Edición molecular a un toque

Un artículo de Fernando García Tellado.

La química click (o química a un toque siguiendo la metáfora futbolística) ocupa un lugar preminente en el arsenal de reacciones químicas que por su eficiencia y efectividad se acercan al concepto de transformaciones químicas ideales. Este hecho ha sido reconocido con la concesión del premio Nobel de Química 2022.

La reacción hidroxilo-ino (reacción de adición de alcoholes a alquinos activados catalizada por bases de Lewis), desarrollada a lo largo de los años por diferentes grupos de investigación, ha sido recientemente formalizada por el grupo de David Tejedor y Fernando García Tellado como una reacción extremadamente eficiente, tanto en su rendimiento como en su economía de átomos, y general para todo tipo de alcoholes, con la única excepción de los alcoholes terciarios alifáticos. Estas características la definen como una reacción click de amplio espectro y enorme potencial transformador. Sus homólogas amino-ino y tiol-ino han demostrado este poder transformador en diferentes ámbitos de la síntesis orgánica. Uno de ellos, de extrema relevancia en la química sintética actual, es el de química covalente dinámica (CDvC por sus siglas en inglés). Esta química hace uso de reacciones reversibles para ejercer control en la generación de sistemas y redes moleculares, o de arquitecturas químicas complejas. La reversibilidad de estas reacciones permite desarrollar procesos de edición molecular en ensamblajes covalentes mediante intercambio de alguno de sus componentes.

A pesar del número creciente de reacciones que se van incluyendo en el arsenal de reacciones CDvC, el número de reacciones click disponible es aún muy limitado. En un artículo recientemente publicado en Organic Letters, los grupos de investigación liderados por Carrillo y Tejedor han demostrado el poder de la reacción hidroxilo-ino en el campo de la DCvC, utilizando fenoles como componentes recambiables en sistemas de b-fenoxiacrilato de alquilo.

En estos sistemas, la diferencia de pKa entre los fenoles gobierna la dinámica del intercambio y fija la termodinámica del equilibrio. La reacción ha sido validada en la arena de la química supramolecular en la que las arquitecturas complejas tales como las cajas moleculares sensibles a estímulos externos ocupan un lugar relevante. Como ejemplo se eligió la caja molecular hemocriptofano, la cual presenta una buena estabilidad termodinámica y se sintetiza en una única etapa usando la reacción hidroxil-ino que se muestra en la figura anterior. La caja, una vez formada, descompone en presencia de un exceso de p-metoxifenol utilizando las mismas condiciones de reacción de su formación, lo que confirma el potencial de esta química para el control de la construcción/destrucción de sistemas moleculares con componentes fenólicos.

 

Tanausú Santos, Yaiza Pérez-Pérez, David S. Rivero, Raquel Diana-Rivero, Fernando García-Tellado, David Tejedor and Romen Carrillo. Dynamic Hydroxyl–Yne Reaction with Phenols. Organic Letters 2022, 24, 8401-8405.

Image
Química clic