Óxidos de metales dúctiles impregnados sobre magnetita

Óxidos de metales dúctiles impregnados sobre
magnetita: nuevos catalizadores en Síntesis
Orgánica.
Rafael Cano Monserrat
Instituto de Síntesis Orgánica
Institut de Síntesi Orgànica
Óxidos de metales dúctiles impregnados sobre
magnetita: nuevos catalizadores en Síntesis
Orgánica
Memoria que, para optar al grado de
Doctor en Química, presenta el licenciado:
RAFAEL CANO MONSERRAT
Alicante, 24 de Mayo de 2013
Los Directores
MIGUEL YUS ASTIZ
DIEGO JOSÉ RAMÓN DANGLA
FRANCISCO ALONSO VALDÉS, Director del Instituto de Síntesis Orgánica de
la Facultad de Ciencias de la Universidad de Alicante,
CERTIFICA:
Que la presente memoria titulada “Óxidos de metales dúctiles impregnados sobre
magnetita: nuevos catalizadores en Síntesis Orgánica” presentada por el
Licenciado D. Rafael Cano Monserrat para aspirar al grado de Doctor en
Química, ha sido realizada en este departamento bajo la dirección de los
Doctores Miguel Yus Astiz y Diego José Ramón Dangla.
Alicante, Abril de 2013
Francisco Alonso Valdés
PRÓLOGO
Prólogo
3
Parte de los resultados descritos en la presente memoria han sido objeto
de las siguientes publicaciones: †
“Impregnated Copper on Magnetite as Recyclable Catalyst for the Addition of Alkoxy
Diboron Reagents to C-C Double Bonds”. R. Cano, D. J. Ramón, M. Yus, J. Org. Chem.
2010, 75, 3458-3460.
“Transition-Metal-Free O-, S-, and N-Arylation of Alcohols, Thiols, Amides, Amines,
and Related Heterocycles”. R. Cano, D. J. Ramón, M. Yus, J. Org. Chem. 2011, 76, 654660.
“Impregnated palladium on magnetite, a new catalyst for the ligand-free cross-coupling
Suzuki-Miyaura reaction”. R. Cano, D. J. Ramón, M. Yus, Tetrahedron 2011, 67, 54325436.
“Impregnated Ruthenium on Magnetite as a Recyclable Catalyst for the N-Alkylation of
Amines, Sulfonamides, Sulfinamides, and Nitroarenes Using Alcohols as Electrophiles
by a Hydrogen Autotransfer Process”. R. Cano, D. J. Ramón, M. Yus, J. Org. Chem.
2011, 76, 5547-5557.
“Unmodified Nano-Powder Magnetite or Iron(III) Oxide Catalyze the Easy and Fast
Synthesis of 4-Substituted-4H-Pyrans”. R. Cano, D. J. Ramón, M. Yus, Synlett 2011,
2017-2020.
“Impregnated palladium on magnetite as catalyst for multicomponent reductive
amination reactions and other related reducing processes”. R. Cano, M. Yus, D. J.
Ramón, Tetrahedron 2011, 67, 8079-8085.
“Impregnated copper or palladium-copper on magnetite as catalysts for the domino and
stepwise Sonogashira-cyclization processes: a straightforward synthesis of
benzo[b]furans and indoles”. R. Cano, M. Yus, D. J. Ramón, Tetrahedron 2012, 68,
1393-1400.
“Impregnated Platinum on Magnetite as an Efficient, Fast, and Recyclable Catalyst for
the Hydrosilylation of Alkynes”. R. Cano, M. Yus, D. J. Ramón, ACS Catal. 2012, 2,
1070-1078.
“First practical cross-alkylation of primary alcohols with a new and recyclable
impregnated iridium on magnetite catalyst”. R. Cano, M. Yus, D. J. Ramón, Chem.
Commun. 2012, 48, 7628-7630.
†
La investigación incluida en esta memoria ha sido financiada por el antiguo Ministerio de
Ciencia y Tecnología (Consolider Ingenio 2010 CSD2007-00006, CTQ2007-65218/BQU) y
por el actual Ministerio de Economía y Competitividad (CTQ2011-24151), por la Generalitat
Valenciana (G. V. PROMETEO/2009/039 y FEDER) y con la concesión de una beca
predoctoral a través del programa PROMETEO de la Generalitat Valenciana.
RESUMEN
SUMMARY
RESUM
Resumen
7
En la presente memoria se describe la preparación y caracterización de
distintos catalizadores derivados de óxidos de metales de transición impregnados
en la superficie de la magnetita así como su posterior aplicación en distintas
reacciones de interés general en el ámbito de la Química Orgánica.
En el primer capítulo se detalla la preparación y caracterización completa
de los distintos catalizadores sintetizados.
En el segundo capítulo se estudió la capacidad catalítica de la magnetita
como catalizador ácido en las reacciones de síntesis de 4-H-piranos y de adición
de cloruros de ácidos a alquinos.
En el tercer capítulo se aplicó el catalizador derivado de cobre en las
reacciones de hidroborilación de dobles enlaces y de síntesis de benzofuranos a
través de un proceso tipo Sonogashira seguido de ciclación.
En el cuarto capitulo el catalizador derivado de rutenio se aplicó a la Nalquilación de aminas, sulfonamidas, sulfinamidas y nitroarenos a través de un
proceso de autotransferencia de hidrógeno.
En el quinto capítulo el catalizador derivado de paladio fue utilizado para
llevar a cabo las reacciones de acoplamiento de tipo Suzuki-Miyaura y de
aminación reductora de aldehídos de forma multicomponente.
En el sexto capítulo el catalizador derivado de osmio fue empleado en la
dihidroxilación de alquenos, para dar lugar a los correspondientes dioles.
En el séptimo capítulo el catalizador derivado de iridio permitió la
alquilación cruzada de alcoholes primarios por primera vez a través de un
proceso de autotransferencia de hidrógeno.
En el capítulo octavo el catalizador derivado de platino se utilizó en la
hidrosililación de alquinos en ausencia de disolvente, mostrando una gran
selectividad en el caso de utilizar 1,3-diinos como compuestos de partida.
En el último capítulo se estudiaron las reacciones de arilación de
nucleófilos en medio básico y en presencia de DMSO, así como y la alquilación
en la posición C3 de indoles a través de un proceso de autotransferencia de
hidrógeno. Ambos procesos se realizaron en ausencia de metales de transición.
8
Resumen
In the present work, the preparation and characterization of different
catalysts derived from transition metal oxides impregnated on the surface of the
magnetite, as well as their application to different reactions of general interest in
Organic Chemistry, are described.
In the first chapter the full characterization of the catalysts was detailed.
In the second chapter the catalytic activity of the magnetite for the
synthesis of 4-H-pyrans and the addition of acid chlorides to alkynes was studied.
In the third chapter a copper impregnated on magnetite catalyst was
applied to the hydroborylation and to the benzofurans synthesis, throught a
Sonogashira process followed by cyclization.
In the fourth chapter a ruthenium impregnated on magnetite catalyst was
applied for the N-alkylation of amines, sulphonamides, sulphinamides and
nitroarenes throught the hydrogen autotransfer process.
In the fifth chapter a palladium impregnated on magnetite catalyst was
employed in the cross-coupling Suzuki-Miyaura type reaction as well as in the
multicomponent reductive amination of aldehydes.
In the sixth chapter a osmium impregnated on magnetite catalyst was
used for the alkene dihydroxylation to obtain the corresponding diols.
In the seventh chapter a iridium impregnated on magnetite catalyst
allowed the first cross-alkylation of primary alcohols throught the
aforementioned hydrogen autotransfer process.
In the eighth chapter a platinum impregnated on magnetite catalyst was
employed in the hydrosilylation of alkynes under solvent-free conditions,
showing a great selectivity in the case of using 1,3-diynes as starting material.
In the last chapter the reactions of arylation of nucleophiles, in basic
media and in the presence of DMSO, and alkylation of indoles, at the C3-position
throught a hydrogen autotransfer process, were studied. Both reactions were
performed in absence of transition metals.
Resumen
9
En aquest treball es descriu la preparació i caracterització de diferents
catalitzadors derivats d’òxids de metalls de transició impregnats a la superfície de
la magnetita, a més de la seua aplicació en diferents reaccions d’interès general
en l’àmbit de la Química Orgànica.
En el primer capítol es va descriure la caracterització completa del
diversos catalitzadors sintetitzats.
En el segon capítol es va estudiar la capacitat catalítica de la magnetita
com a catalitzador àcid en les reaccions de síntesi de 4H-pirans i d’addició de
clorurs d’àcids a alquins.
En el tercer capítol es va aplicar el catalitzador derivat de coure a les
reaccions de hidroborilació de dobles enllaços y de síntesi de benzofurans
mitjançant un procés de tipus Sonogashira seguit de ciclació.
En el quart capítol el catalitzador derivat de ruteni es va aplicar a la Nalquilació d’amines, sulfonamides, sulfinamides i nitroarens mitjançant un procés
d’autotransferència d’hidrogen.
En el cinquè capítol el catalitzador derivat de pal·ladi va ser utilitzat per
a dur a terme les reaccions d’acoblament de tipus Suzuki-Miyaura i d’aminació
reductora d’aldehids de forma multicomponent.
En el sisè capítol el catalitzador derivat d’osmi va ser emprat per a la
dihidroxilació d’alquens per donar lloc als corresponents diols.
En el setè capítol el catalitzador derivat d’iridi va permetre per primera
vegada l’alquilació creuada d’alcohols primaris mitjançant un procés
d’autotransferència d’hidrogen.
En el vuitè capítol el catalitzador derivat de platí es va utilitzar en la
hidrosililació d’alquins en absència de dissolvent, mostrant una gran selectivitat
en el cas d’utilitzar 1,3-diins com a compostos de partida.
En l’últim capítol es van estudiar les reaccions d’arilació de nucleòfils en
medi bàsic i en presència de DMSO, així com l’alquilació a la posició C 3
d’indols mitjançant un procés d’autotransferència d’hidrogen. Tots dos processos
es van realitzar sense metalls de transició.
PREFACIO
Prefacio
13
En el Departamento de Química Orgánica de la Universidad de Alicante,
desde 2007, se viene desarrollando una nueva línea de investigación dentro del
campo de la catálisis, utilizando magnetita, bien como catalizador o como
soporte de la especie activa del catalizador. El objetivo final del estudio es el
desarrollo de una nueva serie de catalizadores de óxidos de metales dúctiles
impregnados en magnetita, así como su uso en Síntesis Orgánica.
La catálisis heterogénea presenta ventajas obvias desde el punto de vista
medioambiental, siendo la facilidad de reciclado y su reutilización las
principales. Los sistemas magnéticos, además, presentan una ventaja extra, como
es la posibilidad de confinamiento de los mismos, o su aislamiento, por medio de
campos magnéticos. A pesar de estas ventajas los sistemas más simples
derivados de magnetita no habían sido ni preparados ni estudiada su actividad.
La presente memoria está inspirada en esta idea central, y en base a ello
se ha preparado la serie de todos los óxidos de metales de transición dúctiles
impregnados sobre magnetita. Estos sistemas se han empleado como
catalizadores en distintas reacciones típicas de la Química Orgánica actual.
Lo que antecede puede justificar el orden expositivo que sigue:
I.
INTRODUCCIÓN
II.
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
CAPÍTULO I: “Preparación de catalizadores”
CAPÍTULO II: “Reacciones catalizadas por magnetita”
CAPÍTULO III: “Reacciones catalizadas por cobre impregnado
sobre magnetita”
CAPÍTULO IV: “Reacciones catalizadas por rutenio impregnado
sobre magnetita”
CAPÍTULO V: “Reacciones catalizadas por paladio impregnado
sobre magnetita”
CAPÍTULO VI: “Reacciones catalizadas por osmio impregando
sobre magnetita”
CAPÍTULO VII: “Reacciones catalizadas por iridio impregnado
sobre magnetita”
CAPÍTULO VIII: “Reacciones catalizadas por platino
impregnado sobre magnetita
CAPÍTULO IX: “Reacciones sin catalizador”
14
*
Prefacio
III.
PARTE EXPERIMENTAL
IV.
CONCLUSIONES
V.
BIOGRAFÍA
VI.
ÍNDICE*
A lo largo de la presente memoria las referencias bibliográficas han sido recogidas como notas
a pie de página de manera continua. La introducción es independiente en cuanto a la
numeración de esquemas y las figuras.
INTRODUCCIÓN
Introducción
17
1. MAGNETITA
La magnetita,1 Fe3O4, es un óxido mixto de hierro que debe su nombre a
una antigua ciudad de Grecia, Magnes, que dio nombre a la región conocida
como Magnesia donde su presencia fue importante. Este material se utilizó como
la primera brújula en navegación y desde la antigüedad fue explotado como
fuente de hierro. Presenta una dureza desde 5.5 a 6.5 en la escala de Mohs y su
densidad es de 5.2 g/cm3. Se han encontrado cristales de magnetita en bacterias,
así como en el cerebro de abejas, termitas y algunos pájaros como las palomas.
Se cree que estos cristales juegan un importante papel en la habilidad de estos
animales para orientarse al sentir el campo magnético terrestre. Algunos
caracoles también poseen dientes hechos de magnetita en su rádula para poder
raspar alimento de las rocas.
La magnetita posee una estructura cúbica de espinela inversa (Figura 1):
los átomos de oxígeno (esferas verdes) forman una celdilla unidad cúbica
centrada en las caras y los cationes de Fe ocupan los huecos intersticiales. Los
huecos tetraédricos (esferas rojas) están ocupados por los iones de Fe 3+, mientras
que los octaédricos (esferas amarillas) están ocupados por iones de Fe2+ y Fe3+
por igual.2 Los electrones pueden saltar entre los iones de Fe 2+ y Fe3+ en los
huecos octaédricos a temperatura ambiente, proporcionando a la magnetita
propiedades de semimetal.
Figura 1. Estructura reticular de la magnetita.
1
2
P. Majewski, B. Thierry, Crit. Rev. Solid State Mater. Sci. 2007, 32, 203-215.
a) M. Ritter, W. Weiss, Surf. Sci. 1999, 432, 81-94; b) M. Friák, A. Schindlmayr, M. Scheffler,
New J. Phys. 2007, 9, 5 (13 páginas).
18
Introducción
La magnetita puede comportarse como base de Bronsted a través de los
átomos de oxígeno y como ácido de Lewis débil a través de los átomos de Fe. Se
ha analizado la naturaleza de la superficie de la magnetita3 mediante estudios de
difracción de electrones de baja energía (LEED) y microscopía de efecto tunel
(STM), demostrándose que la superficie de la magnetita (Figura 2) presenta 1/4
de monocapa de átomos de hierro tetrahédricos (esferas negras) formando una
estructura 2 × 2 con una celdilla unidad de 5.94 Å, así como átomos de oxígeno
(marcados con X) que no están totalmente coordinados. Por tanto ambos sitios
activos se encuentran en la superficie accesibles a los sustratos.
Figura 2. Superficie de la magnetita.
Las nanopartículas de magnetita presentan superparamagnetismo ya que
debido a su tamaño pequeño no presentan un momento magnético permanente
evitando así que se formen agregados. El superparamagnetismo se produce
cuando la energía térmica puede superar las fuerzas de unión magnéticas,
provocando que los momentos magnéticos atómicos fluctúen al azar. Cuando se
aplica un campo magnético externo, las partículas superparamagnéticas
adquieren cierta magnetización, pero debido a la elevada energía térmica de
3
a) Y. Joseph, M. Wühn, A. Niklewski, W. Ranke, W. Weiss, C. Wöll, R. Schlögl, Phys. Chem.
Chem. Phys. 2000, 2, 5314-5319; b) K. T. Rim, D. Eom, S.-W. Chan, M. FlytzaniStephanopoulos, G. W. Flynn, X.-D. Wen, E. R. Batista, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 1897918985.
Introducción
19
éstas, la magnetización se pierde cuando el campo magnético es retirado. Por lo
tanto, la magnetita puede ser fácilmente separada del resto de componentes de
una reacción4 o bien confinarse mediante la aplicación de un campo magnético
externo, lo que facilita en gran medida su reutilización. Además su preparación
es relativamente fácil.
1.1. MÉTODOS DE SÍNTESIS
a) Co-precipitación: 5 es un método sencillo y fácilmente escalable para
preparar óxidos de hierro partiendo de disoluciones acuosas de sales de Fe 2+ y
Fe3+ mediante la adición de una base bajo atmósfera inerte a temperatura
ambiente o a elevadas temperaturas. El tamaño, forma y composición de las
nanopartículas magnéticas depende de factores como el tipo de sales utilizadas
(cloruros, sulfatos, nitratos), la relación Fe 2+/Fe3+, la temperatura de reacción, el
pH y la fuerza iónica del medio. Generalmente se prepara magnetita añadiendo
una base a una disolución acuosa de Fe 2+/Fe3+ con una relación 1:2.
El principal inconveniente de este método radica en el control de la
distribución del tamaño de partícula para obtener un comportamiento magnético
ideal en sus aplicaciones. Para producir partículas monodispersas es necesario
mantener un proceso corto de nucleación y un crecimiento lento y controlado.
Para ello pueden utilizarse aditivos orgánicos (alcohol polivinílico, oleato de
sodio, ácido oleico) como estabilizantes y agentes reductores para evitar el
aglomeramiento de las partículas.
b) Descomposición térmica:6 permite sintetizar nanopartículas
magnéticas monodispersas mediante la descomposición térmica de compuestos
organometálicos derivados de hierro [Fe(acac)3, Fe(OAc)2, Fe(CO)5] en
disolventes orgánicos de elevado punto de ebullición y en presencia de
4
5
6
G. M. Whitesides, C. L. Hill, J.-C. Brunie, Ind. Eng. Chem., Process Des. Dev. 1976, 15, 226227.
a) J. Lee, T. Isobe, M. Senna, Colloids Surf. A 1996, 109, 121-127; b) D. K. Kim, Y. Zhang, W.
Voit, K. V. Rao, M. Muhammed, J. Magn. Magn. Mater. 2001, 225, 30-36; c) B. L. Cushing,
V. L. Kolesnichenko, C. J. O’Connor, Chem. Rev. 2004, 104, 3893-3946; d) A. K. Gupta, A. S.
G. Curtis, Biomater. 2004, 25, 3029-3040; e) A. L. Willis, N. J. Turro, S. O’Brien, Chem.
Mater. 2005, 17, 5970-5975.
a) S. Sun, H. Zeng, D. B. Robinson, S. Raoux, P. M. Rice, S. X. Wang, G. Li, J. Am. Chem.
Soc. 2004, 126, 273-279; b) F. X. Redl, C. T. Black, G. C. Papaefthymiou, R. L. Sandstrom, M.
