Epoxidação Assimétrica de Sharpless
A reação de epoxidação de Sharpless é uma reação química enantiosseletiva para preparar 2,3-epóxi álcoois partindo de álcoois alílicos primários e secundários. O agente oxidante é tert-butil hidroperóxido. Este método depende de um catalisador formado por tetraisopropóxido de titânio e tartrato dietílico. [1][2][3][4][5]
2,3-epóxi álcoois podem ser convertidos em dióis, aminoálcoois, e éteres. Os reagentes para a epoxidação de Sharpless são disponibilizados comercialmente e relativamente baratos.[6] K. Barry Sharpless publicou um artigo sobre a reação em 1980 e foi premiado com o Prémio Nobel da Química em 2001 por este trabalho e por outros estudos em oxidações assimétricas. O prémio foi partilhado com William S. Knowles e Ryōji Noyori.
Catalisador[editar | editar código-fonte]
5-10 mol% de catalisador é o tipicamente utilizado. A presença de 3Å de peneiras moleculares é necessária.[7] A estrutura do catalisador não está completamente definida, no entanto pensa-se ser um dímero de [Ti(tartrato)(OR)2].[8]
Seletividade[editar | editar código-fonte]
A epoxidação de álcoois alílicos é uma conversão bem utilizada em síntese química fina. A quiralidade do produto da epoxidação de Sharpless por vezes é prevista utilizando a seguinte mnemónica. Um retângulo é desenhado ao redor da ligação dupla no mesmo plano dos carbonos da ligação dupla (plano xy), com o álcool alílico no canto inferior direito e os outros substituintes nas suas posições apropriadas. Nesta orientação, o (-) tartrato dietílico interage preferencialmente com a parte superior da molécula, e o (+) tartrato dietílico interage preferencialmente com a parte inferior da molécula. Este modelo visa ser válido independentemente da substituição na olefina. A seletividade diminui com R1 maiores, mas aumenta com R2 e R3 maiores (ver introdução). [1]
No entanto, este método não prevê corretamente o produto de 1,2-dióis alílicos. [9]
Resolução cinética[editar | editar código-fonte]
A epoxidação de Sharpless pode fornecer a resolução cinética de uma mistura racémica de 2,3-epóxi álcoois secundários. Apesar do rendimento do processo de resolução cinética não poder exceder 50%, o excesso enantiomérico aproxima-se de 100% em algumas reações. [10] [11]
Utilidade sintética[editar | editar código-fonte]
A epoxidação de Sharpless é viável num grande grupo de álcoois alílicos primários e secundários. Além disso, excetuando o anotado acima, um dado tartrato dialquílico irá ser adicionado preferencialmente à mesma face independentemente da substituição no alceno. Para demonstrar a utilidade sintética da epoxidação de Sharpless, o grupo de Sharpless criou intermediários sintéticos de vários produtos naturais: metimicina, eritromicina, leucotrieno C-1, e (+)-disparlura.[12]
Sendo uma das poucas reações enantiosseletivas durante o seu tempo, várias alterações dos 2,3-epóxi álcoois foram desenvolvidas.[13]
A epoxidação de Sharpless tem sido utilizada na síntese total de vários carboidratos, terpenos, leucotrienos, feromonas, e antibióticos. [6]
A principal desvantagem deste protocolo é a necessidade da presença de um álcool alílico. A epoxidação de Jacobsen, um método alternativo e enantiosseletivo para oxidar alcenos, resolve este problema e tolera um grupo mais largo de grupos funcionais.
