{"id":135128,"date":"2022-03-29T12:56:58","date_gmt":"2022-03-29T11:56:58","guid":{"rendered":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=135128"},"modified":"2022-03-29T12:56:58","modified_gmt":"2022-03-29T11:56:58","slug":"sulfinatos-fluorados-como-fuente-de-radicales-alquilo-en-la-foto-enantiocontrolada-%ce%b2-funcionalizacion-de-enales","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2022\/03\/29\/135128","title":{"rendered":"Sulfinatos fluorados como fuente de radicales alquilo en la foto-enantiocontrolada \u03b2-funcionalizaci\u00f3n de enales"},"content":{"rendered":"

Autores: Ricardo I. Rodr\u00edguez, Marina Sicignano y Jos\u00e9 Alem\u00e1n<\/strong><\/p>\n

Resumen:<\/strong> En los \u00faltimos a\u00f1os, la fotoqu\u00edmica ha demostrado ser capaz de encontrar nuevas v\u00edas de activaci\u00f3n y reacci\u00f3n en condiciones suaves y respetuosas con el medio ambiente, que ser\u00edan imposibles por medios convencionales. En este sentido, hemos enfocado nuestra investigaci\u00f3n en el desarrollo de nuevas metodolog\u00edas \u00fatiles promovidas por la luz visible que involucran el control y adici\u00f3n de radicales libres. En concreto, hemos reportado la \u03b2-funcionalizaci\u00f3n de aldeh\u00eddos insaturados de una manera altamente enantioselectiva utilizando sulfinatos fluorados como fuente de radicales alqu\u00edlicos. La irradiaci\u00f3n con luz azul y el uso de un organo-catalizador quiral son suficientes para inducir un evento de oxidaci\u00f3n-reducci\u00f3n tanto en lote como en flujo, logrando la formaci\u00f3n de productos con valor a\u00f1adido, es decir aldeh\u00eddos fluorados enantioenriquecidos. Se trata de mol\u00e9culas peque\u00f1as de gran inter\u00e9s en el campo m\u00e9dico y farmac\u00e9utico por sus propiedades atractivas y bioisost\u00e9ricas. Aunado a esto, la econom\u00eda at\u00f3mica de la transformaci\u00f3n es notable, siendo di\u00f3xido de azufre el \u00fanico subproducto de la reacci\u00f3n.<\/span><\/p>\n

Abstract:<\/strong> The generation of sulfonyl radicals has long been known as a flexible strategy in a wide range of different sulfonylative transformations. Meanwhile their use in alkylation processes has been somehow limited due to their inherent difficulty in evolving to less-stable radicals after sulfur dioxide extrusion. Herein we report a convenient strategy that involves gem-difluorinated sulfinates as an \u201cupgrading-mask\u201d, allowing these precursors to decompose into their corresponding alkyl radicals. The electron\u2013donor character of sulfinates in the formation of an electron donor\u2013acceptor (EDA) complex with transient iminium ions is displayed, achieving the first example of a stereocontrolled light-driven insertion of gem-difluoro derivatives into unsaturated aldehydes. This methodology is compatible with flow conditions, maintaining identical levels of enantiocontrol.<\/span><\/p>\n

Hemos desarrollado una metodolog\u00eda enantioselectiva sin precedentes para la preparaci\u00f3n de compuestos fluorados de gran inter\u00e9s en qu\u00edmica m\u00e9dica y farmac\u00e9utica, utilizando luz visible en batch y en flujo.<\/strong><\/span><\/p>\n

Actualmente, la cantidad de f\u00e1rmacos y agroqu\u00edmicos que contienen fl\u00faor es abrumadora. Esto se debe al hecho de que la inserci\u00f3n de \u00e1tomos de fl\u00faor en la estructura de cualquier mol\u00e9cula org\u00e1nica afecta fuertemente sus propiedades f\u00edsicas y bioqu\u00edmicas iniciales. Este comportamiento est\u00e1 relacionado con varias caracter\u00edsticas del fl\u00faor, por ejemplo, que es el elemento m\u00e1s electronegativo de la tabla peri\u00f3dica conduciendo a la formaci\u00f3n de enlaces C-F altamente polares y fuertes (108 kcal\/mol), o, por su baja polarizabilidad, modulando las interacciones intermoleculares. Adem\u00e1s, el pKa de funcionalidades proximal a \u00e1tomos de fl\u00faor sufren una gran variaci\u00f3n afectando la solubilidad, la lipofilicidad, la permeabilidad as\u00ed como la interacci\u00f3n con prote\u00ednas de la mol\u00e9cula entera. En particular, los fragmentos de difluorometilo (-CF2<\/sub>H) o difluorometileno (-CF2<\/sub>-) han atra\u00eddo un gran inter\u00e9s por sus propiedades bioisost\u00e9ricas de los grupos hidroxilo y ox\u00edgeno et\u00e9reo. Todav\u00eda, la falta de m\u00e9todos vers\u00e1tiles y quimioselectivos para su introducci\u00f3n o el uso de reactivos con fuerte impacto ambiental, mantiene su expansi\u00f3n en el campo farmac\u00e9utico como una limitaci\u00f3n. Por lo tanto, la b\u00fasqueda de nuevos m\u00e9todos hacia la instalaci\u00f3n estereocontrolada de los grupos CF2<\/sub>H- and CF2<\/sub>– en mol\u00e9culas diferentes resulta de gran utilidad.  <\/span><\/p>\n

