Formación de enolatos

Detalles: Germán Fernández; ALQUILACIÓN DE ENOLATOS; Visto: 427

En este capítulo se abordan los aspectos fundamentales de la estructura y estabilidad de los carbaniones, centrándose en aquellos estabilizados por sustituyentes de carbonil y otros grupos retiradores de electrones (EWG, por sus siglas en inglés). Se establece una relación entre las propiedades y reactividad de estos carbaniones y su aplicación como nucleófilos en síntesis. La acidez de los grupos C-H, determinada por el grupo funcional estabilizador, se vincula fundamentalmente con la formación de enolatos, destacando la relación entre control cinético o termodinámico en la formación de enolatos por deprotonación.

El control del equilibrio entre enolato y su ácido conjugado se basa en la elección de la base. La reacción puede llevarse a cabo en condiciones donde el enolato está en equilibrio con su ácido conjugado o donde el reactante se convierte completamente en su base conjugada. La cantidad y fuerza de la base son determinantes clave. Los procedimientos actuales para la alquilación de enolatos suelen implicar una conversión completa a la base conjugada, permitiendo un mayor control regioquímico y estereoquímico. El solvente y otros aditivos coordinadores también afectan significativamente la estructura y reactividad de los carbaniones generados por deprotonación.

La tabla siguiente proporciona datos aproximados de pK para diversos grupos funcionales y algunas bases comúnmente utilizadas.

Compuestos con dos grupos estabilizadores de carga.

alquilacion enolatos 03 01

a-diketonas, a-cetoésteres, malonatos y otros compuestos con dos grupos estabilizadores tienen valores de pK ligeramente por debajo del etanol y otros alcoholes comunes. Como resultado, estos compuestos pueden convertirse completamente en enolatos mediante alcoóxidos de sodio o potasio. A menudo, el segundo grupo EWG es ajeno al propósito general de la síntesis y su eliminación requiere un paso adicional.

EWG: -NO₂ > -COR > CN ~ CO₂R > SO₂R > Ph ~ SR > H > R

Después de 1960, se desarrollaron procedimientos que utilizan solventes apróticos, especialmente THF, y bases tipo amiduro como el diisopropilamiduro de litio (LDA). Las dialquilaminas tienen un pK alrededor de 35, lo que permite la conversión completa de compuestos monofuncionales con pK > 20, especialmente cetonas, ésteres y amidas, en sus enolatos.

[1] Diisopropilamiduro de litio (LDA)

Otras bases comúnmente utilizadas son bis(trimetilsilil)amiduro de litio. Los aniones de litio, sodio y potasio se abrevian como LiHMDS, NaHMDS y KHMDS. Las disililaminas tienen un pK alrededor de 30. La basicidad tanto de las dialquiamiduros como los disililamiduros tiende a aumentar con la ramificación en los grupos alquilo. Las amidas más ramificadas también muestran un mayor impedimento estérico estérica.

[2] [2] bis(trimetilsilil)amiduro de litio o hexametildisilazida de litio (LiHMDS)

La LiHMDS no tiene estabilidad y tiende a formar trímeros.

Un ejemplo es el tetrametilpiperiduro de litio, LiTMP, que a veces se utiliza como base para la deprotonación. Otras bases fuertes, como el anión amiduro NH₂^-, la base conjugada del DMSO, y el anión de trifenilmetilo, son capaces de llevar a cabo una conversión prácticamente completa de una cetona a su enolato. El hidruro de sodio y el hidruro de potasio también se pueden utilizar para preparar enolatos a partir de cetonas, aunque la reactividad de los hidruros metálicos depende en cierta medida del método de preparación y purificación del hidruro.