Un migliore utilizzo dei legami C-H
La sintesi chimica vanta un enorme impatto sulla società, producendo composti con elevato valore come nuovi materiali, farmaci, sensori o fonti di energia. La produzione in modo efficiente e sostenibile di queste molecole rappresenta un ambito di studio in continua evoluzione. L’ultimo decennio ha visto lo sviluppo di un nuovo concetto di reattività, il quale trae vantaggio dall’onnipresente legame C-H. Una modifica della funzione di questo legame permette di ottenere metodi più economici e veloci al fine di produrre composti organici per il settore industriale. Il progetto HINDAMINE (Pd(II)-catalyzed direct Csp3-H functionalization of amines: A new platform for the synthesis of privileged molecules), finanziato dall’UE, è nato con l’obiettivo di sviluppare nuovi metodi per funzionalizzare tipi di legami C-H che solitamente non reagiscono facilmente. Questi vanterebbero importanti applicazioni per la sintesi di composti caratterizzati da una vasta gamma di utilizzi, dalla scoperta di nuovi farmaci alla produzione di materiali avanzati. Il progetto HINDAMINE ha creato una cianografia per la funzionalizzazione del legame C-H catalizzato dal palladio, nelle ammine, senza la presenza di gruppi direzionali. I ricercatori hanno voluto sviluppare un metodo per utilizzare molecole precedentemente poco reattive come gli intermedi sintetici, nella sintesi chimica. Al centro del progetto vi era un semplice chetone che lega il catalizzatore di palladio per collegare il ligando acetato e il legame N-H libero. I ricercatori hanno scoperto che i derivati amminoalcoli con struttura arilica, idrossilica e amminica hanno funzionato bene nel processo di carbonilazione C-H. Il progetto HINDAMINE ha osservato che il palladio ha dovuto “scegliere” tra una reazione ad anello con quattro e cinque membri e che la reazione ha avuto luogo attraverso un percorso ad anello più grande. Per dimostrare che questa reazione è ampiamente applicabile, i ricercatori hanno cercato di semplificare un processo di reazione carbonio-carbonio, il che rappresenta tradizionalmente una sfida. Il team di ricerca ha per prima cosa valutato la reazione di ammine impedite con trifluoroetile acrilato in presenza di acetato di palladio e acetato di argento. È stata osservata la formazione della corrispondente pirrolidina formatasi dalla reazione di alchilazione C-H, seguita da addizione di aza-Michael intramolecolare. Tali risultati dimostrano che la manipolazione delle proprietà relative alle ammine alifatiche può portare a una più ampia strategia per la funzionalizzazione C-H di amminoalcoli e chetoni. Tale risultato apre la porta all’applicazione di questa nuova strategia per altri motivi strutturali contenenti ammina, diffusi in natura.
Parole chiave
Legame C-H, sintesi chimica, HINDAMINE, ammine, palladio-catalizzata, chetoni