Yin, H. Zeng, C. B. Murray, S. P. O’Brien, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 14583-14599; c) Z.
Li, Q. Sun, M. Gao, Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 123-126.
20
Introducción
surfactantes como ácido oleico, ácido laúrico o polialcoholes. La relación
existente entre los reactivos de partida (disolvente, compuesto organometálico y
surfactante) es el factor decisivo en la forma y tamaño de las nanopartículas
formadas, aunque también influyen la temperatura, el tiempo de reacción y el
periodo de envejecimiento. Este método presenta el control de forma y tamaño de
partículas más preciso, aunque requiere elevadas temperaturas (100-320 ºC),
atmósfera inerte y una mayor complejidad de trabajo.
c) Microemulsión:7 es una variante de la co-precipitación. Una
microemulsión es una dispersión isotrópica termodinámicamente estable de dos
líquidos inmiscibles, en la cual, el microdominio de uno o los dos líquidos es
estabilizado por una película de moléculas surfactantes. En las microemulsiones
de agua en aceite, la fase acuosa queda dispersada como microgotas rodeadas por
la monocapa de surfactante. El tamaño de la micela inversa es determinado por la
relación molar agua-surfactante. Mezclando dos micelas con los reactivos
deseados, las microgotas colisionarán, se unirán y volverán a romperse
continuamente, y finalmente las partículas de magnetita precipitarán en el interior
de las micelas, como si se tratase de un nanoreactor. Por último, añadiendo
disolvente (acetona, etanol) puede extraerse el precipitado, para su posterior
filtrado o centrifugado.
d) Síntesis hidrotermal:8 es una variante de la descomposición térmica
en la que se sintetizan partículas de magnetita en condiciones de elevadas
temperatura (200 ºC) y presión. Esta estrategia está basada en mecanismos de
separación y transferencia de fases que tienen lugar en interfases sólido-líquido
presentes durante el proceso de síntesis. De esta forma pueden prepararse
partículas de magnetita de entre 9-12 nm.
1.2. APLICACIONES
Aunque se tiene la idea generalizada de que la magnetita es un material
inestable, y por lo tanto poco útil, su inestabilidad solo es importante frente a
ácidos o bases fuertes acuosos y a oxidantes o reductores fuertes, comportándose
como cualquier otro óxido de amplio uso en Química Orgánica, como son la
sílice, titania, ceria, etc. A pesar de todo, y como consecuencia de las interesantes
7
8
M. Igartua, P. Saulnier, B. Heurtault, B. Pech, J. E. Proust, J. L. Pedraz, J. P. Benoit, Int. J.
Pharm. 2002, 233, 149-157.
a) H. Deng, X. Li, Q. Peng, X. Wang, J. Chen, Y. Li, Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 27822785; b) X. Wang, J. Zhuang, Q. Peng, Y. Li, Nature 2005, 437, 121-124.
Introducción
21
propiedades que presenta, el número de aplicaciones9 de la magnetita ha ido en
aumento en los últimos años en un amplio rango de campos, como el de fluidos
magnéticos,10 almacenamiento de datos11 y biomedicina.12 En el campo de la
biomedicina cabe destacar su aplicación en el desarrollo de liberadores de
medicamentos específicos, marcaje y separación de células, tratamientos por
hipertermia de células cancerosas, reparación de tejidos y agentes de contraste en
imagen por resonancia magnética.
En el ámbito del tratamiento de residuos también ha ido ganando
importancia en los últimos años, ya que han aparecido nuevas metodologías para
la eliminación de contaminantes presentes en las aguas. Se ha utilizado la
magnetita para la eliminación de distintos metales pesados, 13 desechos
radiactivos,14 contaminantes orgánicos15 (fenol, anilina, compuestos orgánicos
volátiles, tintes) e incluso para la separación de ácidos grasos en disoluciones
orgánicas y aceites vegetales.16
9
10
11
12
13
14
15
16
a) A.-H. Lu, E. L. Salabas, F. Schüth, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 1222-1244; b) S.
Shylesh, V. Schünemann, W. R. Thiel, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 3428-3459; c) V.
Polshettiwar, R. Luque, A. Fihri, H. Zhu, M. Bouhrara, J.-M. Basset, Chem. Rev. 2011, 111,
3036-3075; d) D. Zhang, C. Zhou, Z. Sun, L.-Z. Wu, C.-H. Tung, T. Zhang, Nanoscale 2012, 4,
6244-6255.
a) R. Hiergeist, W. Andrä, N. Buske, R. Hergt, I. Hilger, U. Richter, W. Kaiser, J. Magn.
Magn. Mater. 1999, 201, 420-422; b) A. Jordan, R. Scholz, K. Maier-Hauff, M. Johannsen, P.
Wust, J. Nadobny, H. Schirra, H. Schmidt, S. Deger, S. Loening, W. Lanksch. R. Felix, J.
Magn. Magn. Mater. 2001, 225, 118-126; c) L.-Y. Zhang, H.-C. Gu, X.-M. Wang, J. Magn.
Magn. Mater. 2007, 311, 228-233.
G. Reiss, A. Hütten, Nat. Mater. 2005, 4, 725-726.
a) Q. A. Pankhurst, J. Connolly, S. K. Jones, J. Dobson, J. Phys. D: Appl. Phys. 2003, 36, 167181; b) D. L. Graham, H. A. Ferreira, P. P. Freitas, Trends Biotechnol. 2004, 22, 455-462; c) A.
K. Gupta, M. Gupta, Biomater. 2005, 26, 3995-4021; d) T. Neuberger, B. Schöpf, H. Hofmann,
M. Hofmann, B. V. Rechenberg, J. Magn. Magn. Mater. 2005, 293, 483-496; e) J. Gao, H. Gu,
B. Xu, Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1097-1107; f) M. Colombo, S. Carregal-Romero, M. F.
Casula, L. Gutiérrez, M. P. Morales, I. B. Böhm, J. T. Heverhagen, D. Prosperi, W. J. Parak,
Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 4306-4334; g) A. Akbarzadeh, M. Samiei, S. Davaran, Nanoscale
Res. Lett. 2012, 7, 144.
a) A. Uheida, G. Salazar-Alvarez, E. Björkman, Z. Yu, M. Muhammed, J. Colloid Interface
Sci. 2006, 298, 501-507; b) A. Uheida, M. Iglesias, C. Fontàs, M. Hidalgo, V. Salvadó, Y.
Zhang, M. Muhammed, J. Colloid Interface Sci. 2006, 301, 402-408; c) Q. Zheng, C. Han, H.
Li, Chem. Commun. 2010, 46, 7337-7339.
D. Li, D. I. Kaplan, J. Hazard. Mater. 2012, 243, 1-18.
a) L. Lei, X. Hao, X. Zhang, M. Zhou, Plasma Process. Polym. 2007, 4, 455-462; b) B.-N. Lee,
W.-T. Ying, Y.-T. Shen, Chemosphere 2007, 69, 1821-1826; c) J. Zhang, J. Zhuang, L. Gao, Y.
Zhang, N. Gu, J. Feng, D. Yang, J. Zhu, X. Yan, Chemosphere 2008, 73, 1524-1528; d) S.
Zhang, X. Zhao, H. Niu, Y. Shi, Y. Cai, G. Jiang, J. Hazard. Mater. 2009, 167, 560-566; N.
Wang, L. Zhu, M. Wang, H. Tang, Ultrason. Sonochem. 2010, 17, 78-83; f) M. Wang, N.
Wang, H. Tang, M. Cao, Y. She, L. Zhu, Catal. Sci. Technol. 2012, 2, 187-194.
M. Cano, K. Sbargoud, E. Allard, C. Larpent, Green Chem. 2012, 14, 1786-1795.
22
Introducción
El calentamiento por inducción magnética para el tratamiento de células
cancerosas por hipertermia también se ha expandido al diseño de microreactores
para llevar a cabo procesos en flujo continuo. Cuando se exponen partículas
magnéticas a un campo magnético variable, la pérdida de histéresis magnética
que sufren éstas se libera en forma de calor. Este calor se ha utilizado en
microreactores para llevar a cabo, en flujo continuo, transformaciones de interés
en Química Orgánica, como reacciones de reducción de nitroarenos, de
transesterificación, de condensación, etc.17
El uso directo de la magnetita sin modificación como catalizador en
reacciones orgánicas ha ido aumentando en los últimos años. Gracias a sus
propiedades redox la magnetita se ha utilizado como catalizador único para
distintos procesos, como la epoxidación de alquenos18 usando oxígeno molecular
y en ausencia de otros agentes oxidantes, o en los procesos industriales de
formación de amoniaco (proceso Haber-Bosch19) y de preparación del gas de
agua.20
Recientemente, la magnetita se ha utilizado en un proceso de elevado
interés en el ámbito de la Química Orgánica, como es la alquilación de aminas
mediante el uso de alcoholes como fuente de electrófilo, a través de la llamada
autotransferencia de hidrógeno,21 obteniéndose como único subproducto de la
reacción agua, pudiéndose reusar, en este caso, el catalizador hasta en 10 ciclos
sin pérdida de actividad (Esquema 1).22
Esquema 1. Alquilación de aminas a través de autotransferencia de hidrógeno.
17
18
19
20
21
22
a) S. Ceylan, C. Friese, C. Lammel, K. Mazac, A. Kirschning, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47,
8950-8953; b) A. Kirschning, L. Kupracz, J. Hartwig, Chem. Lett. 2012, 41, 562-570; c) D.
Cantillo, M. Baghbanzadeh, C. O. Kappe, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 10190-10193.
J. Liang, Q. Zhang, H. Wu, G. Meng, Q. Tang, Y. Wang, Catal. Commun. 2004, 5, 665-669.
G. Ert, Chem. Rec. 2001, 1, 33-45.
Q. Liu, W. Ma, R. He, Z. Mu, Catal. Today 2005, 106, 52-56.
a) G. Guillena, D. J. Ramón, M. Yus, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 2358-2364; b) G.
Guillena, D. J. Ramón, M. Yus, Chem. Rev. 2010, 110, 1611-1641.
R. Martínez, D. J. Ramón, M. Yus, Org. Biomol. Chem. 2009, 7, 2176-2181.
Introducción
23
La magnetita ha sido capaz de llevar a cabo la reducción de nitroarenos 23
usando hidracina como fuente de hidrógeno (Esquema 2). El proceso es selectivo
y permite la presencia de otros grupos funcionales como ésteres, amidas y
halógenos, aunque muestra reducción parcial de los dobles enlaces carbonocarbono no aromáticos. También puede reducir nitroalcanos pero con
rendimientos inferiores (>50 %). El catalizador pudo reutilizarse hasta en 10
ciclos.
Esquema 2. Reducción de nitroarenos.
Se han sintetizado quinoxalinas24 en agua, a partir de compuestos
dicarbonílicos y diaminas a temperatura ambiente (Esquema 3), reutilizándose el
catalizador hasta en 5 ciclos sucesivos.
Esquema 3. Síntesis de quinoxalinas.
También se han sintetizado derivados de xanteno25 mediante la
condensación de 1,3-ciclohexanodionas y aldehídos aromáticos (Esquema 4). En
este caso la magnetita mantuvo la misma actividad catalítica hasta en 5 ciclos de
reacción.
23
24
25
S. Kim, E. Kim, B. M. Kim, Chem. Eur. J. 2011, 6, 1921-1925.
H.-Y. Lü, S.-H. Yang, J. Deng, Z.-H. Zhang, Aust. J. Chem. 2010, 63, 1290-1296.
B. Karami, S. J. Hoseini, K. Eskandari, A. Ghasemi, H. Nasrabadi, Catal. Sci. Technol. 2012, 2,
331-338.
24
Introducción
Esquema 4. Síntesis de derivados de xanteno.
La magnetita también es un catalizador adecuado para la protección de
alcoholes y fenoles26 cómo derivados de silicio a temperatura ambiente y sin
necesidad de disolvente, ni otros aditivos. El catalizador se recuperó totalmente
con un imán y pudo reutilizarse de nuevo hasta en 10 ciclos (Esquema 5).
Esquema 5. Protección de alcoholes como derivados de silicio.
También se ha llevado a cabo la apertura de epóxidos de forma selectiva
mediante tioles27 (Esquema 6a), o pirroles e indoles28 (Esquema 6b). Cuando se
utilizaron epóxidos quirales, para la apertura con indoles, la reacción tuvo lugar
de forma estereoselectiva obteniéndose la inversión completa del estereocentro,
lo que indica un mecanismo tipo SN2. En ambos procesos se pudo reutilizar el
catalizador (6 y 3 ciclos, respectivamente).
26
27
28
M. M. Mojtahedi, M. S. Abaee, M. Eghtedari, Appl. Organometal. Chem. 2008, 22, 529-532.
M. M. Mojtahedi, M. S. Abaee, A. Rajabi, P. Mahmoodi, S. Bagherpoor, J. Mol. Catal. A:
Chem. 2012, 361-362, 68-71.
R. Parella, Naveen, S. A. Babu, Catal. Commun. 2012, 29, 118-121.
Introducción
25
Esquema 6. Apertura de epóxidos.
Otra aplicación interesante es el acoplamiento cruzado entre un ácido
carboxílico aromático y un ácido carboxílico alifático para obtener de forma
selectiva tras descarboxilación la correspondiente alquil aril cetona (Esquema
7).29
Esquema 7. Síntesis de cetonas por acoplamiento cruzado de ácidos
carboxílicos.
La reacción de Sonogashira-Hagihara30 se pudo llevar a cabo mediante el
uso de magnetita, pudiéndose reutilizar hasta en 5 ciclos sucesivos de reacción.
El citado acoplamiento se logró solo entre alquinos y yoduros y bromuros arílicos
en etilenglicol (Esquema 8).
29
30
L. J. Gooβen, P. Mamone, C. Oppel, Adv. Synth. Catal. 2011, 353, 57-63.
H. Firouzabadi, N. Iranpoor, M. Gholinejad, J. Hoseini, Adv. Synth. Catal. 2011, 353, 125-132.
26
Introducción
Esquema 8. Reacción de Sonogashira-Hagihara.
Debido a su carácter de ácido de Lewis débil, la magnetita se ha utilizado
como un excelente catalizador para distintas reacciones multicomponente.31 El
primer ejemplo descrito de este tipo de reacciones fue la reacción
tetracomponente aza-Sakurai, para la preparación de aminas a partir de
compuestos carbonílicos (Esquema 9), pudiendo reutilizarse el catalizador sin
pérdida de actividad, hasta en 15 ciclos. Además el catalizador se mostró
selectivo en la discriminación entre cetonas y aldehídos, teniendo lugar la
reacción en primer lugar, y de forma exclusiva, a través del aldehído.32
Esquema 9. Reacción multicomponente de Aza-Sakurai.
También es un catalizador adecuado, la magnetita, para llevar a cabo la
síntesis de heterociclos como 2,3-dihidroquinazolin-4(1H)-onas33 por medio de
una reacción tricomponente en agua (Esquema 10). En esta ocasión la magnetita
también se pudo reutilizar en 5 ciclos de reacción sin pérdida de actividad.
31
32
33
a) D. J. Ramón, M. Yus, Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 1602-1634, b) G. Guillena, D. J.
Ramón, M. Yus, Tetrahedron:Asymmetry 2008, 18, 693-700, c) F. Alonso, F. Foubelo, J. C.
González-Gómez, R. Martínez, D. J. Ramón, P. Riente, M. Yus, Mol. Divers. 2010, 14, 411424, d) A. Dömling, W. Wang, K. Wang, Chem. Rev. 2012, 112, 3083-3135, e) C. Graaff, E.
Ruijter, R. V. A. Orru, Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 3969-4009, f) C. M. Marson, Chem. Soc.
Rev. 2012, 41, 7712-7722.
R. Martínez, D. J. Ramón, M. Yus, Adv. Synth. Catal. 2008, 350, 1235-1240.
Z.-H. Zhang, H.-Y. Lü, S.-H. Yang, J.-W. Gao, J. Comb. Chem. 2010, 12, 643-646.
Introducción
27
Esquema 10. Síntesis tricomponente de 2,3-dihidroquinazolin-4(1H)-onas.
De forma similar a la descrita en el Esquema 10, fue llevada a cabo la
síntesis tricomponente de derivados de urea,34 a partir de aminas alquílicas,
anhídrido isatoico e isocianatos (Esquema 11). El catalizador se utilizó en 9
ciclos sin pérdida significativa de actividad.
Esquema 11. Síntesis de 2,3-dihidro-2-tioxoquinazolin-4(1H)-onas.
Siguiendo una estrategia parecida se han preparado de forma
multicomponente distintas pirazolo[4,3-e]piridinas35 de forma regioselectiva
usando magnetita en agua (Esquema 12). La magnetita no ha mostrado descenso
en su actividad en los 5 ciclos en los que se ha reutilizado.
34
35
I. Yavari, S. Beheshti, Helv. Chim. Acta 2011, 94, 1825-1830.
M. Nikpassand, L. Zare, T. Shafaati, S. Shariati, Chin. J. Chem. 2012, 30, 604-608.
28
Introducción
Esquema 12. Síntesis tricomponente de pirazolo[4,3-e]piridinas.
A través de un protocolo eficiente y sin requerir métodos de purificación
se sintetizaron de forma multicomponente una serie de heterociclos36 de interés
farmacológico como son los derivados de la pirimidina (Esquema 13a) y los
espirooxindoles (Esquema 13b). El catalizador se reutilizó hasta 4 ciclos.
36
M. Kidwai, A. Jain, S. Bhardwaj, Mol. Divers. 2012, 16, 121-128.
Introducción
29
Esquema 13. Síntesis de derivados de pirimidina y espirooxindoles.
La reacción de Strecker37 se pudo llevar a cabo en ausencia de disolvente
y a temperatura ambiente en presencia de magnetita como catalizador,
pudiéndose reutilizar el catalizador sin pérdida de rendimiento (Esquema 14).
Aunque esta reacción multicomponente se puede llevar a cabo en ausencia de
catalizador solo usando acetonitrilo como disolvente.38
37
38
M. M. Mojtahedi, M. S. Abaee, T. Alishiri, Tetrahedron Lett. 2009, 50, 2322-2325.
R. Martínez, D. J. Ramón, M. Yus, Tetrahedron Lett. 2005, 46, 8471-8474.
30
Introducción
Esquema 14. Síntesis de Strecker de -aminonitrilos.
La síntesis tricomponente de propargilaminas39 se llevó a cabo utilizando
magnetita como catalizador. Éste fue reciclado hasta en 12 ciclos sucesivos de
reacción (Esquema 15).
Esquema 15.
propargilaminas.
Síntesis
multicomponente
de
Mannich-acetileno
de
Por último, la magnetita, se ha utilizado también para la síntesis
tricomponente de -aminofosfonatos40 en ausencia de disolvente (Esquema 16).
