Reazioni di accoppiamento incrociato carbonio-carbonio, ad alta efficienza
Nell’ultimo mezzo secolo, le reazioni di accoppiamento incrociato mediate dai metalli di transizione hanno cambiato il modo in cui vengono sintetizzate molecole organiche complesse. Le reazioni di accoppiamento incrociato sono ampiamente utilizzate, in quanto offrono un modo per creare legami carbonio-carbonio, alla base dello sviluppo dei farmaci moderni. La costruzione di legami sp3-sp3 fornisce un potente strumento per la creazione di legami carbonio-carbonio; tuttavia, questa costruzione di legami attraverso metodologie di accoppiamento incrociato si è finora dimostrata impegnativa. All’interno del progetto PHOCATSORS (Photoredox catalysis for sustainable organic synthesis), finanziato dall’UE, i ricercatori hanno sviluppato una nuova metodologia di accoppiamento sp3-sp3 usando l’effetto combinato tra fotoriduzione e catalizzatori a base di nichel, usando gli acidi carbossilici come materiale di partenza. I primi risultati hanno dimostrato che una serie di elettrofili si è rivelata idonea come partner di reazione, tra cui figurano carbonati allilici, cloruri benzilici e bromuri alchilici non attivati. Una vasta gamma di amminoacidi ciclici o aciclici ha dimostrato di essere un valido partner di accoppiamento per il protocollo di allilazione prescelto, generando una serie di ammine omoalliliche funzionalizzate. Sulla base delle reazioni di arilazione decarbossilativa mediate da fotoriduzione, il team di ricerca del progetto si è focalizzato su una piattaforma generale per l’accoppiamento incrociato di acidi carbossilici, al fine di introdurre un’ampia gamma di diversi sostituenti. Ciò ha esteso notevolmente il campo di applicazione di prodotti che possono essere formati usando questa duplice procedura di catalisi e fotoriduzione con accoppiamento sp3-sp3, utilizzando il nichel come catalizzatore. A seguito di un’ottimizzazione, la reazione è risultata essere suscettibile a molti acidi carbossilici primari e secondari, e non ha richiesto la presenza di gruppi radicali stabilizzanti. Selezionando l’elettrofilo adeguato, la porzione di acido carbossilico può essere trasformata in un gruppo benzilico, ciclopropilico oppure metilico, attraverso un unico passaggio. Inoltre, l’utilità sintetica di questo protocollo di accoppiamento decarbossilativo si evince dalla sintesi di un farmaco noto ottenuto da materiali di partenza disponibili in commercio. I ricercatori si aspettano che i metodi generali di nuova concezione e i materiali di partenza facilmente disponibili favoriscano l’impiego dell’accoppiamento incrociato sp3-sp3 per diversi campi della chimica organica sintetica.
