QFL2348 2013 05 Reducao

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5. Reduções Síntese Orgânica 
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5. Reduções 
5.1. Reduções com Hidreto de Lítio e Alumínio 
5.2. Reduções com Alcoxialuminatos 
5.3. Red-Al® 
5.4. Boroidreto de Sódio 
5.5. Boroidretos de Outros Metais 
5.6. Trietilboroidreto de Lítio (Super Hidreto) 
5.7. Selectrides 
5.8. Cianoboroidreto de Sódio 
5.9. DIBAL (ou DIBAL-H) 
5.10. Boranas 
5.11. Hidrogenação Catalítica 
5.12. Reduções com Metais Dissolvidos 
5.13. Redução de Clemmensen 
5.14. Reduções com Hidretos de Trialquilestanho 
5.15. Redução de Meerwein-Ponndorf-Verley 
5.16. Redução de Wolff-Kishner 
5.17. Estereosseletividade em Sistemas Acíclicos: Modelo de Felkin-Ahn 
5.18. Estereosseletividade em Sistemas Cíclicos 
5.19. Exemplos de Reações de Redução Assimétrica 
5.1. Reduções com Hidreto de Lítio e Alumínio 
 Uma série de grupos funcionais podem ser reduzidos com LiAlH4. Este 
redutor é muitas vezes chamado de LAH. Lembrar que este redutor possui 4 hidretos 
que podem ser utilizados na redução. Contudo, a reatividade da espécie redutora 
diminui com o aumento do número de grupos alcóxi. 
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 Aldeídos também são reduzidos com LAH. 
Redução de Cetonas: 
 Na redução de aldeídos e cetonas α,β-insaturados pode ocorrer a redução 
da ligação dupla C-C e da C-O. Exemplo: 
 Em outros casos, ocorre apenas a redução da C=O. Exemplo: 
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 A redução de ácidos carboxílicos e de ésteres é um método importante 
para a preparação de álcoois primários. Exemplos: 
Cloretos de ácido 
também podem 
ser reduzidos 
com LAH. 
JOC 1988, 53, 4978. 
TL 1976, 443. 
 A redução de lactonas fornece um diol. Exemplo: 
 A redução de amidas e de lactamas com LAH permite a preparação da 
correspondente amina. Exemplo: 
 Comparação entre a redução de amidas e a de ésteres: 
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Mecanismo da redução de ésteres com hidreto de lítio e alumínio: 
Mecanismo da redução de amidas com hidreto de lítio e alumínio: 
 Azidas, nitrilas, oximas e compostos nitro primários também fornecem 
aminas como produtos na redução com LAH. Exemplos: 
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 O tratamento de nitro benzenos com LAH, leva a compostos diazo. 
Exemplos: 
 Na redução de epóxidos, o hidreto ataca o carbono menos impedido. 
Exemplo: 
JOC 1967, 32, 537. 
 O work-up redutivo da ozonólise pode ser realizado com LAH, levando a 
um álcool. Exemplo: 
TL 1971, 27, 5987. 
 Haletos de alquila e sulfonatos são reduzidos ao correspondente 
hidrocarboneto com LAH. Exemplo: 
JACS 1963, 85, 3601. 
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 Ligações duplas e triplas C-C, não são normalmente reduzidas com LAH. 
Exceções são derivados de álcoois propargílicos (ou o correspondente éter), os 
quais fornecem o correspondente alqueno, com configuração E. Exemplo: 
JACS 1980, 102, 774. 
 Esta reação é chamada de Reação de Whiting. 
JCS 1954, 4006. 
5.2. Reduções com Alcoxialuminatos 
 A reatividade do hidreto de lítio e alumínio pode ser diminuída pela “troca” 
de um ou mais hidretos por grupos alcóxi. Assim, reduções mais seletivas podem 
ser alcançadas em muitos casos. 
 Os alcoxialuminatos são normalmente preparados in situ. 
 Hidreto de lítio e trietoxialumínio pode realizar, por exemplo, a redução de 
nitrilas e de amidas terciárias para aldeídos, bem como de lactonas para lactóis. 
Exemplos: 
JACS 1976, 98, 4594. 
JACS 1964, 86, 1089. 
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 Classics II, Nicolaou, p. 340. 
 Hidreto de lítio e tri(t-butoxi)alumínio reduz cloretos de ácido para 
aldeídos. A redução de cetonas pode ser realizada na presença de ésteres alquílicos 
com este redutor. Exemplo: 
 Classics II, Nicolaou, p. 125. 