La actividad del catalizador se mantuvo intacta durante 10 ciclos de reacción con
rendimientos superiores al 85%.
Esquema 16. Síntesis tricomponente de -aminofosfonatos.
39
40
T. Zeng, W.-W. Chen, C. M. Cirtiu, A. Moores, G. Song, C.-J. Li, Green Chem. 2010, 12, 570573.
B. V. S. Reddy, A. S. Krishna, A. V. Ganesh, G. G. K. S. Kumar, Tetrahedron Lett. 2011, 52,
1359-1362.
Introducción
31
2. MAGNETITA COMO SOPORTE
La magnetita no sólo se ha empleado como un excelente catalizador de
distintos procesos como se ha presentado en la sección anterior, sino que también
se ha mostrado como un excelente soporte para diversos tipos de catalizadores.
La gran ventaja de la magnetita como soporte reside en su actividad y en la
facilidad de aislamiento que presenta gracias al comportamiento
superparamagnético. Se han desarrollado diferentes metodologías que permiten
el anclaje de los distintos catalizadores a la magnetita.41
2.1. CATALIZADORES SOPORTADOS EN MASA
La estrategia de síntesis de este tipo de catalizador se basa en la coprecipitación de sales de hierro y del metal a soportar. De esta manera se
consigue formar al mismo tiempo la magnetita y distribuir de forma homogénea
por toda su masa el hidróxido u óxido del metal catalizador, de ahí el nombre
genérico de catalizadores soportados en masa. Sin embargo, siguiendo esta
estrategia sintética no toda la carga del metal es accesible a los reactivos ya que
está dentro de la estructura del soporte, por lo que parte del metal activo nunca
actuará como catalizador y por lo tanto la eficiencia del catalizador es
manifiestamente mejorable.
Siguiendo este método se han preparado distintos catalizadores
soportados de paladio42 para llevar a cabo la descomposición térmica de metanol
para dar CO/CO2 y CH4, de hierro metálico43 utilizado en la degradación de
contaminantes orgánicos a través del sistema Fenton, de plata44 para la
epoxidación del estireno, y de níquel45 para su uso en absorción de microondas.
El catalizador de Ru/Fe3O4 se obtuvo por co-precipitación en medio
básico de sales de hierro y rutenio seguido de calcinación a 400 ºC y reducción
41
42
43
44
45
a) Metal Oxides, Ed. J. L. G. Fierro; CRC Press: New York, 2006. b) Catalyst Preparation, Ed.
J. Regalbuto; CRC Press: New York, 2007.
Y. Usami, K. Kagawa, M. Kawazoe, Y. Matsumura, H. Sakurai, M. Haruta, Appl. Catal., A
1998, 171, 123-130.
a) F. C. C. Moura, M. H. Araujo, R. C. C. Costa, J. D. Fabris, J. D. Ardisson, W. A. A.
Macedo, R. M. Lago, Chemosphere 2005, 60, 1118-1123; b) F. C. C. Moura, G. C. Oliveira, M.
H. Araujo, J. D. Ardisson, W. A. A. Macedo, R. M. Lago, Appl. Catal., A 2006, 307, 195-204.
D.-H. Zhang, G.-D. Li, J.-X. Li, J.-S. Chen, Chem. Commun. 2008, 3414-3416.
Z. Li, Y. Deng, B. Shen, W. Hu, Mater. Sci. Eng., B 2009, 164, 112-115.
32
Introducción
parcial bajo flujo de hidrógeno a la misma temperatura.46 Este catalizador se
utilizó posteriormente en la alquilación de sulfonamidas usando un gran exceso
de alcohol a través del proceso de autotransferencia de hidrógeno, según se
muestra en el Esquema 17.
Esquema 17. Alquilación de sulfonamidas a través de autotransferencia de
hidrógeno.
El catalizador de Rh/Fe3O4 se ha utilizado en la reducción de
nitroarenos47 utilizando hidracina como fuente de hidrógeno (Esquema 18). Este
catalizador demostró ser selectivo, no observándose reducción de otros grupos
funcionales como éteres, ésteres o amidas. También se empleó para la reducción
de dobles enlaces. El catalizador fue selectivo en este proceso, ya que únicamente
redujo dobles enlaces olefínicos, manteniendo intactos sistemas aromáticos y
otros grupos funcionales (ésteres, amidas), siendo reutilizado en 8 ciclos de
reacción.
Esquema 18. Reducción de nitroarenos.
Para llevar a cabo este mismo proceso de reducción se preparó un
catalizador soportado en masa de Au/Fe3O4,48 pero utilizando siloxanos como
fuente de hidrógeno. Este catalizador también se mostró altamente selectivo en el
proceso de reducción de nitroarenos, manteniendo intactos los grupos amida,
éster, cetona, nitrilo e incluso alqueno. También se pudo reducir nitroalcanos
46
47
48
F. Shi, M. K. Tse, S. Zhou, M.-M. Pohl, J. Radnik, S. Hübner, K. Jähnisch, A. Brückner, M.
Beller, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 1775-1779.
Y. Jang, S. Kim, S. W. Jun, B. H. Kim, S. Hwang, I. K. Song, B. M. Kim, T. Hyeon, Chem.
Commun. 2011, 47, 3601-3603.
S. Park, I. S. Lee, J. Park, Org. Biomol. Chem. 2013, 11, 395-399.
Introducción
33
aumentando la cantidad del reductor. Hay que señalar que el catalizador se
reutilizó hasta 6 veces.
Se han desarrollado una serie de variantes de esta estrategia para mejorar
esta técnica de soportado de catalizadores, obteniéndose una serie de estructuras
más complejas, en las cuales una mayor área superficial del metal activo se
encuentra disponible para interaccionar con los sustratos.49
Dentro de este grupo, que se podrían denominar como catalizadores
soportados parcialmente en masa, habría que incluir los llamados catalizadores
tipo Janus, en referencia al dios romano con dos caras, o también llamados con
forma de mancuerna (dumbbell-like).50 En estos catalizadores las partículas
bimetálicas se hacen crecer de forma simultánea, o bien una sirve como centro de
nucleación para la otra (deposición coloidal). La forma final del catalizador
recuerda a la forma de unas mancuernas. Por lo tanto, cada partícula presenta dos
caras con funciones catalíticas diferentes. Estos catalizadores se han utilizado
para la oxidación de CO, y en procesos de reducción de H2O2 y O2.
Otra variante de este tipo de catalizadores son los llamados excéntricos.
Son sistemas binarios en los cuales uno de los óxidos actúa como caparazón del
otro y el centro del caparazón no coincide con el del óxido recubierto. Dentro de
este grupo se encuentran las estructuras de caparazón tipo Yolk,51 en las cuales el
óxido que recubre está hueco (en este caso, magnetita), y en su interior alberga al
otro óxido (paladio o plata). Estos nanoreactores de magnetita se han empleado
para llevar a cabo la reducción de 4-nitrofenol y en la reacción de Suzuki.
49
50
51
S. Liu, S.-Q. Bai, Y. Zheng, K. W. Shah, M.-Y. Han, ChemCatChem 2012, 4, 1462-1484.
a) H. Yu, M. Chen, P. M. Rice, S. X. Wang, R. L. White, S. Sun, Nano Lett. 2005, 5, 379-382;
b) H. Yin, C. Wang, H. Zhu, S. H. Overbury, S. Sun, S. Dai, Chem. Commun. 2008, 43574359; c) A. Figuerola, A. Fiore, R. Corato, A. Falqui, C. Giannini, E. Micotti, A. Lascialfari,
M. Corti, R. Cingolani, T. Pellegrino, P. D. Cozzoli, L. Manna, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130,
1477-1487; d) C. Wang, H. Daimon, S. Sun, Nano Lett. 2009, 9, 1493-1496; e) B. Wu, H.
Zhang, C. Cheng, S. Lin, N. Zheng, Nano Res. 2009, 2, 975-983; f) Y. Lee, M. A. Garcia, N. A.
F. Huls, S. Sun, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 1271-1274; g) Y. Lee, A. Loew, S. Sun,
Chem. Mater. 2010, 22, 755-761; h) S. Peng, C. Lei, Y. Ren, R. E. Cook, Y. Sun, Angew.
Chem. Int. Ed. 2011, 50, 3158-3163.
S. Xuan, Y. Zhou, H. Xu, W. Jiang, K. C.-F. Leung, X. Gong, J. Mater. Chem. 2011, 21,
15398-15404.
34
Introducción
2.2. ADSORCIÓN SUPERFICIAL O IMPREGNACIÓN
La forma más obvia de hacer que toda, o la mayor parte, de la carga del
metal activo sea accesible es soportando el mismo sobre la superficie de la
magnetita. En esta estrategia, lo primero es la formación de las nano- o micropartículas de magnetita por precipitación básica de sales de hierro(II) y (III)
usando distintos surfactantes, y agentes de transferencia de fase, para modular en
lo posible el tamaño de partícula. Una vez preparada la correspondiente partícula
de magnetita es, en la mayoría de los casos, suspendida en disoluciones acuosas
de hidróxido de tetrametilamonio y sobre ella se lleva a cabo el proceso de
adsorción de la sal metálica. Esta última acción tiene lugar al añadir una
disolución acuosa de la sal del catalizador a impregnar y aumentar el pH de la
suspensión por encima de 10, con lo que se forma el correspondiente hidróxido u
óxido metálico que es adsorbido sobre la superficie de la magnetita. De esta
forma queda impregnada la partícula metálica directamente sobre la superficie de
la propia magnetita.
Siguiendo esta metodología, se han adsorbido TiO252 y WO353 para
combinar la catálisis heterogénea con la fotocatálisis en la eliminación de
contaminantes en las aguas de residuos. También se han preparado distintas
magnetitas impregnadas con MnO254 y Pd,55 que se han empleado para la misma
aplicación y un catalizador bimetálico de Pd-Ag56 que se ha utilizado para la
reducción de 4-nitrofenol a 4-aminofenol.
Aunque los catalizadores impregnados no han sido tan empleados en la
catálisis de reacciones orgánicas como los soportados en masa o los injertados
que se presentarán en el siguiente apartado, existen algunos ejemplos. Mediante
la adsorción de hidróxido de rutenio sobre la superficie de la magnetita se han
llevado a cabo oxidaciones de alcoholes a aldehídos ó cetonas (Esquema 19a), de
benzilaminas a los correspondientes benzonitrilos (Esquema 19b) y procesos de
reducción tipo Meerwein-Ponndorf-Verley de cetonas con isopropanol (Esquema
19c).57
52
53
54
55
56
57
a) D. Beydoun, R. Amal, J. Phys. Chem. B 2000, 104, 4387-4396; b) S. Xuan, W. Jiang, X.
Gong, Y. Hu, Z. Chen, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 553-558.
G. Xi, B. Yue, J. Cao, J. Ye, Chem. Eur. J. 2011, 17, 5145-5154.
Z. Shu, S. Wang, J. Nanomater. 2009, ID 340217 (5 páginas).
H. Hildebrand, K. Mackencie, F.-D. Kopinke, Appl. Catal., B 2009, 91, 389-396.
K. Jiang, H.-X. Zhang, Y.-Y. Yang, R. Mothes, H. Lang, W.-B. Cai, Chem. Commun. 2011, 47,
11924-11926.
M. Kotani, T. Koike, K. Yamaguchi, N. Mizuno, Green Chem. 2006, 8, 735-741.
Introducción
35
Esquema 19. Procesos redox catalizados por Ru(OH)3-Fe3O4.
Se ha preparado un catalizador de Ru-Fe3O458 mediante impregnado de
un complejo de rutenio seguido de reducción con hidrógeno para obtener el
impregnado final de rutenio metálico. Este catalizador se ha utilizado para llevar
a cabo la reducción selectiva del carbonilo de 4-fenil-3-buten-2-ona en butanol y
con H2 como agente reductor para dar el correspondiente alcohol.
También se ha preparado un catalizador de Pt-Fe3O459 mediante
impregnado de una suspensión coloidal de partículas de Pt metálico. Este
catalizador se utilizó para llevar a cabo la reducción selectiva de
cloronitrobencenos a las correspondientes cloroanilinas, manteniendo intacto el
enlace cloro-carbono.
Un catalizador de Co3O4-Fe 3O460 se ha empleado en la oxidación de
alcoholes a cetonas y aldehídos (Esquema 20). El catalizador demostró ser
selectivo, tolerando la presencia de grupos funcionales metoxi, cloro, bromo,
amino y nitro, reutilizándose hasta 7 veces.
58
59
60
F.-A. Khan, G. Süss-Fink, Eur. J. Inorg. Chem. 2012, 727-732.
C- Lian, H. Liu, C. Xiao, W. Yang, K. Zhang, Y. Liu, Y. Wang, Chem. Commun. 2012, 48,
3124-3126.
M. B. Gawande, A. Rathi, I. D. Nogueira, C. A. A. Ghumman, N. Bundaleski, O. M. N. D.
Teodoro, P. S. Branco, ChemPlusChem 2012, 77, 865-871.
36
Introducción
Esquema 20. Oxidación de alcoholes a compuestos carbonílicos.
Por último, también se ha preparado un catalizador de NiO-Fe3O461 que
se empleó en la reducción de nitroarenos, aldehídos y cetonas utilizando glicerol
como dador de hidrógeno (Esquema 21), reutilizando el mismo hasta en 8 ciclos.
Esquema 21. Reducción de compuestos carbonílicos y nitroarenos.
Un catalizador de magnetita impregnado con Fe(OH)3 se ha mostrado
eficaz en la catálisis de condensación aldólica62 entre diferentes aldehídos
aromáticos y cetonas alifáticas a temperatura ambiente sin necesidad de añadir un
ácido u otras bases fuertes (Esquema 22). Los grupos hidroxilos presentes en la
superficie del catalizador son bases muy débiles, por lo que la reacción no tiene
lugar a través de intermedios catiónicos o aniónicos. El proceso está facilitado
por la formación de enlaces de hidrógeno entre los dos reactivos y los grupos
hidroxilos. En este caso fue posible reutilizar el catalizador hasta en cinco
ocasiones sin pérdida de actividad.
Esquema 22. Condensación aldólica.
61
62
M. B. Gawande, A. K. Rathi, P. S. Branco, I. D. Nogueira, A. Velhinho, J. J. Shrikhande, U. U.
Indulkar, R. V. Jayaram, C. A. A. Ghumman, N. Bundaleski, O. M. N. D. Teodoro, Chem. Eur.
J. 2012, 18, 12628-12632.
F. Niu, L. Zhang, S.-Z. Luo, W.-G. Song, Chem. Commun. 2010, 46, 1109-1111.
Introducción
37
Se ha preparado un catalizador de Au-Fe3O463 a partir de HAuCl4 en
presencia de urea como agente de precipitación. A continuación se sometió el
catalizador a un proceso de reducción con flujo de hidrógeno a elevada
temperatura para obtener las partículas de oro metálico. Este catalizador se utilizó
para llevar a cabo la deshidrogenación de 1,4-butanodiol para dar la
correspondiente γ-butirolactona.
Un método directo para preparar α,β-alquinil cetonas es a partir de un
reactivo alquinílico organometálico y cloruros de ácido. Una ruta alternativa es el
acoplamiento carbonilativo de Sonogashira, catalizado por Pd, entre alquinos
terminales y yoduros aromáticos en presencia de CO. Se ha comprobado la
efectividad de un catalizador de Pd(OH)2-Fe3O464 en este tipo de acoplamientos,
sin necesidad de utilizar fosfinas como ligandos, y con posibilidad de reutilizar el
catalizador hasta en 7 ciclos de reacción sin pérdidas significativa de actividad
(Esquema 23).
Esquema 23. Síntesis de α,β-alquinil cetonas por acoplamiento carbonilativo.
Un catalizador impregnado de Pd-Fe3O4 que fue modificado
superficialmente con sales de imidazolio enantioméricamente puras65 pudo llevar
a cabo la arilación de cetonas de forma enantioselectiva (Esquema 24).
Lamentablemente el catalizador sólo pudo reutilizarse en dos ciclos catalíticos,
pues en el tércero el catalizador quedó inactivo por la pérdida de Pd en cada
ciclo. Sin embargo, este estudio ejemplifica muy bien las posibilidades de esta
metodología.
63
64
65
J. Huang, W.-L. Dai, K. Fan, J. Catal. 2009, 266, 228-235.
J. Liu, X. Peng, W. Sun, Y. Zhao, C. Xia, Org. Lett. 2008, 10, 3933-3936.
K. V. S. Ranganath, J. Kloesges, A. H. Schäfer, F. Glorius, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49,
7786-7789.
38
Introducción
Esquema 24. Arilación enantioselectiva de cetonas.
Por último, también fue posible la impregnación de sales de Cu(II). La
magnetita impregnada con cobre se ha utilizado en la reacción multicomponente
de Mannich-acetileno entre aminas secundarias, aldehídos y alquinos como se
muestra en el Esquema 25.66 Este es un ejemplo prototipo de reacción altamente
sostenible, ya que se lleva a cabo en ausencia de disolventes, el catalizador se
puede recuperar hasta 10 veces sin pérdida de actividad, la eficiencia sintética del
proceso es muy elevada y como único subproducto se obtiene agua.
Esquema 25. Síntesis multicomponente de propargilaminas.
66
M. J. Aliaga, D. J. Ramón, M. Yus, Org. Biomol. Chem. 2010, 8, 43-46.
Introducción
2.3. ADSORCIÓN SOBRE MAGNETITA
MODIFICADA O INJERTADO
39
SUPERFICIALMENTE
Esta metodología implica la modificación de la superficie de la magnetita
por injertado de una molécula orgánica,67 que se suele denotar como separador.
De esta manera entre el centro de catálisis y la superficie de magnetita existe una
gran distancia que hace que los problemas de adsorción-desadsorción de los
reactivos y productos sobre la superficie de la magnetita sean mínimos, al mismo
tiempo que se asegura que toda la carga de catalizador sea accesible a los
reactivos. El anclado a la magnetita del separador se puede llevar a cabo a través
de diferentes grupos funcionales, como son organosilanos, alcóxidos,
organofosfonatos y sulfuros. De esta manera se han podido preparar catalizadores
asimétricos mediante la incorporación de ligandos quirales a la superficie de la
magnetita.68 Sin embargo esta estrategia tiene el gran inconveniente del coste de
la síntesis del catalizador, por lo que, desde el punto de vista industrial, lo hace
poco atractivo.
Previo al injertado de las moléculas orgánicas, en numerosos estudios se
ha envuelto previamente la magnetita con una capa protectora para evitar el
aglomeramiento de sus partículas o la degradación de la magnetita en las
condiciones de reacción. Aunque se ha recubierto la magnetita con distintos
polímeros, 69 el recubrimiento más empleado ha sido sílice.70
Sin lugar a dudas, estos híbridos inorgánicos-orgánicos han sido la
estrategia más usada en la preparación de catalizadores soportados sobre
67
68
69
70
a) V. Polshettiwar, R. S. Varma, Green. Chem. 2010, 12, 743-754; b) A. Schätz, O. Reiser, W.