Referências de interesse histórico[editar | editar código-fonte]
- Katsuki, T.; K. Barry Sharpless (1980). «The first practical method for asymmetric epoxidation». J. Am. Chem. Soc. 102 (18). 5974 páginas. doi:10.1021/ja00538a077
- Gao, Y.; Hanson, R. M.; Klunder, J. M.; Ko, S. Y.; Masamune, H.; Sharpless, K. B. (1987). «Catalytic asymmetric epoxidation and kinetic resolution: Modified procedures including in situ derivatization». J. Am. Chem. Soc. 109 (19): 5765–5780. doi:10.1021/ja00253a032
Ver também[editar | editar código-fonte]
- Oxidação catalítica assimétrica
- Epoxidação Juliá-Colonna — para enonas
- Epoxidação de Jacobsen — para alcenos não funcionalizados
Referências[editar | editar código-fonte]
- ↑ a b Diego J. Ramón and Miguel Yus (2006). «In the Arena of Enantioselective Synthesis, Titanium Complexes Wear the Laurel Wreath». Chem. Rev. 106 (6): 2126–2208. PMID 16771446. doi:10.1021/cr040698p Erro de citação: Código
<ref>inválido; o nome "ChemRev" é definido mais de uma vez com conteúdos diferentes - ↑ Johnson, R. A.; Sharpless, K. B. (1991). «Addition Reactions with Formation of Carbon–Oxygen Bonds: (ii) Asymmetric Methods of Epoxidation». Compr. Org. Synth. 7: 389–436. ISBN 978-0-08-052349-1. doi:10.1016/B978-0-08-052349-1.00196-7
- ↑ Hüft, E. (1993). «Enantioselective epoxidation with peroxidic oxygen». Top. Curr. Chem. Topics in Current Chemistry. 164: 63–77. ISBN 978-3-540-56252-8. doi:10.1007/3-540-56252-4_25
- ↑ Katsuki, T.; Martin, V. S. (1996). «Asymmetric Epoxidation of Allylic Alcohols: The Katsuki-Sharpless Epoxidation Reaction». Org. React. 48: 1–300. ISBN 0471264180. doi:10.1002/0471264180.or048.01
- ↑ Pfenninger, A. (1986). «Asymmetric Epoxidation of Allylic Alcohols: The Sharpless Epoxidation». Synthesis. 1986 (2): 89–116. doi:10.1055/s-1986-31489
- ↑ a b A. Pfenninger (1986). «Asymmetric Epoxidation of Allylic Alcohols: The Sharpless Epoxidation». Synthesis. 1986 (2): 88–116. doi:10.1055/s-1986-31489 Erro de citação: Código
<ref>inválido; o nome "Uetikon1986" é definido mais de uma vez com conteúdos diferentes - ↑ Hill, J. G.; Sharpless, K. B.; Exon, C. M.; Regenye, R. (1985). «Enantioselective Epoxidation of Allylic Alcohols: (2s,3s)-3-propyloxiranemethanol». Org. Synth. 63. 66 páginas. doi:10.15227/orgsyn.063.0066
- ↑ Finn, M. G.; Sharpless, K. B. (1991). «Mechanism of Asymmetric Epoxidation. 2. Catalyst Structure». J. Am. Chem. Soc. 113: 113–126. doi:10.1021/ja00001a019
- ↑ Takano, S.; Iwabuchi, Y.; Ogasawara, K. (1991). «Inversion of enantioselectivity in the kinetic resolution mode of the Katsuki-Sharpless asymmetric epoxidation reaction». J. Am. Chem. Soc. 113 (7): 2786–2787. doi:10.1021/ja00007a082
- ↑ Kitano, Y.; Matsumoto, T.; Sato, F. (1988). «A highly efficient kinetic resolution of γ- and β- trimethylsilyl secondary allylic alcohols by the sharpless asymmetric epoxidation». Tetrahedron. 44 (13): 4073–4086. doi:10.1016/S0040-4020(01)86657-6
- ↑ Martin, V.; Woodard, S.; Katsuki, T.; Yamada, Y.; Ikeda, M.; Sharpless, K. B. (1981). «Kinetic resolution of racemic allylic alcohols by enantioselective epoxidation. A route to substances of absolute enantiomeric purity?». J. Am. Chem. Soc. 103 (20): 6237–6240. doi:10.1021/ja00410a053
- ↑ Rossiter, B.; Katsuki, T.; Sharpless, K. B. (1981). «Asymmetric epoxidation provides shortest routes to four chiral epoxy alcohols which are key intermediates in syntheses of methymycin, erythromycin, leukotriene C-1, and disparlure». J. Am. Chem. Soc. 103 (2): 464–465. doi:10.1021/ja00392a038
- ↑ Sharpless, K. B.; Behrens, C. H.; Katsuki, T.; Lee, A. W. M.; Martin, V. S.; Takatani, M.; Viti, S.M.; Walker, F. J.; Woodard, S. S. (1983). «Stereo and regioselective openings of chiral 2,3-epoxy alcohols. Versatile routes to optically pure natural products and drugs. Unusual kinetic resolutions». Pure Appl. Chem. 55 (4). 589 páginas. doi:10.1351/pac198855040589