 Hidreto de lítio e dietoxialumínio também costuma ser utilizado na síntese 
total de produtos naturais na redução de lactonas para lactóis. Exemplo: 
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5.3. Red-Al® 
 Red-Al® (hidreto de sódio e bis(2-methoxyethoxy)alumínio): 
 Maior estabilidade do que LAH a umidade. Solúvel em hidrocarbonetos 
aromáticos. O Red-Al® possui reatividade similar ao LAH. Uma diferença é que a 
redução de nitrilas leva a aldeídos com Red-Al®, enquanto que uma amina primária é 
obtida com LAH. Além disso, pode efetuar a redução de ésteres para aldeídos e 
lactonas para lactóis. Exemplo: 
 SMEAH is commonly used for the reduction of esters preferentially to other 
hydrides because of the easier manipulation. Moreover, a higher efficiency was 
observed during the reduction of an ester to the corresponding alcohol in the scale 
of ten kilograms.27 
CO2Me
OH
O
OH
O
CO2Me
80%
2.0 eq. SMEAH (65% in toluene)
THF, -72 ºC, 25 min
Propargylic alcohols are reduced even in the presence of epoxides 
Hutchison, Hong, McIntosh J. Org. Chem. 2004; 69: 4185. 
Meta, Koide Org. Lett. 2004; 6: 1785. 
Srinivas, Srinivasan, Reddy, Ramakrishna, Reddy, Arunagiri, Kumari, 
Venkataraman, Mathad Org. Process Res. Dev. 2005; 9: 314. 
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5.4. Boroidreto de Sódio 
 Menos reativo do que LAH. Assim, reduz aldeídos e cetonas na presença de 
epóxidos, ésteres, lactonas, ácidos, nitrilas, nitro, etc. Exemplos: 
 Boroidreto de sódio pode reduzir enaminas, iminas e sais de íons imínio. 
Exemplos: 
 Exemplos de redução de áldeidos e cetonas α,β-insaturados: 
 Condição mais eficiente é o uso do reagente de Luche (NaBH4/CeCl3): 
JACS 1978, 100, 2226; JACS 1979, 101, 5848. 
NaBH4 pode reduzir cloretos de ácido, ozonídeos, imidas, anidridos e haletos. 
 Hidreto de alumínio (AlH3), DIBAL e 9-BBN também são úteis para esta 
transformação. 
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5.5. Boroidretos de Outros Metais 
 A reatividade do hidreto pode ser alterada, pela mudança no contra íon do 
boroidreto de sódio. Tanto LiBH4 quanto Ca(BH4)2 são mais reativos do que o boro-
hidreto de sódio. Esta maior reatividade é devido a maior força como ácido de 
Lewis do Li+ e Ca2+, quando comparado com Na+. O boroidreto de lítio, por 
exemplo, é mais reativo do que o de sódio, reduzindo também epóxidos, ésteres e 
lactonas, além de aldeídos e cetonas. Ca(BH4)2 pode reduzir ésteres e lactonas 
eficientemente. 
 Exemplos: 
Redução de Lactonas para diol: JOC 1986, 51, 4000. 
 A redução de ésteres com LiBH4 pode ocorrer com rendimentos melhores 
do que com LiAlH4 em alguns casos. Exemplo: 
Tébeká, Longato, Craveiro, Carvalho, Ruiz, Silva Jr, Chemistry – A European Journal 
2012, 18, no prelo. 
EtO
O
OTBS
EtO
O
OTIPS
1,0 eq. LiAlH4, THF
 0 °C - ta, 18 h
1,0 eq. LiAlH4, THF
0 °C - ta, 16 h
18% (bruto)
HO
OTIPS
decomposição do
grupo TBS
39
32
42
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 A mudança do contra-íon pode alterar também a coordenação com a 
espécie a ser reduzida, alterando a curso da reação. Exemplo: 
5.6. Trietilboroidreto de Lítio (Super Hidreto) 
 O LiBHEt3 é bastante reativo. 
 Principais aplicações: 
 i) redução de haletos de alquila e sulfonatos. Exemplo: 
ii) Abertura de epóxidos. Exemplo: 
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 Mais um 
exemplo da redução de 
um sulfonato com 
super hidreto: 
 Nicolaou,Classics I, p. 614. 
5.7. Selectrides 
 K-Selectride e L-Selectride são redutores que 
possuem três grupos sec-butila ligados ao átomo de boro. 
 Exemplo: 
 Estes boroidretos alquilados são mais volumosos do que NaBH4. 
Assim, maior seletividade pode ser obtida quando fatores estéricos são 
importantes. 