J. Stark, Chem. Eur. J. 2010, 16, 8950-8967; c) R. B. N. Baig, R. S. Varma, Chem.Commun.
2013, 49, 752-770.
a) S. Roy, M. A. Pericàs, Org. Biomol. Chem. 2009, 7, 2669-2677; b) K. V. S. Ranganath, F.
Glorius, Catal. Sci. Technol. 2011, 1, 13-22.
a) S. Chen, Y. Li, C. Guo, J. Wang, J. Ma, X. Liang, L.-R. Yang, H.-Z. Liu, Langmuir 2007,
23, 12669-12676; b) K. Babu, R. Dhamodharan, Nanoscale Res. Lett. 2008, 3, 109-117; c) K.
Babu, R. Dhamodharan, Nanoscale Res. Lett. 2009, 4, 1090-1102; d) A. Arundhathi, D.
Damodara, P. R. Likhar, M. L. Kantam, P. Saravanan, T. Magdaleno, S. H. Kwon, Adv. Synth.
Catal. 2011, 353, 1591-1600.
a) J. Kim, J. E. Lee, J. Lee, Y. Jang, S.-W. Kim, K. An, J. H. Yu, T. Hyeon, Angew. Chem. Int.
Ed. 2006, 45, 4789-4793; b) C. Dálaigh, S. A. Corr, Y. Gun’ko, S. J. Connon, Angew. Chem.
Int. Ed. 2007, 46, 4329-4332; c) M. J. Jacinto, P. K. Kiyohara, S. H. Masunaga, R. F. Jardim, L.
M. Rossi, Appl. Catal., A 2008, 338, 52-57; d) G. Lv, W. Mai, R. Jin, L. Gao, Synlett 2008,
1418-1422; e) X. Zhao, Y. Cai, T. Wang, Y. Shi, G. Jiang, Anal. Chem. 2008, 80, 9091-9096; f)
T. Hirakawa, S. Tanaka, N. Usuki, H. Kanzaki, M. Kishimoto, M. Kitamura, Eur. J. Org.
Chem. 2009, 789-792; g) A. Schätz, M. Hager, O. Reiser, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 21092115; h) M. J. Jacinto, F. P. Silva, P. K. Kiyohara, R. Landers, L. M. Rossi, ChemCatChem
2012, 4, 698-703.
40
Introducción
magnetita siendo aplicados en numerosísimos ámbitos como biomedicina71 o
formulados como alternativa en el tratamiento de aguas residuales.72
En el ámbito de la Química Orgánica se han preparado y utilizado
distintos híbridos de este tipo, siendo catalizadores de un gran número de
reacciones, entre las que podemos destacar los recientes ejemplos de
hidrogenaciones,73 polimerizaciones,74 hidroformilaciones,75 transferencia de
fase,76 cicloadiciones,77 acilaciones,78 oxidaciones79e hidratación de nitrilos.80
Por último señalar que debido al gran interés en Química Orgánica por la
formación de enlaces carbono-carbono esta aproximación de síntesis de
catalizadores se ha usado para el anclaje de derivados de paladio a la superficie
de la magnetita y estos catalizadores se han utilizado en reacciones de
acoplamientos de tipo Heck81 y Suzuki.82
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
a) R. Jin, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 6750-6753; b) A. C. A. Roque, S. Bispo, A. R. N.
Pinheiro, J. M. A. Antunes, D. Gonçalves, H. A. Ferreira, J. Mol. Recognit. 2009, 22, 77-82; c)
M. Abe, N. Nishio, M. Hatakeyama, N. Hanyu, T. Tanaka, M. Tada, T. Nakagawa, A. Sandhu,
H. Handa, J. Magn. Magn. Mater. 2009, 321, 645-649; d) K. Norén, M. Kempe, Int. J. Pept.
Res. Ther. 2009, 15, 287-292.
a) L. Bromberg, T. A. Hatton, Ind. Eng. Chem. Res. 2005, 44, 7991-7998; b) Z. Wu, J. Wu, H.
Xiang, M.-S. Chun, K. Lee, Colloids Surf., A 2006, 279, 167-174; c) S. Shin, J. Jang, Chem.
Commun. 2007, 4230-4232; d) Y.-L. Lam, D. Yang, C.-Y. Chan, K.-Y. Chan, P. H. Toy, Ind.
Eng. Chem. Res. 2009, 48, 4975-4979; e) L. Uzun, A. Kara, B. Osman, E. Yılmaz, N. Beşirli,
A. Denizli, J. Appl. Polym. Sci. 2009, 114, 2246-2253.
a) A. Hu, G. T. Yee, W. Lin, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 12486-12487; b) D. Guin, B.
Baruwati, S. V. Manorama, Org. Lett. 2007, 9, 1419-1421; c) R. Abu-Reziq, D. Wang, M. Post,
H. Alper, Adv. Synth. Catal. 2007, 349, 2145-2150; d) U. Laska, C. G. Frost, P. K. Plucinski,
G. J. Price, G. J. Catal. Lett. 2008, 122, 68-75; e) V. Polshettiwar, B. Baruwati, R. S. Varma,
Green Chem. 2009, 11, 127-131.
S. Deng, Y. Xing, M. Radosz, Y. Shen, Macromolecules 2006, 39, 6399-6405.
R. Abu-Reziq, H. Alper, D. Wang, M. L. Post, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 5279-5282.
a) M. Kawamura, K. Sato, Chem. Commun. 2006, 4718-4719; b) M. Kawamura, K. Sato,
Chem. Commun. 2007, 3404-3405.
X. Zheng, S. Luo, L. Zhang, J.-P. Cheng, Green Chem. 2009, 11, 455-458.
O. Gleeson, R. Tekoriute, Y.-K. Gun’ko, S. J. Connon, Chem. Eur. J. 2009, 15, 5669-5673.
V. Polshettiwar, R. S. Varma, Org. Biomol. Chem. 2009, 7, 37-40.
V. Polshettiwar, R. S. Varma, Chem. Eur. J. 2009, 15, 1582-1586.
a) Z. Wang, B. Shen, Z. Aihua, N. He, Chem. Eng. J. 2005, 113, 27-34; b) R. Abu-Reziq, D.
Wang, M. Post, H. Alper, Chem. Mater. 2008, 20, 2544-2550.
a) D. Rosario-Amorin, X. Wang, M. Gaboyard, R. Clérac, S. Nlate, K. Heuzé, Chem. Eur. J.
2009, 15, 12636-12643; b) Y.-Q. Zhang, X.-W. Wei, R. Yu, Catal. Lett. 2010, 135, 256-262; c)
Y. Liao, L. He, J. Huang, J. Zhang, L. Zhang, H. Shen, C.-Y. Su, ACS Appl. Mater. Interf.
2010, 2, 2333-2338.
Introducción
41
En organocatálisis también se han presentado algunos ejemplos, por
medio del anclaje de distintos organocatalizadores a la superficie de la magnetita,
en reacciones de tipo Morita-Baylis-Hillman,83 aldólicas asimétricas,84 PaalKnorr85 y alquilaciones de Friedel-Crafts.86
83
84
85
86
S. Luo, X. Zheng, H. Xu, X. Mi, L. Zhang, J.-P. Cheng, Adv. Synth. Catal. 2007, 349, 24312434.
S. Luo, X. Zheng, J.-P. Cheng, Chem. Commun. 2008, 5719-5721.
V. Polshettiwar, B. Baruwati, R. S. Varma, Chem. Commun. 2009, 1837-1839.
P. Riente, J. Yadav, M. A. Pericàs, Org. Lett. 2012, 14, 3668-3671.
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
CAPÍTULO I
Preparación de catalizadores
Capítulo I. Preparación de catalizadores
47
PREPARACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE CATALIZADORES
Dada la escasa información y el limitado uso de los sistemas
impregnados sobre magnetita en Química Orgánica, el primer paso fue la
preparación y caracterización de una serie de sistemas derivados de los metales
de transición dúctiles, para posteriormente estudiar su acción como catalizadores.
Todos los catalizadores se han preparado por la técnica de impregnación
sobre micropartículas de magnetita. Para ello se disolvió una sal del
correspondiente metal en agua, seguidamente se añadieron las micropartículas de
magnetita comerciales y a continuación se aumentó el pH para formar los
hidróxidos, que permiten la unión del catalizador a la superficie de la magnetita.
La separación y secado al aire del sistema produjo los distintos catalizadores. De
forma similar se han preparado catalizadores bimetálicos mediante la disolución
de dos sales metálicas.
A continuación se llevó a cabo la caracterización de estos catalizadores
preparados. Para determinar la cantidad del metal que se ha incorporado en cada
caso se realizó un análisis de fluorescencia de rayos X (XRF, X-Ray
Fluorescence). La superficie de los catalizadores impregnados se determinó
mediante adsorción física de gas nitrógeno. Mediante la aproximación BET
(Brunauer Emmett Teller) se determinó el área de cada catalizador (m2/g).
También se midió el área de las micropartículas de magnetita antes del proceso
de impregnación, determinándose en 9.8 m2/g.
La naturaleza electrónica del metal impregnado en cada catalizador se
estudió por espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS, X-Ray
Spectroscopy). Mediante la energía de ligadura se determinó en cada caso el
estado de oxidación del metal impregnado por comparación con los datos
existentes en distintas bases de datos. Mediante esta técnica también se realizó un
análisis de la composición de la muestra hasta 2 nm de profundidad, obteniendo
el porcentaje del metal incorporado en la superficie del catalizador. Los
resultados obtenidos por XPS se intentaron corroborar mediante difracción de
rayos X (XRD, X-Ray Diffraction), pero sólo se observaron las señales
correspondientes a la magnetita, ya que la cantidad del óxido metálico
impregnado era muy pequeña.
Por último, se tomaron imágenes por microscopía electrónica de
transmisión (TEM, Transmission Electron Microscopy), que permitieron la
caracterización superficial de los catalizadores preparados. Mediante las
48
Capítulo I. Preparación de catalizadores
imágenes TEM se observó, en cada caso, la distribución homogénea del metal a
lo largo de la superficie de las partículas de magnetita. Las partículas de los
metales se han identificado en las imágenes gracias al contraste de intensidad
existente entre las partículas soportadas y el soporte, ya que, el haz de electrones
del microscopio atraviesa la muestra con mayor dificultad cuanto mayor es el
número atómico del elemento. Se observa un mayor contraste de intensidad a
mayor diferencia de número atómico entre el hierro de la magnetita y el metal
correspondiente. Para confirmar la naturaleza de las partículas impregnadas
observadas en las imágenes se llevó a cabo un análisis de espectroscopía de
energía dispersiva (EDS, Energy Dispersive Spectroscopy). La muestra se irradió
localmente en las zonas de las partículas impregnadas confirmando la naturaleza
de estas. Por último, las imágenes TEM obtenidas se analizaron con un programa
de análisis fotográfico (Fiji) para medir el tamaño de las partículas metálicas y
mediante tratamiento estadístico se obtuvo la distribución del tamaño de
partículas de cada catalizador preparado.
En la Tabla 1 se recogen los resultados obtenidos para cada catalizador
según el metal, así como para los dos catalizadores bimetálicos preparados, y
seguidamente aparecerán dos imágenes TEM y el espectro de XPS de cada
catalizador.
Tabla 1. Caracterización de catalizadores.
XPS
BET
Metal FRX (%)
(m2/g)
% sup.
Estado
Co
1.7
8.7
12.8
CoO
Ni
1.2
8.2
10.2
NiO
Cu
1.2-1.8
6.2
2.6
CuO/Cu (4/1)
Ru
2.1-3
9.2
15.1
Ru2O3
Rh
0.9-1.7
8.4
17.5
Rh2O3
Pd
2.3-2.7
13.6
24.8
PdO
Ag
2.7
7.4
6.2
Ag2O/Ag (1/2)
Os
1.6
8.6
10.7
OsO2/OsO2(OH)2 (1/1)
Ir
0.4-0.7
8.1
17.7
IrO2
Pt
2-2.2
8.4
32.5
PtO2/PtO (1/1)
Au
0.6-1.5
7.9
14.8
Au2O3/Au (2/3)
Ni/Cu
1.1/1.4
9.1
11.5/5.6
NiO/Cu
Pd/Cu 3.3/1.5
19.4
22.2a
PdO/Pd (2/3)
a
Solo se detectó Pd por XPS.
Distribución
(nm)
3.2 ± 1.6
2.8 ± 0.8
5±3
2.4 ± 1.7
1.4 ± 0.4
3.1 ± 1.0
5±3
1.7 ± 0.6
0.8 ± 0.2
1.6 ± 0.6
3.2 ± 1.2
3.8 ± 1.8
4.1 ± 1.7
Capítulo I. Preparación de catalizadores
CoO-Fe3O4
49
50
Capítulo I. Preparación de catalizadores
NiO-Fe3O4
Capítulo I. Preparación de catalizadores
CuO-Fe3O4
51
52
Capítulo I. Preparación de catalizadores
Ru2O3-Fe3O4
Capítulo I. Preparación de catalizadores
Rh2O3-Fe3O4
53
54
Capítulo I. Preparación de catalizadores
PdO-Fe3O4
Capítulo I. Preparación de catalizadores
Ag2O/Ag-Fe3O4
55
56
Capítulo I. Preparación de catalizadores
OsO2/[Os(O2)(OH)2]-Fe3O4
Capítulo I. Preparación de catalizadores
IrO2-Fe3O4
57
58
Capítulo I. Preparación de catalizadores
PtO2/PtO-Fe3O4
Capítulo I. Preparación de catalizadores
Au2O3/Au-Fe3O4
59
60
Capítulo I. Preparación de catalizadores
NiO/Cu-Fe3O4
Capítulo I. Preparación de catalizadores
PdO/Cu-Fe3O4
61
CAPÍTULO II
Reacciones catalizadas por magnetita
Capítulo II. Reacciones catalizadas por magnetita
65
1. SÍNTESIS DE 4H-PIRANOS A TRAVÉS DE UN PROCESO TÁNDEM
Tanto los piranos como sus derivados bencénicos,87 forman un área de
investigación muy importante dentro de la química de productos naturales,
especialmente en las plantas, presentando actividad biológica como
anticoagulantes88 y antioxidantes,89 por lo cual se han desarrollado diferentes
métodos para su preparación.90
Sin embargo, no se han desarrollado métodos generales para la
preparación de 4H-piranos. Quizás, debido a la presencia del grupo dienol éter y
a la ausencia de aromaticidad, que hace que este tipo de compuestos no sean tan
estables como otros de la misma familia. La estrategia más utilizada para su
preparación ha sido un proceso en cascada que implica una condensación
aldólica, una adición tipo Michael y una ciclación con pérdida de agua. En estos
casos se requieren cantidades estequiométricas de ZnCl 2, exceso de ácido acético
como agente deshidratante y anhídrido acético como disolvente a temperatura
ambiente durante varias semanas, para obtener los citados piranos con
rendimientos entre 30 y 50 %.91 Una mejora importante se obtuvo al introducir el
uso de ultrasonidos a 50 ºC en anhídrido acético, ya que de esta forma, se redujo
el tiempo de reacción a unos días y se aumentó el rendimiento hasta un 75 %. 92
Pese a todo, siguen siendo necesarias condiciones de reacción drásticas para
sintetizar este tipo de compuestos. 93
Se decidió estudiar la aplicación de nanopartículas de magnetita como
catalizador para la síntesis de este tipo de compuestos ya que además de los
centros ácidos metálicos presentan grupos hidroxilo en la superficie que podrían
favorecer el proceso de deshidratación final. Para ello se estudió la reacción entre
3-oxobutanoato de metilo (1a) y 4-bromobenzaldehído (2a) para dar el
correspondiente compuesto 4a (Tabla 2).
87
88
89
90
91
92
93
a) J. D. Hepworth, C. D. Gabbutt, B. M. Heron, en Comprehensive Heterocyclic Chemistry II;
Eds. A. R. Katrizky, C. W. Rees, E. F. V. Scriven; Pergamon: Oxford, 1996, Vol. 5, pp. 351468; b) N. Martín, A. Martínez-Grau, M. Quinteiro, C. Seoane, Educ. Chem. 1996, 20-21; c) I.
Larrosa, P. Romea, F. Urpí, Tetrahedron 2008, 64, 2863-2723.
I. Manolov, C. Maichle-Moessmer, N. Danchev, Eur. J. Med. Chem. 2006, 41, 882-890.
N. Hamdi, M. C. Puerta, P. Valerga, Eur. J. Med. Chem. 2008, 43, 2541-2548.
C. Seoane, J. L. Soto, M. Quinteiro, Heterocycles 1980, 14, 337-354.
J. Wolinsky, H. S. Hauer, J. Org. Chem. 1969, 34, 3169-3174.
C.-L. Ni, X.-H. Song, H. Yan, X.-Q. Song, R.-G. Zhong, Ultrason. Sonochem. 2010, 17, 367369.
a) Y. Gao, S. Tu, F. Shi, Q. Wang, X. Zhu, D. Shi, Synth. Commun. 2007, 37, 1603-1608; b) X.
S. Fan, Y. Y. Qu, X. Y. Zhang, X. Wang, J. J. Wang, Chin. Chem. Lett. 2009, 20, 387-390.
66
Capítulo II. Reacciones catalizadas por magnetita
Tabla 2. Optimización de la síntesis de 4H-piranos.a
Entrada
Catalizador
Agente
Disolvente
t (h)
Rendimiento
(mol% Fe) deshidratante
(3a/4a)b
c
1
MeCOCl
PhMe
72
18/0
2
Fe3O4 (65)
PhMe
72
0/0
3d
Fe3O4 (65)
MeCOCl
PhMe
24
22/73
4
Fe3O4 (65)
MeCOCl
PhMe
3
3/96
5e
Fe3O4 (65)
MeCOCl
PhMe
3
10/65
6
Fe3O4 (32)
MeCOCl
PhMe
3
10/85
7
Fe3O4 (7)
MeCOCl
PhMe
3
26/45
8
Fe3O4 (65)
MeCOCl
1,4-Dioxano
3
30/28
9
Fe3O4 (65)
MeCOCl
Et2O
3
56/9
10
Fe3O4 (65)
MeCOCl
Hexano
3
7/64
11
Fe3O4 (65)
NaOH
PhMe
72
0/0
12
Fe3O4 (65)
PhCOCl
PhMe
72
38/14
13
Fe3O4 (65) ClCH2COCl
PhMe
72
11/2
14
Fe3O4 (65) HCCl2COCl
PhMe
72
5/0
15
Fe3O4 (65) HCBr2COCl
PhMe
72
0/0
16
Fe3O4 (65)
TsCl
PhMe
72
0/0
17
Fe3O4 (65)
Me3SiCl
PhMe
72
8/15
18
Fe3O4 (65)
(MeCO)2O
PhMe
72
0/0
f
19
Fe3O4 (65)
MeCOCl
PhMe
3
27/57
20
FeO (65)
MeCOCl
PhMe
3
63/0
21
Fe2O3 (65)
MeCOCl
PhMe
3
5/94
22
Fe2O3 (32)
MeCOCl
PhMe
3
24/55
23
Fe2O3 (7)
MeCOCl
PhMe
3
39/30
24
FeCl3 (65)
MeCOCl
PhMe
3
38/13
25
FeCl2 (65)
MeCOCl
PhMe
3
39/25
a
1a (2.5 mmol), 2a (1 mmol), y MeCOCl (2 mmol) en 3 mL de disolvente.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción usando 300 mol% de MeCOCl.
d
Reacción usando 600 mol% de MeCOCl.
e
Reacción usando 100 mol% de MeCOCl.
f
Reacción usando micropartículas de magnetita (< 5 μm).
