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5.6: Reacciones de acoplamiento en síntesis orgánica

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    La adición oxidativa y la eliminación reductiva son pasos clave en la catálisis industrial. Por ejemplo, ambos pasos se presentan en reacciones de acoplamiento cruzado catalizadas por paladio, tema del Premio Nobel de Química 2010. El premio fue otorgado a Richard Heck de la Universidad de Delaware, Ei-Ichi Negishi de la Universidad Purdue y Akira Suzuki de la Universidad de Hokkaido. Con estas reacciones, los trabajadores en una variedad de campos pueden fabricar moléculas que de otro modo serían bastante difíciles de fabricar. Estas moléculas a su vez pueden ser importantes productos farmacéuticos o compuestos útiles para pantallas electrónicas en computadoras y otros dispositivos, por nombrar solo un par.

    La reacción de Negishi implica la adición catalítica de nucleófilos de alquilzinc a haluros de vinilo.

    Figura\(\PageIndex{1}\): La reacción de acoplamiento cruzado de Negishi.

    El ciclo catalítico que se cree que opera para esta reacción implica la adición oxidativa crucial del haluro de vinilo al metal. El alquilzinc probablemente entrega el alquil nucleófilo al metal a través de una sustitución nucleofílica más convencional. Una vez que ambas piezas están ambas sobre el metal, pueden eliminar juntas de manera reductiva.

    Figura\(\PageIndex{2}\): Ciclo catalítico para la reacción de acoplamiento cruzado de Negishi.

    Ejercicio\(\PageIndex{1}\)

    Explique por qué el haluro de vinilo que se muestra en el ejemplo anterior no reaccionaría directamente con el reactivo de alquilzinc.

    Ejercicio\(\PageIndex{2}\)

    Marcar cada paso del ciclo catalítico para la reacción de Negishi con el término apropiado (adición oxidativa, etc.).

    Ejercicio\(\PageIndex{3}\)

    Dibuja el mecanismo para la reacción de Negishi usando notación de flecha curva.

    Existen muchos otros ejemplos de reacciones de acoplamiento en síntesis orgánica. La reacción de Suzuki es algo similar a las reacciones de Negishi.

    Figura\(\PageIndex{4}\): La reacción de Suzuki.

    La reacción de Heck implica la activación de un enlace C-H vinílico o arilo.

    Figura\(\PageIndex{5}\): La reacción de Heck.

    Ejercicio\(\PageIndex{4}\)

    Por analogía con la reacción de Negishi, proponer un ciclo catalítico para la reacción de Suzuki.

    Ejercicio\(\PageIndex{5}\)

    Proponer un ciclo catalítico para la reacción de Heck.

    Ejercicio\(\PageIndex{6}\)
    Responder

    Ejercicio\(\PageIndex{7}\)
    Responder

    Ejercicio\(\PageIndex{8}\)
    Responder

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