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5.8. Cianoboroidreto de Sódio 
 Menos reativo do que NaBH4. As principais aplicações são: 
 i) Redução de haletos, sulfonatos e álcoois para o 
correspondente alcano. Exemplo: 
 ii) Redução de iminas e enaminas para aminas. Exemplo: 
5.9. DIBAL (ou DIBAL-H) 
 As principais aplicações do hidreto de diisobutilalumínio (DIBAL) são: 
 i) Redução de ésteres para aldeídos ou álcoois. 
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Exemplo: 
 Uma outra possibilidade é fazer a redução para o álcool primário e depois 
uma oxidação para o aldeído: 
 Mas é bom tentar evitar a utilização de reagentes de crômio(VI). Veja a 
parte de oxidações para métodos possíveis para obter aldeídos a partir de um álcool 
primário. 
 Mecanismo: 
 A temperatura e quantidade do reagente deve ser controlada de 
maneira cuidadosa para que a reação não leve ao álcool. 
 Intermediário é estável a -70 ºC 
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iii) Redução de lactonas para lactóis. 
ii) Redução de nitrilas para aldeídos. Exemplo: 
5.10. Boranas 
 A principal aplicação é a redução de ácidos carboxílicos na presença de 
ésteres, de cetonas, de nitrilas ou de haletos. 
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Como explicar a quimiosseletividade do BH3 nestas reações? 
Exemplos: 
Redução de Ácidos Carboxílicos para Alcóois 
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 É possível também realizar a redução de amidas na presença de ésteres e 
de grupos nitro. Exemplo: 
Mecanismo: 
 Outras boranas utilizadas em reações de redução são o 9-BBN e a 
disiamilborana. A principal diferença com relação à diborana é o maior 
impedimento estérico, devido à presença de grupos alquila volumosos. 
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Prêmio Nobel – 1912 – Paul Sabatier: 
"for his method of hydrogenating organic compounds in the presence of finely 
disintegrated metals whereby the progress of organic chemistry has been greatly 
advanced in recent years" 
5.11. Hidrogenação Catalítica 
 Hidrogenação catalítica: adição de H2 a uma molécula orgânica na 
presença de um metal de transição. A reação ocorre na superfície do metal. 
 A reação de adição de H2 a um alqueno em uma única etapa não é 
conhecida! Reações de hidrogenação são realizadas na presença de um catalisador. 
Solventes mais utilizados em hidrogenações: MeOH, EtOH, CH2Cl2 e AcOEt. 
 
i) Hidrogenação de Alquenos e de Alquinos 
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 Ordem de reatividade: Efeitos estéricos são predominantes. 
Exemplo de reação seletiva: 
 O mecanismo das hidrogenações é distinto das reduções por agentes 
redutores nucleofílicos e, assim, a quimiosseletividade observada nas hidrogenações 
é diferente. 
 Adição da molécula de H2 é normalmente sin e ocorre pela face menos 
impedida da molécula. Exemplos: 
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 A face em que ocorre a adição pode ser influenciada pela presença de uma 
hidroxila. Exemplo: 
 É possível reduzir por hidrogenação catalítica um alqueno na presença de 
um aldeído, de uma cetona ou de um anel aromático. Exemplos: 
 A redução de octalonas leva a uma decalona com junção cis. Exemplo: 
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 Existem uma série de catalisadores homogêneos, os quais são muitas 
vezes mais seletivos. 
Exemplo 1 – Catalisador de Wilkinson: 
Exemplo 2 – Catalisadores de Irídio: 
Classics III, Nicolaou, p. 115. 
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 A ligação tripla C-C é o grupo funcional mais fácil de ser hidrogenado, 
podendo ser realizada na presença de outros grupos funcionais. Pode ser feita para 
alcanos ou para alquenos, dependendo do catalisador utilizado. A redução de alquinos 
para alquenos leva a um alceno cis: 
Lindlar: Pd-CaCO3-PbO 
 Lembrar que quando a redução é realizada com Li/NH3, é obtido o 
alqueno trans. 
 ii) Hidrogenação de Compostos Carbonílicos 
 Catalisadores de platina são utilizados com maior frequência na 
hidrogenação de aldeídos e cetonas. Catalisadores de rutênio também podem ser 
utilizados. Exemplos: 
JACS 1995, 117, 10417. 
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 iii) Redução de Outros Grupos Funcionais 
 Nitrilas, compostos nitro, azidas e epóxidos também podem ser reduzidos 
com H2 e um catalisador. Exemplo: 
Redução do grupo nitro. Exemplo: 
 iv) Hidrogenólises 
 As principais aplicações são: 
 a) Clivagem de grupos benzilas de aminas e de álcoois. Esquema Geral: 
 Vide tópico sobre grupos protetores. 