Capítulo II. Reacciones catalizadas por magnetita
67
La reacción en ausencia de catalizador y empleando un exceso de cloruro
de acetilo (300 mol%) solo dio como resultado el producto de la condensación
aldólica 3a (Tabla 2, entrada 1). Del mismo modo, la reacción usando magnetita
en ausencia de deshidratante tampoco dio como resultado el producto esperado,
recuperándose los sustratos de partida (Tabla 2, entrada 2). En presencia, tanto de
la magnetita, como de cloruro de acetilo (600 mol%), se obtuvo el pirano 4a
esperado, junto con el subproducto 3a, tras un día de reacción (Tabla 2, entrada
3). Se estudió entonces la importancia de otros parámetros, como la cantidad de
cloruro de acetilo (Tabla 2, entradas 3-5), resultando ser la cantidad óptima 200
mol%, ya que se alcanzó un 96 % de rendimiento de 4a en tan solo 3 horas. Se
intentó reducir la cantidad de catalizador, pero los rendimientos obtenidos fueron
más bajos (Tabla 2, entradas 6 y 7). El disolvente óptimo para este proceso
resultó ser tolueno, obteniéndose el mejor resultado entre los disolventes
ensayados (Tabla 2, entradas 4, 8-10).
Cuando se realizó la reacción en medio básico, utilizando NaOH como
agente deshidratante, se recuperaron los sustratos de partida (Tabla 2, entrada
11). También se emplearon otros derivados ácidos, obteniéndose en todos los
casos peores resultados que cuando se usó cloruro de acetilo (Tabla 2,
compárense entradas 4 y 12-17), incluso cuando se utilizó anhídrido acético
(Tabla 2, entrada 18).
Llegados a este punto, se comprobó que las micropartículas de magnetita
eran menos activas en este proceso, obteniéndose mezcla de los productos 3a y
4a (Tabla 2, entrada 19). Se evaluó entonces la utilización de otras fuentes de
hierro como catalizadores para la síntesis de 4H-piranos (Tabla 2, entradas 2025). Utilizando óxido de hierro(II) solo se alcanzó el producto de condensación
aldólica 3a. Sin embargo, al utilizar nanopartículas de óxido de hierro(III) se
obtuvieron resultados similares a los obtenidos con la magnetita (Tabla 2
compárense entradas 4 y 21). En la magnetita el número de centros de hierro(III)
es la mitad que en el caso del óxido de hierro(III) por lo que se llevo a cabo la
consiguiente reducción de la cantidad de catalizador viéndose afectado en mayor
medida el rendimiento del producto 4a en el caso del óxido de hierro(III).
El anterior hecho parecía indicar que los diferentes óxidos jugaban un
papel únicamente como precursores de los correspondientes cloruros de hierro.
Para evaluar esta hipótesis se llevó a cabo la reacción con cloruro de hierro(II), y
hierro(III), y los rendimientos de 4a que se obtuvieron fueron inferiores a los
obtenidos con los correspondientes óxidos, siendo el producto mayoritario el 3a
en ambos casos (Tabla 2, entradas 24 y 25). Aunque el mecanismo de la reacción
es desconocido, no se puede descartar la formación de especies catalíticas con
68
Capítulo II. Reacciones catalizadas por magnetita
enlaces hierro(III)-cloro en la superficie del catalizador, que pueden jugar un
papel importante como ácidos de Lewis, y siendo los centros de hierro(III) los
que catalizan la adición tipo Michael.
En conclusión, tanto la magnetita como el óxido de hierro(III) son
excelentes catalizadores para llevar a cabo la síntesis de 4H-piranos en
condiciones suaves de reacción en tan sólo 3 horas. Además, hay que destacar
que ambos catalizadores fueron fácilmente eliminados del medio de reacción
mediante filtración. A continuación se utilizaron los diferentes catalizadores
metálicos impregnados en magnetita para intentar mejorar los resultados (Tabla
3). Sin embargo, en todos los casos se obtuvieron peores resultados, solamente
los catalizadores derivados de paladio mostraron una actividad similar (Tabla 3,
entradas 5 y 6).
Tabla 3. Optimización del catalizador.a
Entrada
Catalizador (mol%)
Rendimiento (3a/4a)b
1
CoO-Fe3O4 (1.4)
18/64
2
NiO-Fe3O4 (1.2)
24/56
3
CuO-Fe3O4 (1.3)
22/61
4
Ru2O3-Fe 3O4 (1.4)
14/80
5
PdO-Fe3O4 (1.2)
8/86
6
PdO/Cu-Fe3O4 (1.5/0.8)
8/83
a
1a (2.5 mmol), 2a (1 mmol), y MeCOCl (2 mmol) en 3 mL de tolueno durante
3h.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
Una vez establecidas las condiciones óptimas de reacción se inició el
estudio del alcance de la reacción (Tabla 4). Se obtuvieron los correspondientes
piranos 4 con rendimientos similares independientemente del aldehído aromático
utilizado, con grupos electrón atrayentes (Tabla 4, entradas 1 y 2), anillos sin
sustituir (Tabla 4, entrada 3) o con grupos electrón donadores (Tabla 4, entradas
4 y 5). Cabe resaltar que en la reacción con 4-hidroxialdehído se obtuvo el pirano
4e, donde el grupo hidroxi permanacía inalterado. La reacción con un aldehído
Capítulo II. Reacciones catalizadas por magnetita
69
con un mayor impedimento estérico dio un rendimiento menor y fue necesario
aumentar el tiempo de reacción a 5 horas (Tabla 4, entrada 6).
Tabla 4. Síntesis de 4H-piranos.a
Entrada
R1
Y
R2
Producto
Rendimiento (%)b
1
Me
OMe
4-BrC6H4
4a
96 (94)
2
Me
OMe
4-NCC6H4
4b
79
3
Me
OMe
Ph
4c
85 (82)
4
Me
OMe
4-MeOC6H4
4d
83
5
Me
OMe
4-HOC6H4
4e
68
6c
Me
OMe
2-Naftilo
4f
57
7c
Me
OMe
(CH2)5CH
4g
80 (79)
i
8
Me
OMe
Pr
4h
72 (67)
9
Me
OEt
4-BrC6H4
4i
95
10
Me
OEt
4-MeOC6H4
4j
63
11c
Me
Me
4-MeOC6H4
4k
75 (64)
12
Et
OMe
4-BrC6H4
4l
91 (92)
a
1 (2.5 mmol), 2 (1 mmol), en 3 mL de tolueno durante 3h. Los rendimientos
obtenidos con Fe2O3 aparecen entre paréntesis.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción durante 5h.
Se han obtenido buenos resultados con aldehídos alifáticos, tanto
cíclicos, como lineales (Tabla 4, entradas 7 y 8). Los cambios en el sustituyente
del grupo éster de los reactivos 1,3-dicarbonílicos tampoco tuvieron una gran
influencia en los resultados alcanzados (Tabla 4, compárense entradas 1, 4, 9 y
10). Por último hay que señalar que también se han podido utilizar otros
compuestos 1,3-dicarbonílicos, como dicetonas, con resultados similares (Tabla
4, entrada 11). La sustitución en las posiciones de 2 y 6 de los piranos también se
ha podido variar con prácticamente el mismo resultado, utilizando los
correspondientes compuestos 1,3-dicarbonílicos (Tabla 4, entrada 12).
Finalmente se planteó la posibilidad de llevar a cabo el proceso
utilizando un dialdehído, aumentando proporcionalmente la cantidad del resto de
reactivos y en las mismas condiciones, para intentar obtener el correspondiente
70
Capítulo II. Reacciones catalizadas por magnetita
producto 6 a través de un doble proceso tándem (Esquema 1). El producto 6 se
obtuvo con un 75 % de rendimiento usando magnetita como catalizador y con un
71 % usando óxido de hierro(III).
Esquema 1. Proceso tándem doble.
2. ADICIÓN DE CLORUROS DE ÁCIDO A ALQUINOS. SÍNTESIS DE
CLOROVINILCETONAS Y DERIVADOS DE CICLOPENTENONA
El diseño de catalizadores sofisticados ha permitido la acilación
heteroatómica de alquinos, formando simultáneamente un enlace carbonocarbono y un enlace carbono heteroátomo de manera regio y estereoselectiva. 94
La adición de cloruros de ácido a alquinos da como resultado βclorovinilcetonas,95 que son compuestos muy útiles para la síntesis de una amplia
variedad de compuestos. Históricamente, el uso de cantidades estequiométricas
de derivados de aluminio como ácidos de Lewis para la adición de Friedel-Crafts
de cloruros de ácido a alquinos mostró una baja selectividad, siendo el isómero E
el producto mayoritario.96 La sustitución del catalizador de aluminio por
94
95
96
a) L. J. Gooβen, N. Rodríguez, K. Gooβen, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 9592-9594; b) T.
Fujihara, T. Iwai, J. Terao, Y. Tsuji, Synlett 2010, 2537-2548.
A. E. Pohland, W. R. Benson, Chem. Rev. 1964, 64, 161-197.
a) C. C. Price, J. A. Pappalardo, J. Am. Chem. Soc. 1950, 72, 2613-2615; b) W. R. Benson, A.
E. Pohland, J. Org. Chem. 1964, 29, 385-391; c) H. Martens, F. Janssens, G. Hoornaert,
Tetrahedron 1975, 31, 177-183; d) D. J. M. Snelders, P. J. Dyson, Org. Lett. 2011, 13, 40484051.
Capítulo II. Reacciones catalizadas por magnetita
71
perclorato de plata,97 tricloruro de galio98 u óxido de zinc99 no mejoró
notablemente el proceso.
Este hecho favoreció la introducción de complejos de metales de
transición derivados de rodio100 o iridio.101 Estos complejos permitieron la
reducción de la cantidad del catalizador hasta 5-1 mol%, obteniéndose solo el
isómero Z. Por otro lado, estos catalizadores presentaban nuevos inconvenientes,
como su intrínseca toxicidad, su dificultad de manejo, inestabilidad, elevado
precio, la extrusión de CO de los reactivos y su inactividad frente a alquinos
internos.
Hay que señalar que recientemente, diferentes sales de hierro (FeBr 2102 y
FeCl3103) se han empleado como ácidos de Lewis alternativos, presentando una
serie de ventajas como son su bajo coste y que son respetuosas con el medio
ambiente, lo que las hacen muy convenientes para este proceso. Ante estos
hechos se decidió aplicar la magnetita como catalizador al proceso descrito, ya
que en principio, comparte las mismas ventajas de las sales de hierro y también
presenta cierto carácter de ácido de Lewis.
Se eligió como modelo la adición de cloruro de benzoilo (7a) a 5-decino
(8a). En primer lugar se intentó llevar a cabo la adición en ausencia de
catalizador para demostrar realmente la actividad de la magnetita en este proceso.
Tras 7 horas sólo se recuperaró el alquino de partida (Tabla 5, entrada 1). En las
mismas condiciones, pero usando una cantidad subestequiométrica de
micropartículas de magnetita, se obtuvo una mezcla de los isómeros (Z)-9a y (E)10a tras 15 minutos de reacción (Tabla 5, entrada 2). Ambos isómeros se
pudieron aislar por columna cromatográfica tipo flash. También se estudió la
influencia del tamaño de las particulas de la magnetita, encontrándose que las
nanopartículas de magnetita presentaban un rendimiento y una relación de
97
D. Manoiu, M. Manoiu, I. G. Dinulescu, M. Avram, Rev. Roum. Chim. 1985, 30, 223-227.
H. Zhou, C. Zeng, L. Ren, W. Liao, X. Huang, Synlett 2006, 3504-3506.
99
M. Hosseini-Savari, Z. Mardaneh, Bull. Chem. Soc. Jpn. 2011, 84, 778-782.
100
a) K. Kokubo, K. Matsumasa, M. Miura, M. Nomura, J. Org. Chem. 1996, 61, 6941-6946; b)
R. Hua, S. Shimada, M. Tanaka, J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 12365-12366; c) R. Hua, S.-y.
Onozawa, M. Tanaka, Chem. Eur. J. 2005, 11, 3621-3630; d) T. Kashiwabara, K. Kataoka, R.
Hua, S. Shimada, M. Tanaka, Org. Lett. 2005, 7, 2241-2244; e) T. Kashiwabara, K. Fuse, R.
Hua, M. Tanaka, Org. Lett. 2008, 10, 5469-5472; f) T. Kashiwabara, M. Tanaka, Adv. Synth.
Catal. 2011, 353, 1485-1490.
101
a) T. Iwai, T. Fujihara, J. Terao, Y. Tsuji, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6668-6669; b) T. Iwai,
T. Fujihara, J. Terao, Y. Tsuji, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 1268-1274.
102
B. Wang, S. Wang, P. Li, L. Wang, Chem. Commun. 2010, 46, 5891-5893.
103
P. Gandeepan, K. Parthasarathy, T.-H. Su, C.-H. Cheng, Adv. Synth. Catal. 2012, 354, 457-468.
98
72
Capítulo II. Reacciones catalizadas por magnetita
isómeros Z/E más elevados (Tabla 5, entrada 3). Otros parámetros que se
estudiaron fueron la cantidad de catalizador (Tabla 5, entradas 3-6), la
temperatura (Tabla 5, entradas 6-8), la estequiometría de los reactivos (Tabla 5,
entradas 9 y 10), y el disolvente (Tabla 5, entradas 11-16), encontrándose que las
condiciones óptimas para el proceso eran las descritas en la entrada 4.
A continuación se estudió la actividad de otras fuentes de hierro (Tabla 5,
entradas 17-20). Las nanopartículas de Fe2O3 mostraron una actividad similar a la
de la magnetita (Tabla 5, entrada 18). La necesidad de un ligero exceso de
cloruro de benzoilo para completar la reacción parecía indicar que en realidad la
función de la magnetita era formar especies solubles de cloruros de hierro. Para
comprobar este hecho, se llevó a cabo la reacción utilizando tanto FeCl2 como
FeCl3 y, como en el caso de los óxidos, la sal de hierro(III) dio un mejor
resultado. Sin embargo, estos resultados fueron ligeramente inferiores a los
obtenidos con magnetita (Tabla 5, comparar entradas 4, 19 y 20).
También se planteó la posibilidad de reutilizar la magnetita en un
segundo ciclo de reacción. Sin embargo, ésta mostró una actividad más baja en el
segundo ciclo, dando una mezcla de isómeros con un rendimiento inferior (72
%), y que incluso cayó al 47 % en el tercer ciclo de reacción. Para comprender
esta disminución en el rendimiento se realizó un análisis por espectrometría de
masas por plasma de acoplamiento inductivo (ICP-MS, Inductively Coupled
Plasma Mass Spectroscopy) de la mezcla de reacción tras el primer ciclo,
encontrando que un 1.1 % del hierro inicial había pasado a la disolución, lo que
podría explicar la disminución parcial de la actividad del catalizador tras los
sucesivos ciclos.
Capítulo II. Reacciones catalizadas por magnetita
73
Tabla 5. Optimización de condiciones para la cloroacilación de alquinos.a
Entrada
Catalizador
T (ºC)
Disolvente
t (h)
Rendimiento
(mol% Fe)
(9a/10a)b
1
70
PhMe
7
0/0
2c
Fe3O4 (65)
70
PhMe
0.25
62/20
3d
Fe3O4 (65)
70
PhMe
0.25
72/19
4d
Fe3O4 (33)
70
PhMe
0.25
83/11
d
5
Fe3O4 (13)
70
PhMe
0.25
64/18
6d
Fe3O4 (130)
70
PhMe
0.25
66/16
7d
Fe3O4 (33)
110
PhMe
0.25
55/22
8d
Fe3O4 (33)
25
PhMe
7
44/23
9d,e
Fe3O4 (33)
70
PhMe
0.25
73/21
10d,f
Fe3O4 (33)
70
PhMe
0.25
59/13
d
11
Fe3O4 (33)
70
0.25
61/21
12d
Fe3O4 (33)
70
Dioxano
0.25
0/0
13d
Fe3O4 (33)
70
MeCN
0.25
0/0
14d
Fe3O4 (33)
70
DMF
0.25
0/0
15d
Fe3O4 (33)
70
CHCl3
0.25
61/28
16d
Fe3O4 (33)
70
(ClCH2)2
0.25
60/30
17
FeO (33)
70
PhMe
1
24/8
18
Fe2O3 (33)
70
PhMe
0.25
74/21
19
FeCl2 (33)
70
PhMe
1
20/8
20
FeCl3 (33)
70
PhMe
0.25
69/24
a
7a (1.5 mmol), 8a (1 mmol), en 2.5 mL de disolvente bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción usando micropartículas de magnetita (< 5 μm).
d
Reacción usando nanopartículas de magnetita (< 50 nm).
e
7a (2 mmol), 8a (1 mmol).
f
7a (1 mmol), 8a (2 mmol).
Una vez establecidas las condiciones óptimas se probaron otros
catalizadores metálicos impregnados en magnetita (Tabla 6). En todos los casos
ensayados se obtuvieron resultados similares a los obtenidos utilizando tan solo
el soporte (micropartículas de magnetita) como catalizador, por lo que se
desecharon como posibles catalizadores.