En este contexto, hemos ideado una estrategia utilizando gem-difluoro sulfinatos como precursores de radicales alqu\u00edlicos fluorados a trav\u00e9s de su descomposici\u00f3n oxidativa promovida por la luz visible y liberando di\u00f3xido de azufre como \u00fanico subproducto. Adem\u00e1s, hemos seleccionado materiales de partida sencillos y abundantes como aldeh\u00eddos \u03b1,\u03b2-insaturados y un derivado de prolina como catalizador quiral, haciendo este proyecto atractivo y ventajoso desde un punto de vista sint\u00e9tico.<\/span><\/p>\n

Durante la investigaci\u00f3n, hemos encontrado que el car\u00e1cter donante de electrones de los sulfinatos induce la formaci\u00f3n de un complejo donador-aceptor de electrones (EDA) con iones de iminio, promoviendo as\u00ed la adici\u00f3n del radical alqu\u00edlico hacia la cara menos impedida de la enamina reducida y la siguiente generaci\u00f3n del producto deseado mediante un mecanismo de recombinaci\u00f3n de radicales.<\/span>
\n\"\"<\/a><\/p>\n

El resultado es el desarrollo del primer ejemplo de inserci\u00f3n estereocontrolada de derivados de gem-difluoro en aldeh\u00eddos insaturados con alto rendimiento y enantiocontrol. Es importante mencionar que controlar el curso estereoqu\u00edmico de una reacci\u00f3n radicalaria sigue representando un reto para la comunidad cient\u00edfica. Adem\u00e1s, el impacto de este trabajo es evidente considerando que se trata de unos de los pocos ejemplos de literatura sobre la organo-fotocat\u00e1lisis asim\u00e9trica, perfectamente en l\u00ednea con el Premio Nobel de Qu\u00edmica 2021 recibido por los profesores Benjamin List y David MacMillan por el gran impacto de la organocat\u00e1lisis en la investigaci\u00f3n farmac\u00e9utica y en la qu\u00edmica verde.<\/span><\/p>\n

As\u00ed, hemos demostrado una gran versatilidad y tolerancia a diferentes grupos funcionales, extendiendo el protocolo tanto a cinamaldeh\u00eddos diferentemente sustituidos como a una amplia gama de sulfinatos por la enserci\u00f3n de difluorometileno y de fragmentos difluoroalquilicos y difluoroarilicos. Los buenos rendimientos y generalmente buenas hasta excelentes enantioselectividades obtenidas fueron llevadas a cabo en reacciones en batch y en flujo, en este \u00faltimo con tiempos de residencia de solo 10 minutos. Asombrosamente la transformaci\u00f3n funcion\u00f3 tambi\u00e9n mediante la utilizaci\u00f3n de luz solar. Adem\u00e1s, preparamos compuestos bioactivos como el \u00e1cido carbox\u00edlico correspondiente, mol\u00e9cula clave para la preparaci\u00f3n de una amplia familia de inhibidores, la amida derivada, as\u00ed como el heterociclo 1,2,4-oxadiazol, atractivo por su alta demanda en el descubrimiento de f\u00e1rmacos.<\/span><\/p>\n

Referencia<\/strong><\/p>\n

Rodr\u00edguez, R. I.; Sicignano, M; Alem\u00e1n, J. \u201cFluorinated Sulfinates as Source of Alkyl Radicals in the Photo-Enantiocontrolled \u03b2-Functionalization of Enals\u201d Angew. <\/em>Chem. Int. Ed.<\/em> 2022<\/strong>, 61<\/em>, e202112632.<\/p>\n

Contacto<\/strong><\/p>\n

Jos\u00e9 Alem\u00e1n, Responsable del Grupo FRONCAT e Investigador responsable del Grupo FRUAM del Programa FotoArt-CM \u2013 jose.aleman@uam.es<\/a>, www.uam.es\/jose.aleman<\/a><\/p>\n

Coordina FotoArt-CM: V\u00edctor A. de la Pe\u00f1a O\u00b4Shea, Instituto IMDEA Energ\u00eda.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Autores: Ricardo I. Rodr\u00edguez, Marina Sicignano y Jos\u00e9 Alem\u00e1n Resumen: En los \u00faltimos a\u00f1os, la fotoqu\u00edmica ha demostrado ser capaz de encontrar nuevas v\u00edas de activaci\u00f3n y reacci\u00f3n en condiciones suaves y respetuosas con el medio ambiente, que ser\u00edan imposibles por medios convencionales. En este sentido, hemos enfocado nuestra investigaci\u00f3n en el desarrollo de nuevas metodolog\u00edas \u00fatiles promovidas por la luz visible que involucran el control y adici\u00f3n de radicales libres. En concreto, hemos reportado la \u03b2-funcionalizaci\u00f3n de aldeh\u00eddos insaturados de una manera altamente enantioselectiva utilizando sulfinatos fluorados como fuente de radicales alqu\u00edlicos. La irradiaci\u00f3n con luz azul y el\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":29,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[1],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/135128"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/users\/29"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=135128"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/135128\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":135132,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/135128\/revisions\/135132"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=135128"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=135128"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=135128"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}