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 Exemplo: 
 b) Redução de haletos e álcoois benzílicos e alílicos para o correspondente 
alcano. Exemplo: 
 c) Reação de Rosenmund: hidrogenólise de cloretos de acila para aldeídos 
na presença de Pd/BaSO4. Exemplo: 
 d) Redução de ditianas. Exemplo: 
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 É possível reduzir o anel aromático via hidrogenação catalítica em 
condições vigorosas. Exemplos: 
 v) Redução de Anéis Aromáticos 
 Exemplo 1 – Redução de Anéis Benzênicos: 
 Exemplo 2 – Redução de Anéis Benzênicos: 
 Exemplo 3 – Redução de Anéis aromáticos contendo um heteroátomo: 
5. Reduções Síntese Orgânica 
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5.12. Reduções com Metais Dissolvidos 
 Metais mais utilizados: Li, Na e Ca. Vários grupos funcionais podem ser 
reduzidos. Os principais estão indicados nas páginas seguintes. 
 Reduções do tipo Birch são realizadas com a solução azul! 
 Redução de octalonas nas condições de Birch leva à formação de uma 
trans-2-decalona. Exemplo: 
a) Enonas 
Mecanismo: 
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 Redução de octalonas nas condições de Birch leva à formação de uma 
trans-2-decalona. Mais um exemplo: 
Mecanismo: 
 b) Alquinos: Quando a redução é realizada com Li/NH3 é obtido o alqueno 
trans. Exemplo: 
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 Na hidrogenação, a tripla terminal é reduzida preferencialmente a uma 
interna, enquanto que triplas internas são reduzidas preferencialmente a terminais 
na redução com as condições de Birch. Exemplo: 
 c) Hidrogenólise. Exemplo: 
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 d) Redução de Birch 
 Exemplo 1 – Redução do Benzeno: 
 Mecanismo: 
Notar que não é 
formado o dieno 
conjugado! 
 Exemplo 2 – Em compostos aromáticos com grupos doadores de elétrons a 
redução ocorre em orto e meta. Exemplo: 
 Exemplo 3 – Em compostos aromáticos com grupos retiradores de elétrons 
a redução ocorre em ipso e para. Exemplo: 
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ü  É possível fazer a síntese diastereosseletiva de alquenos via clivagem de um 
dieno.Esta estratégia é válida pois a síntese de cicloalquenos pode ser feita de 
maneira eficiente, como por exemplo com a redução de Birch. Exemplo: 
 Como pode ser explicada a quimiosseletividade da ozonólise? 
 A seqüência de reações acima é parte da síntese total de um produto 
natural: 
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Redução de Birch + Alquilação 
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5.13. Redução de Clemmensen 
 Redução de aldeídos e cetonas ao correspondente hidrocarboneto através 
de Zn/Hg em meio ácido. Exemplo: 
5.14. Reduções com Hidretos de Trialquilestanho 
Exemplo: 
Mecanismo: 
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5.15. Redução de Meerwein-Ponndorf-Verley 
 Permite a redução de aldeídos e cetonas para os correspondentes 
álcoois. Esta reação é o reverso da Oxidação de Oppenauer. Exemplos: 
5.16. Redução de Wolff-Kishner 
 Redução de aldeídos e cetonas para os correspondentes alcano. Exemplo: 
 Mecanismo: 
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 Reações de adição nucleofílica em sistemas acíclicos contendo um 
estereocentro podem ser diastereosseletivas ou não. Exemplos: 
 Como explicar a diastereosseletividade da reação acima? 
5.17. Estereosseletividade em Sistemas Acíclicos: Modelo de 
Felkin-Ahn 
 Proquiralidade: as faces de uma sistema trigonal podem ser 
classificadas em diastereotópicas, enantiotópicas e homotópicas. 
Considerando estas possibilidades, como podem ser classificadas as faces 
abaixo? 
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Faces Re e Si 
Modelo Felkin-Ahn 
 O modelo de Felkin-Ahn permite prever a diastereosseletividade no ataque 
de um nucleófilo a uma carbonila em uma moléculas acíclicas contendo um 
estereoceontro. Este modelo parte do princípio de que os estados de transição se 
assemelham em sua geometria e energia aos reagentes e não aos produtos. 