74
Capítulo II. Reacciones catalizadas por magnetita
Tabla 6. Optimización del catalizador para la cloroacilación de alquinos.a
Entrada
Catalizador (mol%)
Rendimiento (9a/10a)b
1c
Fe3O4 (65)
62/20
2
CoO-Fe3O4 (1.4)
56/18
3
NiO-Fe3O4 (1.4)
58/29
4
CuO-Fe3O4 (1.3)
64/24
5
Ru2O3-Fe 3O4 (1.4)
64/23
6
Rh2O3-Fe 3O4 (0.8)
58/26
7
PdO-Fe3O4 (1.4)
8/4
8
Ag2O/Ag-Fe3O4 (1.3)
66/20
9
IrO2-Fe 3O4 (0.14)
67/19
10
PtO/PtO2-Fe3O4 (0.6)
59/17
11
Au2O3/Au-Fe3O4 (0.1)
65/21
12
NiO/Cu-Fe3O4 (0.9/1.1)
60/25
13
PdO/Cu-Fe3O4 (1.5/0.8)
9/6
a
7a (1.5 mmol), 8a (1 mmol), en 2.5 mL de tolueno bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción usando micropartículas de magnetita (< 5 μm).
Posteriormente se utilizaron otros sustratos para evaluar el alcance de la
reacción (Tabla 7). Como producto mayoritario, en todos los casos, se obtuvo el
correspondiente Z-isómero tras 1 hora de reacción. Independientemente de la
longitud de la cadena del alquino se obtuvieron resultados similares (Tabla 7,
entradas 1-3). Cuando se utilizó fenilacetileno se obtuvo prácticamente solo uno
de los regio y estereoisómeros posibles (Tabla 7, entrada 4), tal y como había
sucedido en estudios anteriores que utilizaron complejos de rutenio, iridio o
hierro. La presencia de grupos electrón atrayentes o electrón donadores en la
posición para del anillo aromático del cloruro de ácido no tuvo un efecto
significativo en la reacción (Tabla 7, entradas 5-7), no ocurriendo lo mismo con
un cloruro de ácido con un sustituyente en la posición orto (Tabla 7, entrada 8),
ya que se obtuvo un rendimiento más bajo y una peor relación de isómeros, lo
que podría ser debido a la existencia de impedimento estérico en el estado de
transición a través del cual tiene lugar el proceso. La reacción pudo realizarse sin
notables cambios con otros cloruros de ácido heteroarílicos (Tabla 7, compárense
entradas 1, 9 y 10). La reacción entre cloruro de 4-metoxibenzoilo y 1,2-
Capítulo II. Reacciones catalizadas por magnetita
75
difenilacetileno dio como producto mayoritario el esperado compuesto 9k (Tabla
7, entrada 11). Cabe destacar que al usar un cloruro de ácido alifático se obtuvo
la esperada mezcla de productos (Z)-9l y (E)-10l (Tabla 7, entrada 12), sin
embargo, en esta ocasión no se pudo aislar el isómero mayoritario 9l, como en el
resto de ejemplos donde sí se pudieron aislar los isómeros mayoritarios 9, pero
no los correspondientes isómeros 10.
Tabla 7. Preparación de β-clorovinilcetonas.a
Entrada
Ar
R1
R2
Relación Z/Eb No. Rto. (%)c
n
n
1
Ph
Bu
Bu
7.5/1
9a
83
2
Ph
Et
Et
7.5/1
9b
89
n
n
3
Ph
C5H11
C5H11
5.7/1
9c
82
4
Ph
H
Ph
>20/1
9d
63
n
n
5
4-ClC6H4
Bu
Bu
3.5/1
9e
70
n
n
6
4-tBuC6H4
Bu
Bu
3.5/1
9f
75
n
n
7
4-MeOC6H4
Bu
Bu
15/1
9g
91
n
n
8
2-MeOC6H4
Bu
Bu
2.2/1
9h
58
n
n
9
4-FC10H6d
Bu
Bu
15/1
9i
89
n
n
10
2-Tiofenoilo
Bu
Bu
4.1/1
9j
74
11
4-MeOC6H4
Ph
Ph
4/1
9k
72
n
n
12
Ph(CH2)2
Bu
Bu
3/1
9le
77
a
7 (1.5 mmol), 8 (1 mmol), en 2.5 mL de tolueno bajo atmósfera de argón.
b
Determinado por 1H-NMR del crudo.
c
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
d
4-FC10H6 denota 4-fluoro-1-naftilo
e
El compuesto 9l no pudo separase de la mezcla de isómeros Z/E.
La reacción también pudo llevarse a cabo no sólo usando cloruros de
ácido sino también empleando bromuros de ácido (Esquema 2). La adición de
bromuro de benzoilo (11) a 5-decino (8a) en las condiciones anteriormente
descritas dio como resultado la esperada bromovinilcetona 12, con rendimiento y
relación de isómeros similares a los obtenidos con el correspondiente cloruro de
ácido.
76
Capítulo II. Reacciones catalizadas por magnetita
Esquema 2. Preparación de bromovinilcetonas.
Los estudios sobre el mecanismo de reacción previos que se han
realizado han propuesto la formación del catión vinílico96c,97,98,103 como
intermedio, el cual es capturado por el anión cloruro a través de un proceso intra
o intermolecular. Considerando el mecanismo propuesto, se planteó que este
intermedio catiónico vinílico podría ser capturado para formar compuestos
cíclicos usando el reactivo olefínico adecuado a través de un proceso tipo
Nazarov.104 La reacción entre el alquino 8a y cloruro de cinamoilo (13a) dio
como resultado la esperada 5-cloro-4-aril-2-ciclopentenona (14a) con buen
rendimiento y como único isómero (Tabla 8, entrada 1).
Se estudió la influencia en este proceso de ciclación de la cantidad de
nanomagnetita (Tabla 8, entradas 1-3) y de la fuente de hierro empleada (Tabla 8,
entradas 4-7). Al igual que en la preparación de β-clorovinilcetonas, la magnetita
fue el catalizador más eficiente, mejorando los resultados obtenidos con óxido de
hierro (III) y cloruro de hierro (III), compárense las entradas 2, 5 y 7 en la Tabla
8. Además, para este proceso, únicamente fue necesario añadir una cantidad del
13 mol% para llevar a cabo el proceso de forma óptima. La reacción se realizó
sin notables variaciones en los rendimientos con otros alquinos simétricos
alifáticos (Tabla 8, entradas 8 y 9). También se llevó a cabo la reacción con un
alquino asimétrico, como es el caso de 4,4-dimetil-2-pentino (8f). La reacción se
mostró regioselectiva dando únicamente la correspondiente ciclopentenona con el
grupo metilo en posición 2 (Tabla 8, entrada 10). Hay que destacar que este fue
el único caso en el que se detectaron los isómeros diastereoméricos cis/trans,
pudiéndose aislar ambos. La presencia de un grupo funcional en la posición para
del anillo arómatico del cloruro de ácido no tuvo una gran influencia, ya que se
consiguieron los productos esperados con rendimientos semejantes,
104
a) S. E. Denmark, en Comprehensive Organic Synthesis; Eds. B. M. Trost, I. Fleming, L. A.
Paquette; Pergamon Press: Oxford, 1991, Vol. 5, pp. 751-784; b) K. L. Habermas, S. E.
Denmark, T. K. Jones, en Organic Reactions; Ed. L. A. Paquette; John Wiley & Sons: New
York, 1994, Vol. 45, pp. 1-158; c) T. Vaidya, R. Eisenberg, A. J. Frontier, ChemCatChem
2011, 3, 1531-1548.
Capítulo II. Reacciones catalizadas por magnetita
77
independientemente de la naturaleza electrónica del grupo funcional (Tabla 8,
entradas 11 y 12).
Tabla 8. Preparación de 5-cloro-4-aril-2-ciclopentenonas.a
Entrada
Catalizador
X
R1
R2
No.
Rto. (%)b
c
n
n
1
Fe3O4
H
Bu
Bu
14a
78
n
n
2
Fe3O4
H
Bu
Bu
14a
77
d
n
n
3
Fe3O4
H
Bu
Bu
14a
58
n
n
4
FeO
H
Bu
Bu
14a
29
n
n
5
Fe2O3
H
Bu
Bu
14a
67
n
n
6
FeCl2
H
Bu
Bu
14a
34
n
n
7
FeCl3
H
Bu
Bu
14a
69
8
Fe3O4
H
Et
Et
14b
89
n
n
9
Fe3O4
H
C5H11
C5H11
14c
91
t
10
Fe3O4
H
Me
Bu
14d
91e
n
n
11
Fe3O4
F
Bu
Bu
14e
67
n
n
12
Fe3O4
MeO
Bu
Bu
14f
83
a
13 (1.5 mmol), 8 (1 mmol), en 2.5 mL de tolueno bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción usando 33 mol% de Fe3O4.
d
Reacción usando 7 mol% de Fe3O4.
e
Mezcla de isómeros aislados (cis-14d/trans-14d’ 3/88 %).
Tras el éxito en el proceso de ciclación y siguiendo el mismo
razonamiento, se pensó que la estabilización del intermedio catión vinílico podría
permitir la sustitución electrofílica aromática intramolecular, formándo cetonas
bicíclicas fusionadas.96c,100a Con este propósito se estudió la reacción entre
cloruro de 2-naftoilo (7i) y el alquino asimétrico 1-fenilpentino (8g), la cuál, tras
1 hora, dio como producto la correspondiente 3-fenil-2-metil-1H-1ciclopenta[a]naftalenona (15a) con un rendimiento y regioselectividad excelentes
(Tabla 9, entrada 1). La estructura de estos compuestos fue determinada de forma
inequívoca mediante experimentos NOESY, HSQC-NMR y HMBC-NMR, así
78
Capítulo II. Reacciones catalizadas por magnetita
como por rayos X, para el caso del compuesto 15a (Figura 1). La reacción con
otros 1-arilalquinos dio, en todos los casos, los correspondientes productos 15
(Tabla 9, entradas 2 y 3), siempre a través de la adición regioselectiva del catión
acilo para formar el catión 1-arilvinílico más estable.
Figura 1. ORTEP del compuesto 15a.
Tabla 9. Preparación de 3-aril-1H-1-ciclopenta[a]naftalenonas.a
Entrada
R1
R2
No.
Rto. (%)b
1
Me
Ph
15a
91
n
2
Bu
Ph
15b
87
3
Me
4-MeC6H4
15c
79
a
7i (1.5 mmol), 8 (1 mmol), en 2.5 mL de tolueno bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
Se intentó también llevar a cabo la reacción con alquinos con dos
cadenas alifáticas. Sin embargo, en la reacción entre el compuesto 7i y 3-hexino
(8b) no se obtuvo la esperada 1-ciclopenta[a]naftalenona de tipo 15, sino que se
obtuvo el producto 16a con un buen rendimiento (Tabla 10, entrada 1), siendo
esta la primera vez que se han sintetizado este tipo de compuestos. Su formación
Capítulo II. Reacciones catalizadas por magnetita
79
puede explicarse por una simple isomerización en el medio de reacción de la
cetona ,β-insaturada de tipo 15, aunque no se ha encontrado una evidencia que
explique por qué tiene lugar esta isomerización. La estructura del compuesto 16a
fue determinada inequívocamente mediante NOESY, HSQC-NMR y HMBCNMR, así como por rayos X. Además esta isomerización ha resultado ser
general, ya que también tuvo lugar al utilizar otros alquinos alifáticos (Tabla 10,
entradas 2 y 3).
Figura 2. ORTEP del compuesto 16a.
Tabla
10.
Preparación
ciclopenta[a]naftalenonas.a
de
(E)-3-alquiliden-2,3-dihidro-1H-1-
Entrada
R
No.
Rto. (%)b
1
Me
16a
85
n
2c
Pr
16b
87d
n
3
Bu
16c
84
a
7i (1.5 mmol), 8 (1 mmol), en 2.5 mL de tolueno bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción durante 4 horas.
d
Se aisló un 5 % de la clorovinilcetona 9m como subproducto.
80
Capítulo II. Reacciones catalizadas por magnetita
Con el objetivo de evitar la formación del doble enlace exocíclico en los
compuestos 16, la reacción se repitió con el alquino 8f (Esquema 3). Sin
embargo, en este caso tuvo lugar un migración del grupo metilo tras la formación
del catión vinílico para dar el intermedio alílico más estable, que entonces cicló
dando como resultado el compuesto 17. Este comportamiento ya había sido
observado previamente con otros catalizadores actuando como ácidos de
Lewis.96c,105
Esquema 3. Preparación del compuesto 17.
El hipotético mecanismo a través del cual podrían tener lugar estos
procesos se describen en el Esquema 4. La adsorción del cloruro de acilo en la
superficie de la magnetita con la consecuente debilitación del enlace clorocarbono en A es el primer paso del proceso. La adición del alquino podría
generar el catión vinílico C clave, el cuál podría derivar en los diferentes
intermedios dependiendo de la naturaleza del sustituyente R 1 en el cloruro de
ácido de partida. La ruta habitual es la reacción del cloruro de forma sin (D).
Pero si el grupo R1 tiene un doble enlace carbono-carbono, el catión vinílico C
sufre un proceso de ciclación para dar el intermedio E. Por otro lado, si el grupo
R1 tiene la posibilidad de sufrir sustitución electrofílica aromática, se obtiene el
intermedio F, explicándose de forma sencilla la variedad de productos obtenidos.
105
a) G. J. Martin, C. Rabiller, G. Mabon, Tetrahedron Lett. 1970, 3131-3132; b) G. J. Martin, C.
Rabiller, G. Mabon, Tetrahedron 1972, 28, 4027-4037; c) C. J. Rizzo, N. K. Dunlap, A. B.
Smith, J. Org. Chem. 1987, 52, 5280-5283; d) V. Fiandanese, G. Marchese, A. Punzi, G.
Ruggieri, Tetrahedron Lett. 1996, 37, 8455-8458.
Capítulo II. Reacciones catalizadas por magnetita
81
Esquema 4. Mecanismo propuesto para la adición de cloruros de ácido a
alquinos y su posterior evolución.
CAPÍTULO III
Reacciones catalizadas por cobre
impregnado sobre magnetita
Capítulo III. Reacciones catalizadas por cobre impregnado sobre magnetita
85
1. BORILACIÓN DE DOBLES ENLACES CARBONO-CARBONO
Los derivados de ácidos organoborónicos tienen una gran importancia en
Síntesis Orgánica, no sólo por sus características y actividad, si no también
porque son intermedios organometálicos claves en numerosos procesos de
síntesis.
Clásicamente, han sido preparados por tratamiento de trialquilboratos
con reactivos organometálicos de magnesio o litio. Desafortunadamente, este
método queda restringido a sustratos sin otros grupos funcionales, o que éstos
sean compatibles con el centro carbaniónico altamente nucleofílico, por lo que ha
sido necesario desarrollar nuevas metodologías que permitiesen la presencia de
otros grupos funcionales.106
Entre los diferentes métodos para preparar organoboratos, destaca la
adición catalítica de reactivos diborónicos a alquenos o alquinos a través de
intermedios metal-boro, produciendo gran variedad de compuestos
funcionalizados.107
Un caso especial es la hidroborilación de olefinas simples, 108 así como de
olefinas pobres en densidad electrónica,109 usando reactivos de diboroalcóxidos.
Esta borilación conjugada ha sido llevada a cabo utilizando tanto
organocatalizadores,110 como diferentes complejos metálicos de níquel, 111
106
107
108
109
110
111
a) B. M. Mikhailov, Y. N. Bubnov, Organoboron Compounds in Organic Synthesis; Harwood
Academic Science Publishers: Chur, 1984; b) A. Pelter, K. Smith, H. C. Brown, Borane
Reagents; Eds. A. R. Katritzky, O. Meth-Coh, C. W. Rees; Academic Press: London, 1988; c)
D. S. Matteson, en Science of Synthesis; Eds. D. E. Kaufmann, D. S. Matteson; Georg Thieme
Verlag: Stuttgart, 2005, Vol. 6, pp. 585-622; d) N. Miyaura, en Science of Synthesis; Eds. D. E.
Kaufmann, D. S. Matteson; Georg Thieme Verlag: Stuttgart, 2005, Vol 6, pp. 677-696.
a) G. J. Irvine, M. J. G. Lesley, T. B. Marder, N. C. Norman, C. R. Rice, E. G. Robins, W. R.
Roper, G. R. Whittell, L. J. Wright, Chem. Rev. 1998, 98, 2685-2722; b) T. Ishiyama, N.
Miyaura, Chem. Rec. 2004, 3, 271-280; c) T. B. Marder, en Science of Synthesis; Eds. D. E.
Kaufmann, D. S. Matteson; Georg Thieme Verlag: Stuttgart, 2005, Vol 6, pp. 117-137; d) I.
Beletskaya, C. Moberg, Chem. Rev. 2006, 106, 2320-2354; e) H. E. Burks, J. P. Morken, Chem.
Commun. 2007, 4717-4725; f) N. Miyaura, Bull. Chem. Soc. Jpn. 2008, 81, 1535-1553.
P. J. Guiry, ChemCatChem 2009, 1, 233-235.
a) V. Lillo, A. Bonet, E. Fernández, Dalton Trans. 2009, 2899-2908; b) L. Dang, Z. Lin, T. B.
Marder, Chem. Commun. 2009, 3987-3995.
K.-s. Lee, A. R. Zhugralin, A. H. Hoveyda, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 7253-7255.
a) K. Hirano, H. Yorimitsu, K. Oshima, Org. Lett. 2007, 9, 5031-5033; b) V. Lillo, M. J. Geier,
S. A. Westcott, E. Fernández, Org. Biomol. Chem. 2009, 7, 4674-4676.
86
Capítulo III. Reacciones catalizadas por cobre impregnado sobre magnetita
rodio,112 paladio111b y platino,113 así como complejos de cobre,114 que han sido los
más utilizados.
Pese al gran éxito de los complejos de cobre, algunos aspectos del
proceso todavía se podrían mejorar, como es la elevada carga de catalizador (3110 mol%), el limitado uso de sustratos, las altas temperaturas, la necesidad de
ligandos lábiles de fosfinas y sobre todo el reciclado de los catalizadores
utilizados.
Para comenzar se estudió la reacción entre bispinacolato de diboro (18) y
cinamida (19a). Se escogió una amida como sustrato modelo porque ésta había
sido muy poco empleada en reacciones similares. Este sustrato es un mal aceptor
Michael comparado con otros compuestos ,β-insaturados y además presenta dos
protones ácidos, que pueden impedir el ataque nucleofílico de sustratos básicos.
En primer lugar se llevó a cabo la reacción con magnetita como único
catalizador, recuperándose los productos de partida, tras una semana (Tabla 11,
entrada 1). Sin embargo, cuando se llevó a cabo la reacción en presencia de cobre
impregnado sobre magnetita se obtuvo el producto 20a tras solo 4 horas y con un
85 % de rendimiento (Tabla 11, entrada 2). Seguidamente se valoró el efecto de
la temperatura en el proceso de borilación (Tabla 11, entradas 2-4). La
disminución de la temperatura a 25 ºC se tradujo en un descenso en el
rendimiento y el aumento a 110 ºC tampoco supuso una mejora en los resultados,
mostrándose 60 ºC como la temperatura óptima para el proceso de borilación. Se
evaluó la importancia del aditivo realizando una prueba en ausencia de MeOH,
demostrándose que sin el aditivo, la reacción no tenía lugar (Tabla 11, entrada 5).
