Sintesi di Corey-House e Wikipedia:Pagine da cancellare/Conta/2019 luglio 10: differenze tra le pagine

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La '''sintesi di Corey-House''', nota anche come '''reazione di Corey-Posner-Whitesides-House''' o con una diversa disposizione dei nomi citati, è una reazione organica in cui un litio dialchilcuprato (R₂CuLi) detto [[Reattivi di Gilman|reattivo di Gilman]] (in onore di [[Henry Gilman]]) reagisce con [[alogenuri alchilici]] per formare un [[Alcani|alcano]] così come un non ben definito composto di [[Reattivi di organo-rame|organorame]] e un alogenuro di litio come sottoprodotti.<ref>{{cite book|last=Posner|first=G. H.|chapter=Substitution Reactions using Organo Copper Reagents|title=Organic Reactions|year=1975|volume=22|issue=|pages=253|doi=10.1002/0471264180.or022.02}}</ref><ref>{{cite journal|last=Corey|first=Elias J.|author2=Posner, Gary H.|title=Selective formation of carbon-carbon bonds between unlike groups using organocopper reagents|journal=Journal of the American Chemical Society|date=19 July 1967|volume=89|issue=15|pages=3911–3912|doi=10.1021/ja00991a049}}</ref><ref>{{cite journal|last=House|first=Herbert O.|author2=Respess, William L.|author3=Whitesides, George M.|title=The Chemistry of Carbanions. XII. The Role of Copper in the Conjugate Addition of Organometallic Reagents|journal=The Journal of Organic Chemistry|date=1 October 1966|volume=31|issue=10|pages=3128–3141|doi=10.1021/jo01348a012}}</ref>

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La reazione, scritta in breve, è la seguente:

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: Li⁺[R–Cu–R]^– + R'–X → R–R' + "RCu" + Li⁺X^–

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In breve, un "[[carbanione]] mascherato" come un composto di organolitio o un [[Reattivi di Grignard|reattivo di Grignard]] reagisce direttamente (senza il rame) con un alogenuro alchilico, tramite una reazione di [[sostituzione nucleofila]], per formare un nuovo legame C-C. Tuttavia, al di là dell'uso di acetiluri metallici come [[Nucleofilo|nucleofili]], questo processo raramente funziona a dovere a causa di [[reazioni di scambio metallo-alogeno]] e/o a causa della formazione di grandi quantità di sottoprodotti ottenuti per riduzione o eliminazione.<ref>Si dia comunque un'occhiata alla [[reazione di Wurtz]] per i casi in cui un reagente di organo-sodio generato ''in situ'' reagisce con un alogenuro alchilico.</ref>

{{Conteggio cancellazioni/In corso/Voce|i = 5 |voce = Brianza vigila Bolivia spera |turno = |tipo = semplificata |data = 2019 luglio 10 |multipla = |argomenti = letteratura |temperatura = 3 }}

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In veste di soluzione a questo problema, la reazione di Corey-House costituisce un metodo generale, e dalle alte rese, per unire due gruppi alchilici oppure un gruppo alchilico con uno arilico.

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Si tratta di una [[Accoppiamento ossidativo|'''reazione di accoppiamento''']] (''cross-coupling reaction'') in cui il prodotto finale è un alcano formato dai due gruppi alchilici<ref>{{Cita web|url=http://www.chimicaorganica.net/tag/sintesi-di-corey-house|titolo=sintesi di Corey-House - Chimica Organica|sito=www.chimicaorganica.net|accesso=2018-04-03}}</ref> degli alogenuri impiegati. Per inciso, è stata la prima reazione di accoppiamento ad essere stata osservata e descritta.

== Cenni storici ==

Questa reazione fu sviluppata da quattro chimici organici (all'epoca due dell'[[Università di Harvard]] e due del [[Massachusetts Institute of Technology|MIT]]) nella seconda metà degli anni Sessanta, con ulteriori modifiche nei primi anni Settanta del secolo scorso:

* [[Elias James Corey|Elias Corey]] e [[Gary H. Posner|Gary Posner]] (di Harvard)

* [[Herbert House]] e il suo collega [[George M. Whitesides]] (MIT)

