Lezione 3 PDF: Epossidazione Asimmetrica (AE) degli Alcheni

EPOSSIDAZIONE ASIMMETRICA (AE) DEGLI ALCHENI www.dow.com Come si preparano gli EPOSSIDI? 1- ALCHENI + PEROSSIACIDI Come si preparano gli EPOSSIDI?  Stereoselettività La reazione con il peracido avviene dal lato meno ingombrato Come si preparano gli EPOS...

EPOSSIDAZIONE ASIMMETRICA (AE) DEGLI ALCHENI www.dow.com Come si preparano gli EPOSSIDI? 1- ALCHENI + PEROSSIACIDI Come si preparano gli EPOSSIDI?  Stereoselettività La reazione con il peracido avviene dal lato meno ingombrato Come si preparano gli EPOSSIDI? 2- ALCHENI  aloidrine  epossidi Gli epossidi sono intermedi utili in quanto l’apertura dell’anello avviene per attacco di vari nucleofili. La selettività dipende dalle caratteristiche steriche ed elettroniche dell’epossido e del nucleofilo, nonché dalle condizioni di reazione (ad es. catalisi acida). Quando il Nu è H2O si ottiene un DIOLO VICINALE con stereochimica opposta rispetto alla diidrossilazione degli alcheni con tetraossido di Osmio (quindi sono 2 reazioni complementari) Epossidazione Asimmetrica (AE) di Sharpless 1. Converte alcol allilici primari e secondari in 2,3- epossialcoli 2. La reazione è altamente enantioselettiva 3. L’enantiomero prodotto dipende dalla stereochimica del catalizzatore usato, cioè (+) oppure (–) tartrato 4. Catalizzatore: titanio tetra-isopropossido con dietiltartrato 5. tBuOOH ossidante 6. DCM (CH2Cl2) e -80 °C  http://www.chemtube3d.com/AsymCat-tartrate.html https://www.youtube.com/watch?v=PhMWrrFv_6I L’alchene agisce da NUCLEOFILO REATTIVITA’ del SUBSTRATO NB: cis-trans  E-Z (Cahn-Ingold-Prelog) le lettere E e Z sono iniziali di entgegen (opposti) e zusammen (insieme), ruspettivamente. Indicano la posizione dei gruppi a maggior priorità (regole Cahn-Ingold-Prelog), rispetto al doppio legame. Se i gruppi a più alta priorità si trovano dalla stessa parte rispetto al doppio legame, il nome del composto è preceduto dalla lettera Z; in caso contrario si antepone la lettera E. substrati Z sostituiti reagiscono meno (o per nulla!) e con minor selettività, rispetto a quelli (E) sostituiti  MIGLIORAMENTI della REAZIONE Ci sono molte aree da poter migliorare, soprattutto osservando la prima reazione riportata. Ad esempio potenziali problemi sono: 1. Necessità di quantità quasi stoichiometriche di catalizzatore 2. Substrati solubili in acqua sono difficilmente isolabili dopo la reazione 3. Necessità di usare basse temperature (con alti costi su larga scala) 4. Alcuni substrati reagiscono con bassissime velocità  MIGLIORAMENTI della REAZIONE Uso dei SETACCI MOLECOLARI. Inizialmente la reazione richiedeva quantità quasi Stechiometriche del catalizzatore. L’ACQUA: - Distrugge il catalizzaatore - Apre l’epossido (agendo da nucleofilo) I setacci molecolari assorbono l’acqua e permettono di usare quantità catalitiche del catalizzatore (ca. 10%), riducendo i costi e rendendo la reazione più efficiente.  MIGLIORAMENTI della REAZIONE Ancoraggio del catalizzatore su supporto solido. L’ncoraggio su un supporto solido (polimero come polistirene, oppure gel di silice) rende la reazione eterogenea e permette: - un agile recupero del catalizzatore - di lavorare in flusso (processo continuo) su scala industriale - combinare i vantaggi del supporto solido con l’informazione chirale inserendo il tartrato nel polimero: APPLICAZIONI Horner-Wadsworth-Emmons  CHO HO Falena infestante alberi della frutta Sintesi totale del Disparlure in 4 steps: B.E. Kossier et al. JACS 1981, 103, 464