112
113
114
a) G. W. Kabalka, B. C. Das, S. Das, Tetrahedron Lett. 2002, 43, 2323-2325; b) T. Shiomi, T.
Adachi, K. Toribatake, L. Zhou, H. Nishiyama, Chem. Commun. 2009, 5987-5989.
a) Y. G. Lawson, M. J. G. Lesley, T. B. Marder, N. C. Norman, C. R. Rice, Chem. Commun.
1997, 2051-2052; b) H. A. Ali, I. Goldberg, M. Srebnik, Organometallics 2001, 20, 3962-3965;
c) N. J. Bell, A. J. Cox, N. R. Cameron, J. S. O. Evans, T. B. Marder, M. A. Duin, C. J.
Elsevier, X. Baucherel, A. A. D. Tulloch, R. P. Tooze, Chem. Commun. 2004, 1854-1855.
a) K. Takahashi, T. Ishiyama, N. Miyaura, Chem. Lett. 2000, 982-983; b) H. Ito, H. Yamanaka,
J.-i. Tateiwa, A. Hosomi, Tetrahedron Lett. 2000, 41, 6821-6825; c) K. Takahashi, T. Ishiyama,
N. Miyaura, J. Organomet. Chem. 2001, 625, 47-53; d) S. Mun, J.-E. Lee, J. Yun, Org. Lett.
2006, 8, 4887-4889; e) J.-E. Lee, J. Yun, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 145-147; f) J.-E.
Lee, J. Kwon, J. Yun, Chem. Commun. 2008, 733-734; g) L. Dang, Z. Lin, T. B. Marder,
Organometallics 2008, 27, 4443-4454; h) H.-S. Sim, X. Feng, J. Yun, Chem. Eur. J. 2009, 15,
1939-1943; i) V. Lillo, A. Prieto, A. Bonet, M. M. Díaz-Requejo, J. Ramírez, P. J. Pérez, E.
Fernández, Organometallics 2009, 28, 659-662; j) W. J. Fleming, H. Müller-Bunz, V. Lillo, E,
Fernández, P. J. Guiry, Org. Biomol. Chem. 2009, 7, 2520-2524; k) H. Chea, H.-S. Sim, J. Yun,
Adv. Synth. Catal. 2009, 351, 855-858; l) M. Gao, S. B. Thorpe, W. L. Santos, Org. Lett. 2009,
11, 3478-3481; m) X. Feng, J. Yun, Chem. Commun. 2009, 6577-6579; n) C. Sole, E.
Fernández, Chem. Asian J. 2009, 4, 1790-1793.
Capítulo III. Reacciones catalizadas por cobre impregnado sobre magnetita
87
Tabla 11. Optimización de condiciones del proceso de borilación.a
Entrada
Base (mol%)
Disolvente (mL)
t (h) Rendimiento (%)b
c
t
1
BuOK (9)
THF (0.5)
168
0
t
2
BuOK (9)
THF (0.5)
4
85
t
3d
BuOK (9)
THF (0.5)
4
75
t
4e
BuOK (9)
THF (0.5)
4
85
t
5f
BuOK (9)
THF (0.5)
48
0
t
6
BuOK (9)
THF (1.5)
24
80
t
7
BuOK (9)
THF (0.2)
24
85
t
8
BuOK (9)
24
50
t
9
BuOK (9)
PhMe (0.5)
4
86
t
10
BuOK (9)
MeOH (0.5)
4
70
t
11
BuOK (9)
MeCN (0.5)
4
60
t
12
BuOK (9)
DMSO (0.5)
4
40
t
13g
BuOK (9)
PhMe (0.5)
4
30
14
PhMe (0.5)
24
20
t
15
BuOK (90)
PhMe (0.5)
0.5
90
16
KOH (90)
PhMe (0.5)
0.5
93
17
(NH4)2CO3 (90)
PhMe (0.5)
0.5
40
18
Na2CO3 (90)
PhMe (0.5)
0.5
64
19
K2CO3 (90)
PhMe (0.5)
0.5
95
20
Cs2CO3 (90)
PhMe (0.5)
0.5
82
21h
K2CO3 (90)
PhMe (0.5)
0.25
99
22i
K2CO3 (90)
PhMe (0.5)
0.5
55
a
18 (0.7 mmol), 19a (0.5 mmol), bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción usando 86 mol% de Fe de Fe3O4.
d
Reacción a 25 ºC.
e
Reacción a 110 ºC.
f
Reacción en ausencia de MeOH.
g
Reacción usando 20 mol% de MeOH.
h
Reacción usando 2.5 mol% de CuO-Fe3O4.
i
Reacción usando 0.5 mol% de CuO-Fe3O4.
88
Capítulo III. Reacciones catalizadas por cobre impregnado sobre magnetita
A continuación se estudió la influencia del disolvente, optimizando la
cantidad añadida (Tabla 11, entradas 6 y 7) y usando diferentes disolventes
(Tabla 11, entradas 8-12). La reacción en ausencia de disolvente tuvo lugar,
obteniéndose el producto esperado tras 24 horas y con un rendimiento del 50 %
(Tabla 11, entrada 8), aunque con tolueno los resultados fueron mejores (Tabla
11, entrada 9). Se varió también la cantidad de MeOH utilizado como aditivo,
mostrándose que una disminución en la cantidad añadida tenía como
consecuencia un descenso en el rendimiento de la reacción (Tabla 11, entrada
13). El estudio de la influencia de la base en el proceso reveló que en ausencia de
base la reacción no tenía lugar (Tabla 11, entrada 14) y que un aumento en la
cantidad de base suponía un efecto favorable, ya que ésta transcurría más
rápidamente (Tabla 11, entrada 15). Entre todas las bases que se ensayaron
(Tabla 11, entradas 15-20), la más eficiente fue K2CO3. Por último también se
optimizó la cantidad de catalizador (Tabla 11, entradas 21-22).
Una vez encontradas las condiciones óptimas se utilizaron distintos
catalizadores metálicos (Tabla 12), aunque ninguno de ellos mostró actividad
para este proceso. Por último, con las condiciones óptimas de reacción, se llevó a
cabo el proceso en ausencia del catalizador, y tras 48 horas no se detectó el
producto 20a esperado (Tabla 12, entrada 7).
Tabla 12. Optimización del catalizador para el proceso de borilación.a
Entrada
Catalizador (mol%)
t (h) Rendimiento (%)b
1
CuO-Fe3O4 (5)
0.5
95
2
CoO-Fe3O4 (5)
24
0
3
NiO-Fe3O4 (5)
24
0
4
Ru2O3-Fe 3O4 (5)
24
0
5
PdO-Fe3O4 (5)
24
0
6
PdO/Cu-Fe3O4 (5)
24
0
7
48
0
a
18 (0.7 mmol), 19a (0.5 mmol), bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
Capítulo III. Reacciones catalizadas por cobre impregnado sobre magnetita
89
Tras demostrar la actividad del catalizador se planteó la reutilización de
éste en sucesivos ciclos de reacción. Tras completar la reacción el catalizador se
mantuvo en el matraz con ayuda de un imán, y posteriormente, se volvieron a
adicionar los reactivos. El rendimiento de la reacción se mantuvo por encima del
88 % hasta en 8 ciclos de reacción (Figura 3).
Figura 3. Rendimiento del producto 20a en 8 ciclos consecutivos de reacción.
Se estudió el proceso de lixiviado de metales mediante espectroscopia de
absorción atómica en llama (FAAS, Flame Atomic Absorption Spectroscopy) de
la mezcla resultante tras la reacción. Se determinó que un 0.04 % del hierro y un
0.1 % del cobre añadidos inicialmente pasaban a la disolución, aunque esto no
afectaba a la posterior actividad del catalizador.
El siguiente paso fue ampliar el protocolo a otros sustratos (Tabla 13),
encontrándose excelentes resultados independientemente de la naturaleza de los
sustituyentes en el alqueno 19. La reacción se pudo realizar con carboxamidas
,β-insaturadas tanto sustituidas, como no sustituidas (Tabla 13, entradas 1 y 2),
con otros compuestos carbonílicos como ésteres y nitrilos (Tabla 13, entradas 3 y
4), e incluso con cetonas (Tabla 13, entradas 5 y 6), con muy buenos resultados
en todos los casos. Incluso se pudieron usar sistemas cíclicos con rendimientos
similares a los acíclicos (Tabla 13, entradas 7 y 8).
90
Capítulo III. Reacciones catalizadas por cobre impregnado sobre magnetita
Tabla 13. Proceso de borilación tipo Michael.a
Entrada
R1
R2
No.
Rendimiento (%)b
1
Ph
CONH2
20a
99
c
2
H
CONH2
20b
99
3
Ph
CO2Et
20c
91
4
Ph
CN
20d
99
5
Ph
COMe
20e
99
6
Ph
COPh
20f
98
7
(CH2)2OCO
20g
93
8
(CH2)3CO
20h
99
a
18 (0.7 mmol), 19 (0.5 mmol), bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción durante 16 horas.
Utilizando las mismas condiciones se repitió el proceso para olefinas
simples, y por lo tanto ricas en densidad electrónica (Tabla 14). Aunque fue
necesario aumentar el tiempo de reacción hasta 4 días, se obtuvieron los
correspondientes productos borilados 22 con excelentes resultados y de forma
selectiva. Solamente para el caso del producto 22c (Tabla 14, entrada 3), se
obtuvo un rendimiento menor, ya que también se obtuvo el correspondiente
producto diborilado (< 15 %), además de la olefina de partida, aunque no el
subproducto procedente de la deshalogenación de ésta.
Aunque el posible mecanismo de este proceso no está claro, podría ser
que la reacción fuera a través de la formación del correspondiente intermedio
cobre-borilo. Este intermedio se adicionaría a la olefina para dar el intermedio
aniónico más estable, seguido de protonación y liberación de la sal de cobre.
Capítulo III. Reacciones catalizadas por cobre impregnado sobre magnetita
91
Tabla 14. Proceso de borilación de olefinas simples. a
Entrada
R1
R2
No.
Rendimiento (%)b
1
H
Ph
22a
99
2
H
2-Naftilo
22b
99
3
H
4-ClC6H4
22c
56c
4
Me
Ph
22d
85
5
(CH2)3Me
H
22e
95
a
18 (0.7 mmol), 21 (0.5 mmol), bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Se detectó el correspondiente producto diborilado (< 15 %).
2. SÍNTESIS DE BENZO[b]FURANOS E INDOLES
Los heterociclos que contienen anillos de indol115 y benzo[b]furanos 116
son muy abundantes tanto en Productos Naturales como en compuestos
farmacéuticos. Como consecuencia, la síntesis de estos compuestos
115
116
a) R. T. Brown, J. A. Joule, P. G. Sammes, en Comprehensive Organic Chemistry; Eds. D.
Barton, W. D. Ollis; Pergamon Press: Oxford, 1979, Vol. 4, pp. 411-492; b) G. B. Jones, B. J.
Chapman, en Comprehensive Heterocyclic Chemistry II; Eds. A. R. Katritzky, C. W. Rees, E.
F. V. Scriven; Pergamon: Oxford, 1996, Vol. 2, pp. 1-38; c) D. S. C. Black, en Comprehensive
Heterocyclic Chemistry II; Eds. A. R. Katritzky, C. W. Rees, E. F. V. Scriven; Pergamon:
Oxford, 1996, Vol. 2, pp. 39-117; d) R. J. Sundberg, en Comprehensive Heterocyclic Chemistry
II; Eds. A. R. Katritzky, C. W. Rees, E. F. V. Scriven; Pergamon: Oxford, 1996, Vol. 2, pp.
118-206; e) G. B. Jones, B. J. Chapman, en Comprehensive Heterocyclic Chemistry II; Eds. A.
R. Katritzky, C. W. Rees, E. F. V. Scriven; Pergamon: Oxford, 1996, Vol. 2, pp. 207-257.
a) R. Benassi, en Comprehensive Heterocyclic Chemistry II; Eds. A. R. Katritzky, C. W. Rees,
E. F. V. Scriven; Pergamon: Oxford, 1996, Vol. 2, pp. 259-295; b) H. Heaney, J. S. Ahn, en
Comprehensive Heterocyclic Chemistry II; Eds. A. R. Katritzky, C. W. Rees, E. F. V. Scriven;
Pergamon: Oxford, 1996, Vol. 2, pp. 297-350; c) W. Friedrichsen, en Comprehensive
Heterocyclic Chemistry II; Eds. A. R. Katritzky, C. W. Rees, E. F. V. Scriven; Pergamon:
Oxford, 1996, Vol. 2, pp. 351-393; d) B. A. Keay, P. W. Dibble in Comprehensive Heterocyclic
Chemistry II; Eds. A. R. Katritzky, C. W. Rees, E. F. V. Scriven; Pergamon: Oxford, 1996,
Vol. 2, pp. 395-436.
92
Capítulo III. Reacciones catalizadas por cobre impregnado sobre magnetita
heterocíclicos ha captado la atención de los químicos orgánicos, desarrollándose
multitud de métodos de preparación. En este contexto, los metales de transición
han jugado un papel importante en su síntesis, 117 debido a la tolerancia de grupos
funcionales, procedimientos sencillos y rendimientos mejorados en comparación
con los métodos clásicos de preparación.
Entre las diferentes rutas de síntesis, el proceso domino que incluye la
alquinilación mediante acoplamiento de tipo Sonogashira seguido de una
ciclación 5-endo-dig presenta una serie de ventajas como son que es un proceso
económico, respetuoso con el medio ambiente y sostenible. Esta estrategia se ha
llevado a cabo también mediante catálisis en fase homogénea para la síntesis de
benzo[b]furanos utilizando complejos de metales de transición como cobre, 118
paladio119 o una mezcla de ambos. 120 En el caso de usar un único metal de
transición, la presencia de pequeñas cantidades de otros metales puede ser
esencial.121
117
118
119
120
121
a) N. Batail, M. Genelot, V. Dufaud, L. Joucla, L. Djakovitch, Catal. Today 2011, 173, 2-14; b)
L. Djakovitch, N. Batail, M. Genelot, Molecules 2011, 16, 5241-5267; c) S. Cacchi, G. Fabrizi,
A. Goggiamani, Org. Biomol. Chem. 2011, 9, 641-652.
a) K. Okuro, M. Furuune, M. Enna, M. Miura, M. Nomura, J. Org. Chem. 1993, 58, 47164721; b) C. G. Bates, P. Saejueng, J. M. Murphy, D. Venkataraman, Org. Lett. 2002, 4, 47274729.
a) R. C. Larock, E. K. Yum, M. J. Doty, K. K. C. Sham, J. Org. Chem. 1995, 60, 3270-3271; b)
J. Gil-Moltó, C. Nájera, Eur. J. Org. Chem. 2005, 4073-4081; c) S. S. Palimkar, V. S. More, K.
V. Srinivasan, Ultrason. Sonochem. 2008, 15, 853-862; d) A. Zanardi, J. A. Mata, E. Peris,
Organometallics 2009, 28, 4335-4339; e) D. Saha, R. Dey, B. C. Ranu, Eur. J. Org. Chem.
2010, 6067-6071.
a) N. G. Kundu, M. Pal, J. S. Mahanty, M. De, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1997, 28152820; b) V. Fiandanese, D. Bottalico, G. Marchese, A. Punzi, Tetrahedron 2008, 64, 53-60; c)
M. Csékei, Z. Novák, A. Kotschy, Tetrahedron 2008, 64, 8992-8996.
a) H. Plenio, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 6954-6956; b) S. L. Buchwald, C. Bolm, Angew.
Chem. Int. Ed. 2009, 48, 5586-5587; c) Z. Gonda, G. L. Tolnai, Z. Novák, Chem. Eur. J. 2010,
16, 11822-11826.
Capítulo III. Reacciones catalizadas por cobre impregnado sobre magnetita
93
En el caso paralelo de la síntesis de indoles se han utilizado complejos de
cobre,122 paladio,123 oro124 y de una mezcla de paladio-cobre 125 como
catalizadores. Hay que destacar que en muchos casos son necesarios diferentes
catalizadores para el segundo paso de ciclación,126 y que los catalizadores
heterogéneos han sido menos investigados en este tipo de procesos, aunque
existen algunos ejemplos para la preparación de estos heterociclos. Se ha usado
paladio en carbón,127 paladio o paladio-cobre en zeolitas,128 paladio en alumina129
y complejos de paladio injertados en materiales poliméricos.130 Sin embargo, en
122
123
124
125
126
127
128
129
130
F. Liu, D. Ma, J. Org. Chem. 2007, 72, 4844-4850.
a) R. C. Larock, E. K. Yum, J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 6689-6690; b) D. Wensbo, A.
Eriksson, T. Jeschke, U. Annby, S. Gronowitz, L. A. Cohen, Tetrahedron Lett. 1993, 34, 28232826; c) T. Jeschke, D. Wensbo, U. Annby, S. Gronowitz, Tetrahedron Lett. 1993, 34, 64716474; d) C.-y. Chen, D. R. Lieberman, R. D. Larsen, R. A. Reamer, I. F. Cottrell, P. G.
Houghton, Tetrahedron Lett. 1994, 35, 6981-6984; e) S. S. Palimkar, P. H. Kumar, R. J. Lahoti,
K. V. Srinivasan, Tetrahedron 2006, 62, 5109-5115; f) M. McLaughlin, M. Palucki, I. W.
Davies, Org. Lett. 2006, 8, 3307-3310; g) H. A. Oskooie, M. H. Heravi, F. K. Behbahani,
Molecules 2007, 12, 1438-1446.
P. Li, L. Wang, M. Wang, F. You, Eur. J. Org. Chem. 2008, 5946-5951.
a) R. Sanz, V. Guilarte, M. P. Castroviejo, Synlett 2008, 3006-3010; b) R. Sanz, V. Guilarte, A.
Pérez, Tetrahedron Lett. 2009, 50, 4423-4426.
a) J. S. Kim, J. H. Han, J. J. Lee, Y. M. Jun, B. M. Lee, B. H. Kim, Tetrahedron Lett. 2008, 49,
3733-3738; b) E. Tyrrell, L. Whiteman, N. Williams, Synthesis 2009, 829-835; c) K. Okuma,
J.-i. Seto, K.-i. Sakaguchi, S. Ozaki, N. Nagahora, K. Shioji, Tetrahedron Lett. 2009, 50, 29432945; d) Y. Yamane, X. Liu, A. Hamasaki, T. Ishida, M. Haruta, T. Yokoyama, M. Tokunaga,
Org. Lett. 2009, 11, 5162-5165; e) A. Carpita, A. Ribecai, P. Stabile, Tetrahedron 2010, 66,
7169-7178; f) H. Wang, Y. Li, L. Jiang, R. Zhang, K. Jin, D. Zhao, C. Duan, Org. Biomol.
