Estudio sistemático de la utilización de iminas derivadas de anilinas, bencilaminas y 2-aminoheterociclos en reacciones de activación Csp2─H catalizadas por paladio

Abstract

La síntesis orgánica ha jugado un rol fundamental en nuestra sociedad, en áreas como lo son la química médica, productos naturales, farmacéutica, entre otros. Por esto, se han tenido que desarrollar procesos que sean cada vez más eficientes y económicos. Así es como las reacciones de activación o funcionalización C─H han sido una herramienta bastante útil en la síntesis orgánica durante la última década. Las reacciones de activación o funcionalización C─H son un proceso en el cual un metal de transición reacciona con un enlace C─H, químicamente inerte, formando una enlace C─[M] el cual es mucho más lábil, para posteriormente formar un enlace C─O, C─C, C─N ó C─X, evitando así las reacciones multietapas y generando una menor cantidad de desechos, que muchas veces resultan ser tóxicos. Los metales más estudiados para este proceso han sido el iridio, rodio, rutenio, platino y paladio, siendo este último uno de los más interesantes, debido a su versatilidad en soportar distintos oxidantes y funcionalizaciones del enlace C─H. Activar un solo enlace C─H en una molécula compleja resulta bastante difícil, sin embargo, se han utilizado distintas estrategias para afrontar esta problemática, lo cual una de las más comunes es ocupar grupos directores. Los grupos directores son, comúnmente, bases de Lewis que son capaces de coordinar con el centro metálico a un enlace C─H proximal que generalmente no es el más reactivo de la molécula. El proceso en donde el grupo director coordina con el metal, se denomina ciclometalación. Pese a que se ha demostrado la gran utilidad de los grupos directores, y sobre todo los basados en átomos de nitrógenos, no se han estudiado cómo los grupos electrónicos, electro-dador y electro-aceptor, pueden afectar el proceso de ciclometalación del metal de transición. Es por esta problemática, que en el siguiente trabajo se estudiarán los grupos directores en iminas derivadas de anilinas, bencilaminas con distintos grupos sustituyentes y de 2-aminoheterociclos, ricos en densidad electrónica, en reacciones de acetoxilación, halogenación y arilación. Además, se realizaron cálculos computacionales, basados en DFT, con el fin de entender y comprender la naturaleza de los estados estacionarios y los posibles tipos de mecanismos que toman lugar en este tipo de reacciones y así dilucidar cómo los efectos electrónicos de los distintos grupos sustituyentes pueden afectar el proceso de ciclometalación y constatarlos con los datos obtenidos experimentalmente.