Tecnologia Científica

Nova rota para a sa­ntese de compostos P-quirais
A descoberta única deste trabalho éa formaa§a£o de um intermediário de sal de fosfa´nio P-quiral inexplorado, gerado após a etapa de arilaa§a£o, que pode ser visualizado por cristalografia de raios-X.
Por Universidade de Groningen - 07/01/2022


Acoplamento C osP estereosseletivo de uma fosforamidita e um haleto de arila ou triflato para preparar compostos P-quirais aºteis. a‰ mostrado um acoplamento cruzado C osP catalisado por pala¡dio de uma fosforamidita com um haleto de arila ou triflato (OTf -). A quiralidade axial para central foi transferida de BINOL para o centro P do composto quiral P recanãm-formado. Crédito: Nature Catalysis (2021), DOI: 10.1038 / s41929-021-00697-9

As fosfinas quirais são um dos ligantes mais comumente usados ​​na cata¡lise de metal assimanãtrica para a sa­ntese de vários fa¡rmacos e produtos farmacaªuticos aºteis. Vocaª já se perguntou como obtaª-los? A maioria das chamadas fosfinas quirais são C-estereogaªnicas, o que significa que a quiralidade estãolocalizada em um local diferente do P-centro. Muitos deles estãoatualmente disponí­veis comercialmente. No entanto, as verdadeiras fosfinas P-quirais, nas quais a quiralidade éencontrada no pra³prio P-centro, são as mais difa­ceis de sintetizar em laboratório porque a formação da ligação CP não pode ser controlada. Um dos manãtodos mais conhecidos para a formação de ligações CP éuma reação de acoplamento cruzado CP catalisada por metal. No entanto, o controle da quiralidade, ou seja, a formação de um aºnico enantia´mero quiral, éum desafio.

Pesquisadores da Universidade de Groningen, liderados pelo vencedor do Praªmio Nobel de Quí­mica de 2016, Ben L. Feringa, resolveram este problema de formação de ligação CP catalisada por metal assimanãtrico escolhendo uma base quiral axialmente 1,1'-bi-2-naftol (BINOL) fosforamidita (também conhecido como ligante de Feringas) e halogenetos ou triflatos de arila como materiais de partida, que foi publicado na Nature Catalysis . O motivo desse sucesso éa presença do BINOL, que controla a formação de um aºnico isa´mero por meio de um processo conhecido como transferaªncia de quiralidade axial-central. Embora BINOLs sejam baratos (£ 38,00 / 10g em Fluorochem Uk), os pesquisadores também mostraram que podem ser reciclados com alto rendimentoe eantiopurity. "O maior desafio no acoplamento cruzado assimanãtrico para formar ligações CP éa coordenação do ligante competitivo entre o ligante de fosfina quiral externo e o substrato / produto contendo P. A chave para nosso sucesso éque os fosforamiditos contendo BINOL tem as propriedades de um ligante quiral intra­nseco e pode servir como substrato ao mesmo tempo ", acrescenta um dos primeiros autores, Anirban Mondal, Ph.D. aluno do grupo de Feringa.

Além disso, a descoberta única deste trabalho éa formação de um intermediário de sal de fosfa´nio P-quiral inexplorado, gerado após a etapa de arilação, que pode ser visualizado por cristalografia de raios-X. De acordo com os autores, esse sal de fosfa´nio aºnico, no qual a quiralidade estãolocalizada no centro P, pode abrir um novo campo como um catalisador de transferaªncia de fase quiral ou servir como material de partida para muitos outros compostos P-quirais.

"Quando desenvolvemos os fosforamiditos como ligantes em 1996, ficamos intrigados com seu excelente controle estereosca³pico na formação de ligações CC catalisadas por cobre, o que levou a um avanço na adição de conjugado assimanãtrico catala­tico. Como os fosforamiditos encontraram uso na indaºstria, imaginamos utiliza¡-los devido a  sua propriedades quirais únicas, como reagentes de partida para transformações assimanãtricas. Tradicionalmente, um ligante quiral externo éusado para indução quiral em uma reação de acoplamento de CP, mas a coordenação competitiva de compostos de fa³sforo inicial e final com os catalisadores de metal, juntamente com um ligante quiral externo, reduz a enantiosseletividade. Como os fosforamiditos contendo BINOL tem as propriedades de um ligante quiral intra­nsecoe simultaneamente podem servir como um substrato, formulamos a hipa³tese de que eles aumentariam a estereosseletividade nos processos de acoplamento de CP com compostos de arila e ficamos maravilhados quando nossos dados confirmaram isso ", acrescenta o Dr. Feringa em um briefing de pesquisa publicado na Nature Catalysis .

A ampla aplicabilidade e alta flexibilidade dos derivados de fa³sforo e etapas sintanãticas, juntamente com uma abordagem inteligente para transferaªncia de quiralidade por meio do manãtodo BINOL barato e prontamente dispona­vel, abrem uma nova rota pela qual muitos compostos P-quirogaªnicos de difa­cil acesso podem ser sintetizado para muitos fins, incluindo descoberta de drogas, química de materiais, química de organoneucliota­deos e, especialmente, como ligantes para cata¡lise de metal.

Mondal acrescenta: "Com este manãtodo atual, podemos agora sintetizar vários ligantes fosfina P-quirais com ambas as formas de imagem de espelho, abrindo um novo campo de pesquisa. Em última análise, isso nos permitira¡ desenvolver manãtodos nos quais a P-quiralidade desempenha um importante Função."

 

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