Acoplamento cruzado de Sonogashira

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Universidade Federal do Oeste da Bahia 
Estudante: Danilo Guimarães do Rego 
matrícula: 210108149 
Componente Curricular: IAD204 Química Orgânica II 
Prof. Dr. Mauro Alves Bueno 
 
Reação de Acoplamento Cruzado de Sonogashira 
 
Introdução 
As reações de acoplamento cruzado são importantes processos de síntese orgânica utilizados 
para a formação de ligações carbono-carbono, sendo assim reações bastante usadas para 
síntese de compostos de complexa estrutura molecular. Este tipo de transformação corres-
ponde à reação entre um composto organometálico R1-M e um eletrófilo orgânico do tipo R2-
X, originando um composto orgânico R1-R2 no qual houve a formação de uma nova ligação 
química carbono-carbono. Essas reações são catalisadas por complexos de metais de transição 
(Cu, Ni, Fe, Pd), sendo os complexos de paládio aqueles mais comumente empregados. As 
reações de acoplamento cruzado derivam dos trabalhos de A. Yamamoto em 1970, em 1972 a 
primeira reação de acoplamento cruzado foi relatado, o acoplamento de Kumada-Tamao-
Corriu abriu caminho para uma nova ferramenta de destaque na química orgânica, mais tarde, 
outros processos catalíticos como este foram desenvolvidos, a exemplo: acoplamento de 
Murahashi, Negishi, Stille, Sonogashira, dentre outros. Tão imensa é a importância das reações 
de acoplamento cruzado para a química que em 2010, os professores A. Suzuki, E. Negishi e R. 
Heck foram laureados com prêmio Nobel de Química. 
Neste trabalho será descrito um pouco sobre o processo catalítico desenvolvido por 
Sonogashira e seu grupo de pesquisa. Esta reação de acoplamento cruzado envolve 
fundamentalmente a formação de ligações entre carbonos sp2 com carbonos SP, permitindo 
conectar arilas e/ou vinilas a alcinos terminais. Apesar desse acoplamento levar o nome de 
acoplamento de Sonogashira, ele próprio é o primeiro a admitir que a reação foi também 
descoberta independentemente por dois outros grupos de pesquisas no ano de 1975. Alguns 
pesquisadores atribuem ao professor R. Heck a descoberta do acoplamento entre C sp2 e C sp, 
embora os estudos mais extensos sobre esse acoplamento tenham sido realizados por 
Sonogashira. 
 
 
 
Aplicações 
A construção de ligações carbono-carbono corresponde a um dos aspectos mais relevantes 
quando se considera o planejamento de uma rota sintética de qualquer complexidade. 
Portanto, muita atenção tem sido dada à invenção e ao desenvolvimento de reações químicas 
que promovam a formação de ligações carbono-carbono de maneira eficiente e 
estereosseletiva. O acoplamento cruzado de Sonogashira é usado para a formação de ligações 
entre carbonos sp2 com carbonos SP sendo assim uma poderosa ferramenta química com 
vastas aplicações em processos industriais, com destaque para a indústria farmacêutica e de 
produção de novos matérias. hoje diversos fármacos são produzidos de forma econômica e em 
grandes quantidades, empregando essas reações com segurança e de forma ambientalmente 
amigável em razão do baixo volume de resíduos produzidos, exemplos específicos incluem a 
sua utilização na síntese de tazaroteno, que é um tratamento para a psoríase e acne, e para a 
preparação de SIB-1508Y, também conhecido como Altinicline, composto que é usado 
notratamento potencial para a doença de Parkinson, doença de Alzheimer, síndrome de 
Tourette, esquizofrenia, e distúrbio de déficit de atenção e hiperatividade ( TDAH ). Outra 
aplicação em grande escala esta na geração de compostos importantes para a indústria 
eletrônica. 
 