Outros modelos: 
Cram 
Karabatsos 
Leitura Recomendada: 
1. Organic Chemistry, J. Clayden, N. Greeves, S. Warren, P. Wothers, Oxford, Oxford, 
2001, cap. 34. 
2. Substâncias Carboniladas e Derivados, P. Costa, R. Pilli, S. Pinheiro, M. 
Vasconcellos, Bookman, São Paulo, 2003, cap. 1, p. 128-132; 155-173; 185-187. 
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Resumo: 
ü  Desta forma, considerando o Postulado de Hammond, a primeira etapa é uma 
análise conformacional da molécula. Exemplo: 
ü  A segunda etapa é lembrar que o ataque do nucleófilo ocorre segundo o ângulo 
de Burgi-Dunitz, ou seja o ataque do nucleófilo ocorre com um ângulo de 107º! 
Como esta trajetória pode ser explicada? 
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ü  Finalmente, realizamos o ataque pela face menos impedida da molécula. 
Exemplo 1: 
Exemplo 2 – Redução de uma cetona: 
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Mecanismo da Redução de uma cetona: 
 Exemplo 3 – Redução de uma cetona contendo um átomo eletronegativo 
ligado ao carbono alfa carbonílico. 
 Quando existe um grupo com átomo eletronegativo em α-carbonila, a(s) 
conformação(ões) mais estável(is) é(são) aquela(s) em que este grupo esta 
perpendicular à carbonila, independentemente do volume. Desta forma, a redução 
mostrada a seguir com NaBH4 da cetona contendo um átomo eletronegativo ligado 
ao carbono α-carbonílico pode ser interpretada. 
 
NaBH4 
Configuração relativa! 
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α-Bromo carbonyl compounds has a low-energy empty orbital, π* from 
C=O and σ* from C–Br (this is what makes them electrophilic), and these can 
combine to form a molecular LUMO (π* + σ*) lower in energy than either. 
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 Exemplo 4 – Redução de uma cetona contendo um átomo eletronegativo 
ligado ao carbono alfa carbonílico com efeito de quelação: 
Zn(BH4)2 
 Mecanismo: 
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 O curso estereoquímico de uma reação é mais facilmente previsto em 
compostos cíclicos do que em acíclicos. 
5.18. Estereosseletividade em Sistemas Cíclicos 
Velocidade Relativa na Redução de Cicloalcanonas 
 com Boro-hidreto de Sódio 
5. Reduções Síntese Orgânica 
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 Em cetonas cíclicas de seis membros, o ataque de um nucleófilo 
pode ocorrer por uma aproximação axial ou equatorial. 
Reações em Anéis de Seis Membros 
(ou L-Selectride) 
Seletividade na Redução da 4-t-Butilciclo-hexanona 
 Reduções com hidretos são reações exotérmicas com baixa 
energia de ativação. O estado de transição parece com o material de 
partida. Ou seja, a estabilidade do produto não deve controlar a 
estereosseletividade. 
Steric approach control: 
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 A redução de Meerwein-Ponndorf-Verley é um processo controlado pelo 
equilíbrio. Desta forma, a proporção dos diferentes produtos reflete a estabilidade 
relativa deles. Exemplo: 
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Seletividade na Redução da 2-Metil-ciclohexanona 
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 Na redução da 3,5,5-trimetil-ciclo-hexanona a seletividade é 
menor, pois o grupo em axial interfere no ataque do nucleófilo nesta 
direção. 
Seletividade na Redução da 3,5,5-Metil-ciclohexanona 
 Quando uma cetona é impedida, efeitos estéricos governam a 
estereosseletividade mesmo com doadores de hidretos pequenos. Exemplo: 
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 A combinação NaBH4-CeCl3 pode reverter a estereosseletividade 
relativamente ao NaBH4. Exemplo: 
 
http://goldbook.iupac.org/A00003.html 
 Absolute stereodescriptors originally devised for steroid nomenclature. 
However in this sense it is only meaningful if there is an agreed absolute 
configuration and orientation of the structure so as to define the plane and which 
way up the molecule is represented. Substituents above the plane of the steroid 
are described as β and are shown as a solid line; those below the plane are 
described as α and are shown by a broken line. The extension of this system to 
tetrapyrroles has been documented and it has been widely used elsewhere. 
5. Reduções Síntese Orgânica 
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 Triacetoxiboro-hidreto de tetrametilamônio fornece anti-1,3-dióis a partir de 
β-hidróxi-cetonas. Estas reações devem ocorrer por uma rápida troca de ligantes que 
introduz o grupo hidróxi como um ligante do boro. Exemplo: 
 
 
Um efeito análogo ocorre em sistemas cíclicos. Exemplos: 
 O triacetóxiboro-hidreto tem uma 
maior labilidade do substituinte quando 
comparado com outros redutores. Além disso, 
torna-se um melhor doador de hidreto ao 
trocar o grupo acetóxi por um alcóxido. 
