Química Orgánica 2 · Adición y condensación aldólica
Aldol syn de Evans: propanoil oxazolidinona + 2-metilpropanal
Condiciones: Bu2BOTf, Et3N, CH2Cl2, −78 °C; then i-PrCHO; then H2O2, pH 7 buffer
Dibuja este problema tú mismo
Arrastra desde los electrones que se mueven hasta donde van, o toca uno y luego el otro. Cada flecha se revisa; Pista te ayuda cuando te atascas. No necesitas cuenta.
El mecanismo, paso a paso
Siguiente reproduce las flechas curvas de cada paso y las explica. Los pasos escritos están abajo.
Leer los 7 pasos escritos
El boro activa el carbonilo de la imida
El oxígeno del carbonilo propanoílo de la N-acil oxazolidinona se une al boro y sale el triflato. El enlace O–B deja ese carbonilo muy pobre en electrones, de modo que sus hidrógenos α se vuelven lo bastante ácidos para que la trietilamina los arranque.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno carbonílico se une al orbital p vacío del boro.
- El par B–O sale con el triflato, un buen grupo saliente.
La amina forma el enolato de boro Z
La trietilamina arranca un hidrógeno α y se forma el enolato de boro. Bu2BOTf con Et3N da únicamente el enolato Z(O) de una N-acil oxazolidinona: el metilo queda cis respecto al grupo O–B. Los enolatos de boro tienen enlaces B–O cortos, lo que hace que el estado de transición en silla posterior sea compacto y muy selectivo.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno de la trietilamina toma el hidrógeno α, que el carbonilo activado por boro ha vuelto ácido.
- El par C–H forma el enlace C=C del enolato.
- El par π del C=O se desplaza hacia el oxígeno unido al boro, lo que da el enolato de boro neutro.
El 2-metilpropanal se une al boro
Se añade 2-metilpropanal a −78 °C y su oxígeno se coordina al boro. Ahora ambos reactivos están sujetos a un mismo átomo de boro, listos para un estado de transición en silla de seis miembros.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno del aldehído se une al boro y mantiene juntos a los dos reactivos.
Formación del enlace C–C en silla (Zimmerman–Traxler)
El carbono del enolato ataca el carbono del aldehído coordinado a través de una silla de Zimmerman–Traxler (el boro, los dos oxígenos y los tres carbonos que reaccionan). El boro solo lleva dos ligandos además de los oxígenos, así que el carbonilo de la oxazolidinona gira para apuntar en sentido opuesto al enlace C–O del enolato (minimización de dipolos), y entonces el grupo bencilo bloquea una cara: el aldehído se adiciona por la otra cara, con su sustituyente ecuatorial, y se obtiene el aldol syn de Evans.
Las flechas curvas
- El par del enlace B–O del oxígeno del enolato pasa a ser el nuevo enlace π C=O.
- El par π del enolato ataca el carbono del aldehído por la cara que impone la silla (enolato Z, isopropilo ecuatorial, lejos del grupo bencilo).
- El par π del C=O del aldehído se desplaza hacia su oxígeno, que queda unido al boro como borinato.
El H2O2 ataca al boro durante el tratamiento
El tratamiento oxidativo añade peróxido de hidrógeno, cuyo oxígeno se une al boro del aldolato. Así el boro queda tetracoordinado y el enlace B–O con el oxígeno del aldol queda listo para romperse.
Las flechas curvas
- Un par solitario de un oxígeno del peróxido de hidrógeno se une al boro.
El aldol se libera del boro
El oxígeno del aldolato toma el protón del peróxido unido al boro mientras se rompe su enlace con el boro. Así se libera la β-hidroxi cetona sin ácidos ni bases lo bastante fuertes para deshidratarla o epimerizar el estereocentro α.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno del aldolato toma el protón del oxígeno peroxídico unido al boro.
- El par O–H se queda en el oxígeno del peróxido.
- El par del enlace O–B se desplaza hacia el oxígeno del aldolato y libera el alcohol.
Aducto aldólico syn de Evans
La (4S)-4-bencil-3-[(2S,3R)-3-hidroxi-2,4-dimetilpentanoil]-1,3-oxazolidin-2-ona se forma prácticamente como un solo estereoisómero (syn de Evans, 2'S,3'R); es el auxiliar quiral, y no el azar, el que decide qué enantiómero syn se forma, y después puede escindirse (LiOOH, LiBH4) y reciclarse.
Qué vas a practicar
Dibuja el aldol de boro de Evans de la (4S)-4-bencil-3-propanoil-1,3-oxazolidin-2-ona con 2-metilpropanal: activación con boro, enolato de boro Z, adición en silla de Zimmerman–Traxler controlada por el auxiliar y el tratamiento con H2O2 hasta el aducto aldólico syn de Evans.
Acabas de dibujar cada flecha de este problema.
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