== Obiettivo ==

L'obiettivo di questa reazione di sintesi è piuttosto vasto. Una vasta gamma di litio dialchilcuprati (R₂CuLi, R = gruppo alchilico 1°, 2°, o 3°, arilico o alchenilico) e alogenuri (RX, R = metile, benzile, allile, 1°, o alchile ciclico 2°, arilico o alchenilico e X = Br, I, [[Tosylate|OTs]] oppure [[Triflate|OTf]]; X = Cl è poco usato) va incontro a questa reazione.<ref>{{Cite book|title=Organometallics in Synthesis: A Manual|last=Lipshutz|first=Bruce H.|publisher=Wiley|year=2002|isbn=0471984167|editor-last=Schlosser|editor-first=Manfred|___location=|pages=665-815}}</ref><ref name=":0">{{Cite journal|last=Whitesides|first=George M.|last2=Fischer|first2=William F.|last3=San Filippo|first3=Joseph|last4=Bashe|first4=Robert W.|last5=House|first5=Herbert O.|date=1969-08-01|title=Reaction of lithium dialkyl- and diarylcuprates with organic halides|url=https://dx.doi.org/10.1021/ja01045a049|journal=Journal of the American Chemical Society|volume=91|issue=17|pages=4871–4882|doi=10.1021/ja01045a049|issn=0002-7863}}</ref> La reazione di solito avviene a temperatura ambiente o inferiori, in un solvente [[Eteri|etereo]]. A causa della grande quantità di partner impiegabili, la tolleranza verso certi gruppi funzionali (non funziona con il C=O di [[aldeidi]] e [[chetoni]]) e la semplicità operativa, la sintesi di Corey-House è una tecnica pratica e notevole per sintetizzare complesse molecole organiche.

Vi sono però dei limiti. Alogenuri alchilici 2° o 3° ingombrati di solito non funzionano o danno i prodotti desiderati in basse quantità. Per di più, gli alchinilcuprati sono in genere inerti nelle condizioni operative usuali. Questa reazione, infine, non funziona se si tenta di unire due gruppi arilici (per esempio, due anelli benzenici) e in questo caso si preferisce ricorrere a reazioni di catalisi con metalli di transizione quali il palladio.

== Meccanismo di reazione ==

La reazione di Corey-House vera e propria è preceduta da due stadi preliminari in cui si prepara il richiesto reagente di Gilman, partendo da un alogenuro alchilico. Nel primo passaggio, l'alogenuro alchilico viene trattato con [[litio]] metallico per preparare il reattivo di alchillitio, RLi. L'alogenuro di partenza nello stadio di litiazione può essere primario, secondario o terziario.

: R–X + 2Li° → RLi + Li⁺X^–

Nel secondo passaggio si prepara il litio dialchilcuprato (reagente di Gilman) a partire dall'alchilitio per reazione con lo [[ioduro rameoso]] (CuI). Si tratta di una reazione di [[Transmetallazione|''transmetallazione'']].

: 2RLi + CuI → Li⁺[R–Cu–R]^– + LiI

Nel caso in cui non si possa utilizzare alchillitio a causa di una incompatibilità con certi gruppi funzionali, si può ricorrere alla transmetallazione usando altri metalli (per esempio Mg, Zn, Al, B).

La sintesi di Corey-House vera e propria, comunque, è una reazione che coinvolge organorame e [[Reattivi di organo-litio|organolitio]]. Il passaggio finale è il seguente:

: Li⁺[R–Cu–R]^– + R'–X → R–R' + "RCu" + LiX

: [[File:Corey-House.png|centro|senza_cornice|500x500px|Schema sintetico della reazione di Corey-House]]

Dalla stechiometria è evidente che un equivalente di R va perso in forma di una specie di alchil-rame non ben definita (nel senso che potrebbe essere anche polimerica e che di solito viene riconvertita ad alcano RH tramite un ''work-up'' acquoso). Per evitare che ciò accada quando R è prezioso o comunque una molecola che si sintetizza con difficoltà, si può preparare un reagente di formula (R)(R_U)CuM, dove R_U è un legando debole non trasferibile (tipo ciano, alchinile, 2-tienile ecc...).

E' importante notare che quando R e R' (cioè i gruppi alchilici delle due molecole di alogenuro usate) sono diversi, si ottiene soltanto il prodotto incrociato R-R' (da qui il nome di '''reazione di accoppiamento incrociato/a'''). I composti R-R o R'-R', ovvero alcani simmetrici, non si ottengono in quantità significative. Se si è interessati ad essi si deve ricorrere ad altre reazioni di accoppiamento (tipicamente alla [[Reazione di Wurtz|'''reazione di Wurtz''']]).

Nel caso dei bromuri alchilici e dei [[Tosilato|tosilati]], l'inversione di configurazione si osserva quando un elettrofilo alchilico configurazionalmente puro viene utilizzato. Si ritiene che la reazione proceda attraverso un meccanismo tipo S_N2 per dare composti di rame (III), che poi vanno incontro a eliminazione riduttiva per fornire il prodotto finale. Quando si utilizzano ioduri alchilici, lo scambio di configurazione è accompagnato da prodotti di ciclizzazione.