Mecanismo para a reação de Sonogashira 
O esquema geral para a formação da ligação carbono sp2 com carbono SP na reação de 
acoplamento cruzado é mostrado abaixo, 
 
O mecanismo completo para o acoplamento de Sonogashira não é totalmente compreendido 
por causa da dificuldade de isolar e analisar os compostos organometálicos que estão 
presentes apenas como intermediários na reação, o papel do CUI como catalisador por 
exemplo é desconhecido. Entretanto, o mecanismo está previsto para proceder ao longo do 
seguinte caminho: 
 
Como mostrado acima o mecanismo de acoplamento cruzado de Sonogashira acompanha a 
adição oxidativa-redutora por meio de eliminação. A reação começa com a geração de um 
composto coordenado de Pd(0) uma espécie insaturada de um complexo de Pd(II) por redução 
com o substrato Alcino ou com este ligando a uma fosfina adicional. O Pd(0) , em seguida, sofre 
uma adição oxidativa com o arilo ou haleto de vinilo seguida por transmetalação pelo cobre (I)-
acetileno . A Eliminação redutiva proporciona o produto acoplado e a regeneração do 
catalisador completa o ciclo catalítico. 
Normalmente , são necessários dois catalisadores para esta reação : um complexo de paládio 
de valência zero e um sal halogeneto de cobre (I ) . Exemplos de tais compostos incluem os 
catalisadores de paládio ligado a fosfinas ( Pd ( PPh3 )4 ) . Um derivado comum é Pd( PPh3 ) 2Cl2, 
mas catalisadores com ligações bi dentadas , tais como Pd( dppe ) Cl , Pd ( dppp ) Cl2 , e Pd ( 
dppf ) Cl2 foram também utilizados. O inconveniente destes catalisadores é a necessidade de 
cargas elevadas de paládio ( até 5 mol ) , juntamente com uma quantidade maior de um cobre 
de co-catalisador. Freqüentemente PDII é empregado como um pré - catalisador , uma vez que 
apresenta uma estabilidade de Pd0 Mais do que um período de mais de tempo e podem ser 
armazenadas em condições normais de laboratório durante meses . O PdII é reduzido em 
relação ao catalisador de Pd0 na mistura de reação através de qualquer uma amina , um ligado 
a fosfina , ou um reagente , Permitindo que a reação prossiga. A oxidação de trifenilfosfina a 
trifenilfosfina óxido pode levar à formação de catalisadores também PD0 in situ Quando : tal 
como cloreto de bis ( trifenilfosfina ) paládio ( II), cloreto são utilizados . 
Cobre (I) , sais de iodeto de cobre , tais como , reagem com o alcino terminal e produz o cobre 
(I )-acetileto , como uma espécie ativada para as reações de acoplamento . Cu ( I) é um co - 
catalisador na reação , e é utilizado para aumentar a velocidade da reação. 
 
Conclusão 
Desde a descoberta da reação de acoplamento de Sonogashira , em 1975 , o processo tem sido 
amplamente aplicado a diversos domínios científicos diferentes . Provou-se ser um dos 
métodos mais populares para preparar Alcinos conjugados e alcinos aril e ainda está sendo 
melhorado até hoje. O impacto desse processo de síntese pode ser visto em vários campos, 
tais como química de produtos naturais, síntese orgânica , produtos farmacêuticos, e 
tecnologia óptica. No futuro, a reação de acoplamento cruzado de Sonogashira pode ser 
melhorada a ponto de ser uma reação ainda mais aplicável e eficiente. 
 
Referências 
1. Sonogashira, K. (2002), "Development of Pd-Cu catalyzed cross-coupling of terminal 
acetylenes with sp2-carbon halides",J. Organomet. Chem. 653: 46–
49, doi:10.1016/s0022-328x(02)01158-0 
2. Chinchilla, R.; Nájera, C. The Sonogashira Reaction: A Booming Methodology in 
Synthetic Organic Chemistry. Chemical Reviews. 2007, 107, 874 – 922. 
3. Texeira, R; Barbosa L. “Reações de acoplamento cruzado de organossilanos catalisadas 
por paládio: aspectos históricos, sintéticos e mecanísticos” Quim. Nova,Vol. 30, No. 7, 
1704-1720, 2007