permite la incorporación de grupos acilo y alilo de tamaño relativamente pequeño en centros cuaternarios todo carbono acilados y alilados. Por último, mostraremos cómo los conocimientos adquiridos con los electrófilos halogenados nos permitieron desarrollar métodos que permiten el acoplamiento de oxalatos de alquilo terciarios con electrófilos alílicos, arílicos y vinílicos, en los que la fragmentación de radicales de enlace C-O de Barton está mediada por Zn y MgCl2 y promovida por catalizadores de Ni. El mismo protocolo es aplicable a la arilación de oxalatos de alquilo secundarios derivados de sustratos de α-hidroxilo carbonilo, que implica la formación de radicales α-carbonilo centrados en el carbono relativamente estables. Así, este Relato no sólo resume los métodos sintéticos que permiten la formación de valiosos enlaces C-C utilizando electrófilos desafiantes, sino que también proporciona una visión de la relación entre la estructura y la reactividad de los sustratos y los catalizadores, así como los efectos de los aditivos.