Controlando las adiciones radicalarias de HBr a dobles enlaces

La Síntesis Orgánica es un campo de trabajo que permite acceder a infinidad de moléculas de gran relevancia, como son los fármacos que utilizamos para combatir las enfermedades. Esta área de trabajo podría asemejarse a un taller en el que se fabrican componentes mecánicos y, como en cualquier taller, es imprescindible disponer de una caja de herramientas lo más completa posible que permita realizar el trabajo de forma eficiente. En el caso de la Síntesis Orgánica, dicha caja de herramientas sería la Metodología Sintética que proporciona los métodos sintéticos necesarios para preparar moléculas complejas.

Una de dichas metodologías sintéticas es la halogenación de dobles enlaces para generar haluros de alquilo. Este método es doblemente importante ya que, por un lado, se trata de una transformación muy recurrente en síntesis, y por otro lado los haluros de alquilo son compuestos de gran relevancia pues se trata de intermedios de reacción muy utilizados en la síntesis de productos complejos. Existen diversos métodos para llevar a cabo esta reacción de halogenación y en todos ellos la clave reside en poder controlar la posición en la que se incorpora el átomo de halógeno.

Si el alqueno tiene un grado de sustitución asimétrico cada uno de los carbonos del doble enlace presentará un grado de reactividad diferente, por lo que es posible realizar esta transformación de manera selectiva. No obstante, desde un punto de vista experimental no es sencillo realizar esta distinción y es por ello que los métodos que permiten halogenar un doble enlace de manera selectiva tienen tanto valor. De forma clásica el producto Markovnikov se obtiene por adición del ácido correspondiente (vía catiónica) y el anti-Markovnikov se consigue vía radicalaria usando peróxidos, irradiación o calentado (vía radicalaria).

En esta línea, el equipo liderado por el Dr. Padrón Peña del grupo de investigación Estructura, Diseño y Función Molecular del Instituto de Productos Naturales y Agrobiología del CSIC, ha desarrollado una metodología sintética que permite realizar la bromación de dobles enlaces no activados de manera selectiva, con total control sobre la posición de inserción del átomo de bromo y sin necesidad de irradiar o calentar.

Dicho control se ejerce mediante la modificación de las condiciones de reacción del proceso radicalario, de manera que dependiendo del metal que se utilice como catalizador se puede obtener la adición anti-Markovnikov o Markovnikov respectivamente. Destacar que ambos procesos son radicalarios y dependiendo del metal que se use se orienta hacia una posición u otra del doble enlace.

Este trabajo ha sido publicado en acceso abierto en la revista especializada en Química Orgánica Organic Letters.

Cruz, Daniel A.; Sinka, Victoria; de Armas, Pedro; Steingruber, Hugo Sebastián; Fernández, Israel; Martín, Víctor S.; Miranda, Pedro O.; Padrón, Juan I. Iron(II) and Copper(I) Control the Total Regioselectivity in the Hydrobromination of Alkenes. Org. Lett. 2021, 23, 6105–6109

Image
Iron(II) and Copper(I) Control the Total Regioselectivity in the Hydrobromination of Alkenes