5. Reduções Síntese Orgânica 
Prof. Luiz F. Silva Jr - IQ-USP - 2013 50 
Reações em Anéis de Cinco Membros 
 A redução de alquil-ciclopentanonas com hidreto de lítio alumínio ou com 
boroidreto de sódio ocorre com diastereosseletividade moderada. Exemplo: 
 Por outro lado, utilizando um redutor volumoso a redução de alquil-
ciclopentanonas pode ocorrer com alta diastereosseletividade. Exemplo: 
 A aproximação do reagenteé pseudo-equatorial. 
5. Reduções Síntese Orgânica 
Prof. Luiz F. Silva Jr - IQ-USP - 2013 51 
5.19.1. Redução Assimétrica de Cetonas 
5.19. Exemplos de Reações de Redução Assimétrica 
 A preparação e uso de boranas quirais foi descrita na literatura para a 
redução assimétrica de cetonas. As contribuições de Brown e colaboradores são 
provavelmente as mais importantes. Exemplos: 
 Boranas quirais podem funcionar como agentes redutores de carbonilas. 
5. Reduções Síntese Orgânica 
Prof. Luiz F. Silva Jr - IQ-USP - 2013 52 
 Exemplo de redução em grande escala com uma borana quiral: 
D e v i d o a o a r r a n j o 
tridimensional do catalisador 
a complexação com a borana 
ocorre apenas por uma face. 
 A espécie redutora é um complexo entre o BH3 e a oxazaborolidina: 
JACS 1987, 109, 5551; 
7925. 
Organic Chemistry, Clayden 
et al., p. 1233-1234. 
 A redução com o reagente CBS (Corey, Bakshi e Shibata) é um excelente 
método para a preparação de um álcool secundário quiral. 
Redução Corey-Bakshi-Shibata (CBS Reduction) 
5. Reduções Síntese Orgânica 
Prof. Luiz F. Silva Jr - IQ-USP - 2013 53 
 O catalisador quiral (parte mais cara!) é utilizado em quantidade sub-
estequiométrica. 
Redução Corey-Bakshi-Shibata: Mecanismo 
Whereas the hydride-transferring 
boron is activated by the nitrogen 
donor, the endocyclic boron’s Lewis 
acidity is significantly increased 
because of the electron donation to 
the exocyclic one. In this way, the 
rate of the catalyzed reaction 
compared to the non-catalyzed, non-
se lec t ive reac t ion is g rea t ly 
increased. 
O catalisador 
coordena com o par 
de elétrons do 
oxigênio que está em 
anti ao grupo mais 
volumoso. 
Redução Corey-Bakshi-Shibata: Mecanismo 
5. Reduções Síntese Orgânica 
Prof. Luiz F. Silva Jr - IQ-USP - 2013 54 
Estrutura da Espécie Redutora Ativa 
Redução Corey-Bakshi-Shibata: Mecanismo 
5. Reduções Síntese Orgânica 
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Redução Corey-Bakshi-Shibata (CBS Reduction): 
Preparação do Catalisador 
 
Exemplos de Redução Corey-Bakshi-Shibata (CBS Reduction) 
5. Reduções Síntese Orgânica 
Prof. Luiz F. Silva Jr - IQ-USP - 2013 56 
 Catecol borana também pode ser utilizada como agente redutor no lugar do 
BH3. Exemplos: 
 
5. Reduções Síntese Orgânica 
Prof. Luiz F. Silva Jr - IQ-USP - 2013 57 
Redução Corey-Bakshi-Shibata (CBS Reduction): 
Exemplos em Grande Escala 
5. Reduções Síntese Orgânica 
Prof. Luiz F. Silva Jr - IQ-USP - 2013 58 
 A hidrogenação de cetonas pode ser feita de maneira assimétrica. 
Excelente 
revisão sobre o 
assunto: 
Angew. Chem. 
Int. Ed. 2001, 
40, 40. 
5.19.2. Hidrogenação Assimétrica de Alquenos 
 “Asymmetric hydrogenation is a fundamental technology of the modern 
organic chemists’ repertoire of reliable catalytic methods for the construction of 
optically active compounds. High enantioselectivity, low catalyst loadings, 
essentially quantitative yields, perfect atom economy, and mild conditions are 
attractive features of this transformation as evident in the ever growing list of 
publications using these methods.” 
