sábado, 8 de noviembre de 2008

ORGANOTRIFLUOROBORATOS DE POTASIO: UNA ALTERNATIVA A LOS REACTIVOS BORADOS TRADICIONALES

Desde el descubrimiento de la reacción de Suzuki-Miyaura en los años 70, los compuestos organoborados se han convertido en los compuestos organometálicos más populares para la formación de enlaces carbono-carbono y esta popularidad se debe a algunas de sus características: (1) compatibilidad con muchos grupos funcionales; (2) fácil disponibilidad de los mismos mediante reacciones de hidroboración y transmetalación y (3) baja toxicidad.
Los compuestos organoborados más usados en las reacciones de Suzuki son los ácidos borónicos y los correspondientes ésteres pero algunos de estos compuestos presentan complicaciones: son inestables, sensibles a la humedad y en general, son caros (ácido fenilborónico, 50g: US$ 155.5; ácido 4-metoxifenilborónico, 25g: US$ 372.5; ácido 4-formilfenilborónico, 25g: US$ 317). Sin embargo, recientemente, muchos grupos han explorado el uso de sales de organotrifluoroboratos de potasio (RBF3K) como alternativa a los reactivos borados tradicionales. Estas sales se preparan rápidamente por adición de una solución acuosa de KHF2 (que no es caro y además, fácilmente disponible) a una amplia variedad de intermedios organoborados. Los RBF3K son compuestos que presentan una mayor nucleofilia que la de sus ácidos borónicos y ésteres. Son sólidos cristalinos, estables y se pueden preparar fácilmente a partir de compuestos que no son caros.
En lo que respecta a su síntesis, inicialmente, las sales de tipo 2 se obtenían a partir de la reacción de los organodihaloboranos 1 por tratamiento con un exceso de KF acuoso, al tiempo que los dihaloorganoboranos eran aislados o generados in situ a partir de organostananos.
En 1995, el uso de KHF2 mejoró los métodos de preparación de organotrifluoroboratos. Con la aparición de este reactivo, el uso de organodihaloboranos (altamente reactivos e inestables) ya no fue necesario y desde entonces, las sales de organotrifluoroboratos de tipo 2 son obtenidas por simple tratamiento de los ácidos borónicos y derivados de tipo 3 con una solución acuosa de KHF2.

En el laboratorio del Prof. Hèlio Stefani de la USP, que es donde tomé contacto con los organotrifluoroboratos, éstos son preparados mediante un protocolo que da muy buenos resultados. Los organohaluros de tipo 4 se someten a una secuencia de intercambio Li/haluro o inserción de Mg, reacción de boronación (ellos usan trimetilborato) seguida de hidrólisis y tratamiento in situ con KHF2. El control de temperatura en estas etapas es crucial para lograr la formación de las sales con éxito. La boronación comienza a -78 °C, se agita a esa T por 30 minutos y luego se aumenta la T a -40 °C. Luego de 1 hora se adiciona el KHF2 a -40 °C y se agita por 4 horas más, dejando aumentar gradualmente la T.

El aislamiento y la purificación de los organotrifluoroboratos de potasio es fácil y práctico. Generalmente, se puede realizar por remoción del disolvente de reacción seguido por lavado con acetona en caliente y cristalización con Et2O.
De manera de aumentar la solubilidad de los organotrifluoroboratos en disolventes polares y no polares, los RBF3K se tratan con hidróxido de tetra-n-butilamonio generándose así las sales de tipo 5 en forma rápida y con excelente rendimiento. También pueden obtenerse alquiniltrifluoroboratos de potasio por desprotonación de alquinos terminales, normalmente con n-BuLi, seguido de reacción de boronación y tratamiento con KHF2 acuoso. Les puedo decir que con algunos alquinos funcionalizados que contienen grupos básicos la reacción no da.
Resultado de la colaboración que mantiene nuestro grupo con el del Prof. Hèlio Stefani, utilizamos varios organotrifluoroboratos de potasio derivados de alquenos y alquinos como nucleófilos en reacciones de cross-coupling de Suzuki-Miyaura con el bromuro vinílico 6 en presencia de Pd(PPh3)4 y obtuvimos muy buenos resultados.

Bueno compañeros, espero que les haya sido útil este aporte y que más se sumen a preparar estas sales y aplicarlas o bien que las tengan en mente como alternativa a los reactivos borados tradicionales.
Saludos,
Ana

Muchas gracias Ana

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