E' importante notare che affinché questa reazione abbia successo, il partner alogenuro-alchilico deve essere metilico, benzilico, allilico, un cicloalchile 1° o 2°, dal momento che gli elettrofili 3° tendono a dare risultati scarsi.<ref>

In un esempio tipico, il litio dibutilcuprato reagisce con il 2-bromopentano per dare il prodotto di accoppiamento con una resa di solo il 12%. Ad ogni modo, i reagenti di organorame derivati da gruppi arilici reagiscono con successo. Per inciso, il litio difenilcuprato reagisce con (''R'')-2-bromobutano con rese del 73-78%.</ref> Tuttavia, gli ioduri arilici e i triflati, che normalmente non subiscono sostituzione nucleofila in assenza di un metallo di transizione, possono altrettanto essere utilizzati come partner per l'accoppiamento.<ref name=":0" />

== Versione catalitica ==

Nel 1971 [[Jay Kochi]] riportò che i reattivi di Grignard e i bromuri alchilici possono essere accoppiati usando una quantità catalitica di litio tetraclorocuprato (II),<ref>{{Cite journal|last=TAMURA|first=M.|last2=KOCHI|first2=J.|date=1971-01-01|title=Coupling of Grignard Reagents with Organic Halides|url=http://www.thieme-connect.de/DOI/DOI?10.1055/s-1971-35043|journal=Synthesis|language=en|volume=1971|issue=6|pages=303–305|doi=10.1055/s-1971-35043|issn=0039-7881}}</ref><ref>{{Cite book|title=Organometallic Mechanisms and Catalysis|last=Kochi|first=Jay K.|publisher=Academic Press|year=1978|isbn=0-12-418250-X|___location=New York|pages=381–386|via=}}</ref> un processo che fu poi esteso in seguito agli alchil-tosilati grazie agli studi di Schlosser e Fouquet.<ref>{{Cite journal|last=Fouquet|first=Gerd|last2=Schlosser|first2=Manfred|date=1974-01-01|title=Improved Carbon-Carbon Linking by Controlled Copper Catalysis|url=http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.197400821/abstract|journal=Angewandte Chemie International Edition in English|language=en|volume=13|issue=1|pages=82–83|doi=10.1002/anie.197400821|issn=1521-3773}}</ref> Nel processo catalitico, il reattivo di Grignard va incontro a transmetallazione con il sale o complesso di rame per generare un organocuprato come intermedio catalitico, che poi va incontro alla reazione con l'elettrofilo alogenuro per formare il prodotto di accoppiamento e rilasciare il rame, completando così il ciclo catalitico.

[[File:Kochi-Schlosser_coupling.png|centro|senza_cornice|400x400px]]

Più di recente si è visto che usando TMEDA come [[ligando]] per il rame e metossido di litio come base, è ora possibile accoppiare reattivi di Grignard 1°, 2° e 3° con bromuri alchilici 1° e 2° e coi tosilati, ottenendo prodotti in alte rese con una stereo-inversione quasi esclusiva.

La reazione rivisitata da Kochi prende il nome di '''reazione di accoppiamento di Kochi-Schlosser'''.<ref>{{Cite journal|last=Yang|first=Chu-Ting|last2=Zhang|first2=Zhen-Qi|last3=Liang|first3=Jun|last4=Liu|first4=Jing-Hui|last5=Lu|first5=Xiao-Yu|last6=Chen|first6=Huan-Huan|last7=Liu|first7=Lei|date=2012-07-11|title=Copper-Catalyzed Cross-Coupling of Nonactivated Secondary Alkyl Halides and Tosylates with Secondary Alkyl Grignard Reagents|url=https://dx.doi.org/10.1021/ja304848n|journal=Journal of the American Chemical Society|volume=134|issue=27|pages=11124–11127|doi=10.1021/ja304848n|issn=0002-7863}}</ref>

== Voci correlate ==

* [[Reattivi di Gilman]]

* [[Reazione di Wurtz]]

* [[Accoppiamento ossidativo]]

== Note ==

{{Reflist}}

== Altri progetti ==

== Collegamenti esterni ==

* {{It}}Reazione di accoppiamento di due alogenuri, su chimica-online.it: http://www.chimica-online.it/organica/copulazione-alogenuri-alchilici.htm

* {{En}}https://chem.libretexts.org/Core/Organic_Chemistry/Alkanes/Synthesis_of_Alkanes/Corey-House_Reaction

{{Portale|Chimica}}

[[Categoria:Reazioni chimiche]]

[[Categoria:Reazioni chimiche per scopritore]]

[[Categoria:Chimica organica]]