“Asymmetric hydrogenation of alkenes lacking coordinating groups” 
David H. Woodmansee, Andreas Pfaltz 
Chem. Commun., 2011, 47, 7912–7916. 
5. Reduções Síntese Orgânica 
Prof. Luiz F. Silva Jr - IQ-USP - 2013 59 
 É a reação assimétrica mais utilizada na indústria. 
 Knowles (Monsanto): produção de L-DOPA via hidrogenação de um alqueno 
que possui um heteroátomo próximo que permite a coordenação com o metal do 
catalisador quiral. 
Prêmio Nobel de 2001: William S. Knowles, Ryoji Noyori e K. Barry Sharpless. 
Dang, T. P.; Kagan, H. B. Chem. Commun. 1971, 481. 
Kagan, H. B.; Dang, T. P. J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 6429. 
Hidrogenação Assimétrica de Alquenos: 
Catalisador DIOP de Kagan 
5. Reduções Síntese Orgânica 
Prof. Luiz F. Silva Jr - IQ-USP - 2013 60 
 A utilização de catalisadores de ródio contendo ligantes quirais, tipicamente 
fosfinas, permite realizar hidrogenações assimétricas com excessos enantioméricos 
excelentes. Exemplos: 
 Outro exemplo de hidrogenação assimétrica: 
 O ligante nesta hidrogenação é a difosfina BINAP, cuja quiralidade está 
relacionada com um eixo. A rotação da ligação entre os dois sistemas naftalênicos é 
restrita. Estas fosfinas são obtidas por resolução. 
http://www.3dchem.com/inorganicmolecule.asp?id=1391 
5. Reduções Síntese Orgânica 
Prof. Luiz F. Silva Jr - IQ-USP - 2013 61 
 Se um dos anéis é simetricamente substituído, como na molécula abaixo, 
existe um plano de simetria e a molécula é aquiral. Exemplo: 
 Por outro lado, o composto abaixo não tem plano de simetria, podendo ser 
resolvido em seus enantiômeros. 
5. Reduções Síntese Orgânica 
Prof. Luiz F. Silva Jr - IQ-USP - 2013 62 
CO2Et
Ph
CO2NMe
Ph
21 2223
CO2Et
Ph
24
CO2NMe
Ph
NN
H
CN
OTBSTBSO 20
20 (cat), NaBH4
CoCl2 (cat), EtOH
DMF, 25 °C
20 (cat), NaBH4
CoCl2 (cat), EtOH
diglima, 23 °C
95%
(ee 81%)
96%
(ee 92%)
Semicorrinas Quirais como Catalisadores 
Pfaltz, A. Acc. Chem. Res. 1993, 26, 339. 
Leutenegger, U.; Madin, A.; Pfaltz, A. Angew. Chem. Int. Ed. 1989, 28, 60. 
Matt, P. v.; Pfaltz, A. Tetrahedron: Asymmetry 1991, 2, 691. 
 Semicorrinas podem ser preparadas a partir do ácido piroglutâmico com 
rendimento global de 30-40%. 
 Ácido piroglutâmico: Ambos enantiômeros são disponíveis 
comercialmente. Preços: ácido (R)-(+)-2-Pirrolidona-5-carboxílico: 10 g = U$ 
64,20; ácido (S)-(-)-2-Pirrolidona-5-carboxílico: 100 g = U$ 37,70. 
Semicorrinas Quirais como Catalisadores 
Fritschi, H.; Leutenegger, U.; Pfaltz, A. Angew. Chem. Int. Ed. 1986, 25, 11. 
Fritschi, H.; Leutenegger, U.; Siegmann, K.; Pfaltz, A.; Keller, W.; Kratky, C. Helv. 
Chim. Acta 1988, 71, 1541. 
5. Reduções Síntese Orgânica 
Prof. Luiz F. Silva Jr - IQ-USP - 2013 63 
 “Asymmetric hydrogenation of olefins is one of the most important 
reactions for the synthesis of optically active compounds, especially in industry. 
Chiral iridium catalysts based on P,N ligands have strongly expanded their 
application range. In contrast to rhodium and ruthenium diphosphine complexes 
they do not require the presence of a coordinating group near the C=C bond and, 
therefore, allow highly enantioselective hydrogenations of largely unfunctionalized 
alkenes.“ 
“Asymmetric hydrogenation of alkenes lacking coordinating groups” 
David H. Woodmansee, Andreas Pfaltz 
Chem. Commun., 2011, 47, 7912–7916. 
