Epossidazione Asimmetrica e Meccanismo di Upjohn

Epossidazione Asimmetrica (AE) di Sharpless

• Converte alcol allilici primari e secondari in 2,3-epossialcoli.
• Reazione altamente enantioselettiva.
• L'enantiomero prodotto dipende dalla stereochimica del catalizzatore: (+) o (–) tartrato.
• Catalizzatore: titanio tetra-isopropossido con dietiltartrato.
• Ossidante utilizzato: tBuOOH.
• Condizioni reazionali: DCM (CH2Cl2) e temperatura di -80 °C.

Epossidazione Asimmetrica (AE) di Jacobsen-Katsuki

• Complementare all'AE di Sharpless, sviluppata negli anni '90 da Jacobsen e Katsuki.
• Utilizza catalizzatori simili, ma configurazioni più semplici nei sistemi di Jacobsen.
• Catalizzatore basato su un complesso chirale di Mn(III)-salen.
• Ossidante impiegato: NaOCl.
• Condizioni di reazione: 0 °C in DCM.

Meccanismo di Upjohn

• OsO4, un composto tossico e volatile, è formato in situ da K2OsO2(OH)4 e NMO.
• NMO funziona anche come co-ossidante, rigenerando Os (VIII) da Os (VI).
• Passaggio chiave: cicloaddizione di OsO4 all'olefina, seguendo un meccanismo [3+2].
• Meccanismo accettato favorito da calcoli quantistici, in alternativa a un meccanismo a 2 passi [2+2] + espansione del metallaciclo.
• Catalizzatori come DMAP o ammine terziarie accelerano la reazione.

Ciclo Catalitico di Sharpless AD (SAD)

• Usa OsO4 come ossidante e un co-ossidante stechiometrico come NMO o K3Fe(CN)6.
• Lavoro in un sistema tampone.
• Catalizzatore mix stabile disponibile per entrambe le enantiopreferenze.
• Enantioselettività ottenuta tramite ammine chirali.
• Operativo anche in presenza di aria e acqua, con sistema bifasico.

Simmetria e Legante

• Importanza della simmetria C2 nel legante per ottenere reazioni selettive.

Composizione e Applicazioni

• Camptotecina: alcaloide naturale antitumorale estratto da Captotheca acuminata; preferenza per derivati più solubili.
• Squalene: precursore del colesterolo e steroidi, presente nell'olio di fegato di squalo; utilizzato anche in vaccini.
• Acido zaragozico: inibitore della sintesi dello squalene, trovato in alcuni funghi del genere Sporormiella; tossicità limita l'uso terapeutico.

Questo quiz esplora le reazioni di epossidazione asimmetrica di Sharpless e Jacobsen-Katsuki, analizzando i catalizzatori e le condizioni di reazione utilizzate. Inoltre, il quiz include un approfondimento sul meccanismo di Upjohn per la formazione di OsO4. Testa la tua conoscenza su queste importanti reazioni chimiche!