Hidrogenação Assimétrica com Catalisadores de Irídio 
“Asymmetric hydrogenation of alkenes lacking coordinating groups” 
David H. Woodmansee, Andreas Pfaltz 
Chem. Commun., 2011, 47, 7912–7916. 
Hidrogenação Assimétrica com Catalisadores de Irídio 
5. Reduções Síntese Orgânica 
Prof. Luiz F. Silva Jr - IQ-USP - 2013 64 
 “For a long time, C2-symmetric ligands have dominated in asymmetric 
catalysis. More recently, non symmetrical modular P,N-ligands have been 
introduced. These ligands have been applied successfully in various metal-
catalyzed reactions and, in many cases, have outperformed P,P- or N,N-ligands.” 
Design of chiral ligands for asymmetric catalysis: From C2-symmetric P,P- and N,N-
ligands to sterically and electronically non symmetrical P,N-ligands, 
Andreas Pfaltz, William J. Drury III, 
PNAS 2004, 101, 5723. 
 “After extensive experimentation a simple solution for avoiding catalyst 
deactivation was discovered when testing an Ir–PHOX catalyst with tetrakis[3,5-
bis(trifluoromethyl)phenyl]borate (BArF) as counterion. Iridium complexes with thisbulky , apolar, and weakly coordinating anion did not suffer from deactivation and 
full conversion could be routinely obtained with catalyst loadings as low as 0.02 mol
%. In addition, the BArF salts proved to be much less sensitive to moisture than the 
corresponding hexafluorophosphates.” 
Woodmansee, 
Pfaltz, 
Chem. Commun., 
2011, 47, 7912. 
5. Reduções Síntese Orgânica 
Prof. Luiz F. Silva Jr - IQ-USP - 2013 65 
Hidrogenação Assimétrica com Catalisadores de Irídio: 
Alquenos 1,1-Dissubstituídos 
Hidrogenação Assimétrica com Catalisadores de Irídio: 
Alquenos Trissubstituídos 
5. Reduções Síntese Orgânica 
Prof. Luiz F. Silva Jr - IQ-USP - 2013 66 
MeO
Cicl2P
O
N
O
PhIr
BArFMeO
cod: cycloocta-1,5-diene
[cod]
2 mol% cat.
H2 (1 bar)
CH2Cl2
ee: 97%
cat., H2 (50 bar)
CH2Cl2
43%
ee: 92% BArF
Ir
N
O
P
Ph
t-Bu t-Bu
cod: cycloocta-1,5-diene
[cod]
*
PAr2
O
N
R
Catalisador de Crabtree
Ir
PCy3
N PF6
Ir
X
49 (Ir-PHOX)
X = PF6- ou BArF- B
CF3
CF3 4
tetrakis[3,5-bis(trifluorometil)fenil]borato
BArF- =
Pfaltz and co-workers, 
Science 2006, 311, 642. 
Hidrogenação Assimétrica com Catalisadores de Irídio: 
Alquenos Trissubstituídos 
(+)- and (─)-Mutisianthol: First Total Synthesis, Absolute 
Configuration, and Antitumor Activity 
Bianco, Ferraz, Costa, Costa-Lotufo, Pessoa, de Moraes, Schrems, Pfaltz, 
Silva Jr, JOC 2009, 74, 2561 
5. Reduções Síntese Orgânica 
Prof. Luiz F. Silva Jr - IQ-USP - 2013 67 
Hidrogenação Assimétrica com Catalisadores de Irídio: 
Alquenos Tetrassubstituídos 
M. G. Schrems, E. Neumannand, A. Pfaltz, 
Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 8274. 
5. Reduções Síntese Orgânica 
Prof. Luiz F. Silva Jr - IQ-USP - 2013 68 
 “There is a need for the preparation of enantiomerically pure compounds 
for various applications. An efficient approach to achieve this goal is asymmetric 
catalysis. The chiral catalyst is usually prepared from a chiral auxiliary, which it self 
is derived from a natural product or by resolution of a racemic precursor. The use of 
non-enantio pure chiral auxiliaries in asymmetric catalysis seems unattractive to 
preparative chemists, since the anticipated enantio-meric excess (ee) of the reaction 
product should be proportional to the ee value of the chiral auxiliary (linearity). In 
fact, some deviation from linearity may arise. Such non linear effects can be rich in 
mechanistic information and can be synthetically useful (asymmetric amplification).” 
“Nonlinear Effects in Asymmetric Catalysis”, 
T. Satyanarayana, S. Abraham, H. B. Kagan, 
Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 456.