Chem. 2011, 9, 4983-4986.
a) M. Pal, V. Subramanian, K. R. Yeleswarapu, Tetrahedron Lett. 2003, 44, 8221-8225; b) M.
Pal, V. Subramanian, V. R. Batchu, I. Dager, Synlett 2004, 1965-1969; c) M. Gruber, S.
Chouzier, K. Koehler, L. Djakovitch, Appl. Catal., A 2004, 265, 161-169; d) N. Batail, A.
Bendjeriou, T. Lomberget, R. Barret, V. Dufaud, L. Djakovitch, Adv. Synth. Catal. 2009, 351,
2055-2062; e) Y. Monguchi, S. Mori, S. Aoyagi, A. Tsutsui, T. Maegawa, H. Sajiki, Org.
Biomol. Chem. 2010, 8, 3338-3342; f) R. M. Rao, U. Reddy, Alinakhi, N. Mulakayala, M.
Alvala, M. K. Arunasree, R. R. Poondra, J. Iqbal, M. Pal, Org. Biomol. Chem. 2011, 9, 38083816; g) N. Batail, V. Dufaud, L. Djakovitch, Tetrahedron Lett. 2011, 52, 1916-1918; h) H. Li,
Z. Zhu, F. Zhang, S. Xie, S. Li, P. Li, X. Zhou, ACS Catal. 2011, 1, 1604-1612.
a) S. Chouzier, M. Gruber, L. Djakovitch, J. Mol. Catal. A: Chem. 2004, 212, 43-52; b) L.
Djakovitch, P. Rollet, Tetrahedron Lett. 2004, 45, 1367-1370; c) K. B. Hong, C. W. Lee, E. K.
Yum, Tetrahedron Lett. 2004, 45, 693-697; d) P. Rollet, W. Kleist, V. Dufaud, L. Djakovitch,
J. Mol. Catal. A: Chem. 2005, 241, 39-51; e) L. Djakovitch, V. Dufaud, R. Zaidi, Adv. Synth.
Catal. 2006, 348, 715-724.
G. W. Kabalka, L. Wang, R. M. Pagni, Tetrahedron 2001, 57, 8017-8028.
a) Y. Uozumi, Y. Kobayashi, Heterocycles 2003, 59, 71-74; b) G. A. Slough, V. Krhňák, P.
Helquist, S. M. Canham, Org. Lett. 2004, 6, 2909-2912; c) K. M. Dawood, W. Solodenko, A.
Kirschning, ARKIVOC 2007, v, 104-124; d) H. Sakai, K. Tsutsumi, T. Morimoto, K. Kakiuchi,
Adv. Synth. Catal. 2008, 350, 2498-2502.
94
Capítulo III. Reacciones catalizadas por cobre impregnado sobre magnetita
todos los casos el reciclado de los catalizadores, o no se ha estudiado, o bien tras
unos pocos ciclos los catalizadores quedaban inactivos.
Este estudio comenzó con la reacción entre 2-iodofenol (23) y
fenilacetileno (24a) para dar el correspondiente 2-fenilfurano (25a) utilizando el
catalizador de cobre impregnado sobre magnetita (Tabla 15).
Tabla 15. Optimización de condiciones para la obtención de benzo[b]furanos.a
Entrada Base (mol%)
T (ºC)
Disolvente
t (d) Rendimiento (%)b
1
K2CO3 (300)
150
PhMe
5
58
2
K2CO3 (300)
130
PhMe
5
66
3
K2CO3 (300)
75
PhMe
5
5
4
K2CO3 (300)
130
Dioxano
5
34
5
K2CO3 (300)
130
MeCN
5
45
6
KOH (300)
130
PhMe
2
75
7
NaOH (300)
130
PhMe
5
28
8
KOH (1000)
130
PhMe
2
51
9
KOH (120)
130
PhMe
2
86
10
KOH (70)
130
PhMe
2
68
c
11
KOH (120)
130
PhMe
1
98
12
KOH (120)
130
5
58
13c,d
KOH (120)
130
PhMe
1
96
14c,e
KOH (120)
130
PhMe
1
81
a
23 (1 mmol), 24a (1.2 mmol), en 6 mL de disolvente bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción usando 3 mL de tolueno.
d
Reacción usando 2.6 mol% de catalizador.
e
Reacción usando 0.3 mol% de catalizador.
La reacción usando un exceso de base a 130 ºC dio el producto esperado
con rendimientos moderados, y con rendimientos incluso más bajos para
temperaturas inferiores o superiores (Tabla 15, entradas 1-3). Posteriormente se
analizó el efecto del disolvente, encontrándose que tolueno era la mejor opción.
(compárense entradas 2, 4 y 5 en la Tabla 15). La naturaleza de la base también
fue examinada, encontrándose que la base más eficiente era KOH, (compárense
Capítulo III. Reacciones catalizadas por cobre impregnado sobre magnetita
95
las entradas 2, 6 y 7 en la Tabla 15), y que añadiendo solamente un ligero exceso
de ésta se obtienían mejores resultados (Tabla 15, entradas 8-10). Se descubrió
que a una mayor concentración de los reactivos, el rendimiento aumentaba hasta
un 98 % en tan solo 1 día (Tabla 15, entrada 11), y en ausencia de disolvente sólo
se obtenía un rendimiento moderado (Tabla 15, entrada 12). Por último, también
se optimizó la cantidad de catalizador (Tabla 15, entradas 13-14), siendo la
adecuada de un 1.3 mol% de cobre.
También se estudiaron los distintos catalizadores metálicos en este
proceso (Tabla 16). Primero se utilizaron nanopartículas de magnetita, las cuáles
ya habían mostrado actividad anteriormente para el acoplamiento de Sonogashira
en etilenglicol.30 Sin embargo, tras 2 días no se detectó el producto de reacción
(Tabla 16, entrada 1). Los catalizadores de cobalto y rutenio tampoco mostraron
actividad para este proceso (Tabla 16, entradas 2 y 4), aunque sí lo hicieron los
catalizadores de níquel, paladio y paladio-cobre, aunque con resultados
únicamente moderados (Tabla 16, entradas 3, 5 y 6). También se comprobó que
con las condiciones óptimas del proceso y en ausencia de catalizador el producto
deseado no se formaba tras 2 días de reacción (Tabla 16, entrada 7).
Tabla 16. Optimización del catalizador para la obtención de benzo[b]furanos.a
Entrada
Catalizador (mol%)
t (h) Rendimiento (%)b
1
Fe3O4 (65)
48
2
2
CoO-Fe3O4 (1.4)
48
0
3
NiO-Fe3O4 (1)
24
49
4
Ru2O3-Fe 3O4 (1.4)
48
0
5
PdO-Fe3O4 (1.2)
24
31
6
PdO/Cu-Fe3O4 (1.5/0.8)
24
50
7
48
0
a
23 (1 mmol), 24a (1.2 mmol), bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
Tras haber aislado el catalizador del medio de reacción y lavado con
tolueno, éste se reutilizó en sucesivos ciclos de reacción bajo las mismas
condiciones. El catalizador de cobre mantuvo su actividad hasta en diez ciclos
sucesivos, obteniéndose el producto 25a con rendimientos por encima del 85 %
96
Capítulo III. Reacciones catalizadas por cobre impregnado sobre magnetita
en todos los casos (Figura 4). Se estudió también el lixiviado del catalizador
mediante análisis con ICP-MS, determinándose que sólo un 0.6 % del cobre
inicial pasaba a la disolución, no afectando esta perdida a la actividad del
catalizador.
Figura 4. Rendimiento del producto 25a en 10 ciclos sucesivos de reacción.
Acto seguido se utilizaron diferentes sustratos para el proceso de
obtención de benzo[b]furanos (Tabla 17), obteniéndose un excelente resultado al
emplear un alquino con sustituyentes electrón atrayentes (Tabla 17, entrada 2).
Además, la reacción resultó ser selectiva, ya que al utilizar un reactivo con dos
triples enlaces terminales, fue posible parar la reacción tras el primer paso de
ciclación (Tabla 17, entrada 3). Cuando se emplearon alquinos con sustituyentes
electrón donadores en el anillo aromático, los rendimientos fueron excelentes
(Tabla 17, entradas 4 y 5).
También se obtuvieron muy buenos resultados cuando se utilizaron
alquinos heteroaromáticos, vinílicos e incluso alifáticos (Tabla 17, entradas 6-8).
Sin embargo, los rendimientos disminuyeron al aumentar la sustitución en el
alquino alifático (compárense entradas 8, 9 y 10 en la Tabla 17), llegando incluso
a 0 para el caso del 3,3-dimetil-1-butino (24j). Hay que destacar también que la
reacción se pudo llevar a cabo con alquinos funcionalizados (Tabla 17, entrada
11).
Capítulo III. Reacciones catalizadas por cobre impregnado sobre magnetita
97
Tabla 17. Preparación de benzo[b]furanos.a
Entrada
R
No. Rendimiento (%)b
1
Ph
25a
98
2
4-(CF3)C6H4
25b
92
3c
25c
63
3-(HCC)C6H4
4
4-(MeO)C6H4
25d
98
5d
4-(Me2N)C6H4
25e
88
6
2-Piridil
25f
93
7
1-Ciclohexenil
25g
90
8
Me(CH2)5
25h
96
9d
(CH2)5CH
25i
75
t
10c
Bu
25j
0
11
THPOCH2
25k
71
a
23 (1 mmol), 24 (1.2 mmol), bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción durante 72 horas.
d
Reacción durante 48 horas.
El protocolo de reacción se extendió a la obtención de derivados de
bisbenzo[b]furanos con resultados similares a los obtenidos en el proceso simple,
tan solo aumentando la cantidad añadida del fenol 23 (Esquema 5).
Esquema 5. Proceso domino Sonogashira-ciclación doble.
98
Capítulo III. Reacciones catalizadas por cobre impregnado sobre magnetita
Para descartar que la reacción tuviese lugar debido al lixiviado de cobre,
se realizaron una serie de pruebas. En primer lugar, se llevó a cabo la reacción
entre los compuestos 23 y 24a en las condiciones óptimas, y tras un día se retiró
el catalizador con la ayuda de un imán. A la disolución anterior sin catalizador, se
adicionaron entonces los compuestos 23 y 24f, además de hidróxido de potasio y
se calentó durante otro día a 130 ºC. El análisis del crudo de reacción por NMR
reveló la formación del compuesto 25a en un 95 % (proceso catalizado inicial)
además del compuesto 25f en tan solo un 15 %. Por otro lado, se llevó a cabo la
reacción con óxido de cobre(II) como catalizador (1.3 mol%) obteniéndose el
producto 25f con un 85 % de rendimiento. Por tanto se puede excluir que el cobre
lixiviado sea el responsable de la reacción, aunque no se puede descartar la
existencia de un proceso dinámico de lixiviado y posterior retorno al soporte,
después de llevar a cabo la reacción en fase homogénea.
Ante el éxito en la preparación de indoles usando como catalizadores
complejos de paladio-cobre homogéneos se decidió utilizar el catalizador
bimetálico de paladio-cobre impregnado sobre magnetita en la reacción entre 2iodoanilina (28a) y fenilacetileno (24a) a 130 ºC y con tolueno como disolvente
(Tabla 18, entrada 1). Sorprendentemente, únicamente se obtuvo el producto de
acoplamiento de tipo Sonogashira 29a.
Hay que destacar que se estableció que en el proceso domino tienen lugar
dos ciclos catalíticos, cada uno de los cuales es catalizado por uno de los metales
de transición involucrados. Como se ha mostrado anteriormente, durante el
estudio superficial del catalizador se determinó que las partículas de paladio(0) y
paladio(II) se encuentran en la capa externa del catalizador y que la capa interna
de cobre también era accesible a los reactivos. Este hecho dificulta la
comprensión de la finalización del proceso tipo dominó tras el primer paso.
A continuación se optimizaron los distintos parámetros para el
acoplamiento de Sonogashira (Tabla 18). Un aumento en la cantidad de base se
reflejó en un incremento en el rendimiento del acoplamiento (compárense
entradas 1 y 5 en la Tabla 18). El uso de otras bases como hidróxido de potasio o
carbonato de sodio, no mejoraron los resultados (Tabla 18, entradas 6 y 7). El
disolvente demostró tener un fuerte impacto en los resultados (Tabla 18, entradas
8-12), así como la temperatura (Tabla 18, entradas 13 y 14), obteniéndose los
mejores resultados en tolueno a 130 ºC. Por último, se probó también el efecto de
la dilución y la cantidad de catalizador (Tabla 18, entradas 15-17).
Capítulo III. Reacciones catalizadas por cobre impregnado sobre magnetita
99
Tabla 18. Optimización de condiciones para la reacción de Sonogashira.a
Entrada Base (mol%)
T (ºC)
Disolvente
t (d) Rendimiento (%)b
1
NaOH (150)
130
PhMe
3
42
2c
NaOH (150)
130
PhMe
3
5
3
NaOH (300)
130
PhMe
3
45
4
NaOH (1000)
130
PhMe
3
68
5
NaOH (2000)
130
PhMe
3
63
6
KOH (1000)
130
PhMe
3
46
7
K2CO3 (1000)
130
PhMe
3
17
8
NaOH (1000)
130
3
0
9
NaOH (1000)
130
Dioxano
5
43
10
NaOH (1000)
130
MeCN
5
2
11
NaOH (1000)
130
DMF
3
40
12
NaOH (1000)
130
Et2NH
3
42
13
NaOH (1000)
150
PhMe
3
65
14
NaOH (1000)
80
PhMe
3
5
15d
NaOH (1000)
130
PhMe
3
39
16e
NaOH (1000)
130
PhMe
3
52
17f
NaOH (1000)
130
PhMe
3
17
a
28a (1 mmol), 24a (1.5 mmol), en 3 mL de disolvente, bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción añadiendo nBu4NCl (10 mol%).
d
Reacción usando 6 mL de tolueno.
e
Reacción usando doble cantidad de catalizador (Pd/Cu : 3/1.6 mol%).
f
Reacción usando una quinta parte de catalizador (Pd/Cu : 0.3/0.1 mol%).
Usando las condiciones óptimas para el acoplamiento tipo Sonogashira
se probaron los distintos catalizadores metálicos (Tabla 19). La reacción usando
magnetita falló (Tabla 19, entrada 1), así como cuando se emplearon otros
metales. Solamente el catalizador de paladio mostró actividad para este proceso,
pero con un rendimiento más bajo que para el caso del catalizador bimetálico
(compárense las entradas 6 y 7 en la Tabla 19). Se comprobó también que en
ausencia del catalizador no se obtenía el producto de acoplamiento (Tabla 19,
entrada 8).
100
Capítulo III. Reacciones catalizadas por cobre impregnado sobre magnetita
Tabla 19. Optimización del catalizador para el acoplamiento de Sonogashira.a
Entrada
Catalizador (mol%)
Rendimiento (%)b
1
Fe3O4 (65)
2
2
CoO-Fe3O4 (1.4)
0
3
NiO-Fe3O4 (1)
49
4
CuO-Fe3O4 (1.3)
0
5
Ru2O3-Fe 3O4 (1.4)
31
6
PdO-Fe3O4 (1.2)
50
7
PdO/Cu-Fe3O4 (1.5/0.8)
68
8
0
a
28 (1 mmol), 24a (1.5 mmol), en 3 mL de tolueno, bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
Una vez encontradas las condiciones óptimas de reacción se planteó el
problema del reciclado del catalizador. El catalizador tras ser utilizado se lavó
con tolueno y se reutilizó en las mismas condiciones, obteniéndose el producto
29a con un rendimiento moderado (43 %), cayendo en el tercer ciclo hasta un 26
%. Para comprender este hecho se realizaron análisis por ICP-MS de la
disolución resultante de la reacción tras el primer ciclo, hallándose que un 0.15 %
del paladio y un 24 % del cobre iniciales habían lixiviado. Este proceso de
lixiviado puede ser la causa del descenso del rendimiento tras los ciclos de
reacción, por lo menos bajo estas condiciones de reacción y podría ser debido a
la formación de complejos solubles entre el cobre y las aminas presentes en el
medio.
Se repitió la reacción usando como catalizador CuO (0.8 mol%) bajo las
mismas condiciones y tras tres días se detectó por espectrometría de masas (GCMS) el producto 29a, aunque en un bajo rendimiento, demostrándose que la
reactividad no se debía al lixiviado de cobre. En las mismas condiciones se
utilizó el catalizador comercial PdO·H2O (1.5 mol%), el cual dio como resultado
una mezcla de la anilina 29a (51 %) y el indol 30a (35 %). También se trató el
producto aislado 29a con PdO·H2O (1.5 mol%), obteniéndose el indol 30a con
un rendimiento del 59 %. Este rendimiento podía aumentar a 74 % utilizando una
mezcla de PdO·H2O (1.5 mol%) y CuO (0.8 mol%). Sin embargo, este proceso
de ciclación, utilizando únicamente CuO, fracasó.
Capítulo III. Reacciones catalizadas por cobre impregnado sobre magnetita
101
Bajo las condiciones de este protocolo, se utilizaron otros alquinos 24 y
otros derivados de iodoanilina 28 (Tabla 20), obteniéndose las correspondientes
2-alquinilanilinas (29) independientemente del alquino utilizado en el proceso,
tanto con sustituyentes electrón atrayentes (Tabla 20, entrada 2), como electrón
donadores (Tabla 20, entrada 3 y 4), incluso con alquinos alifáticos (Tabla 20,
entrada 5). Además, la reacción se mostró selectiva, ya que cuando se utilizó 4cloro-2-iodoanilina (28e), se obtuvo exclusivamente el producto de reacción en la
posición 2.
Tabla 20. Preparación de 2-alquinilanilinas.a
Entrada
R1
R2
No. Rendimiento (%)b
1
H
Ph
29a
68
2
H
4-(CF3)C6H4
29b
53
c
3
H
4-(MeO)C6H4
29c
75
4
H
4-(Me2N)C6H4
29d
66
5
H
Me(CH2)5
29e
78
6c
Cl
Ph
29f
76
a
28 (1 mmol), 24 (1.5 mmol) en 3 mL de tolueno, bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción durante 24 horas.
Se abordó entonces la ciclación de las 2-alquinilanilinas preparadas
anteriormente para intentar obtener los indoles 30. Inicialmente se intentó la
ciclación aplicando microondas, sin éxito.125a Sólo cuando se utilizó cantidades
equimoleculares de ZnBr2 se obtuvieron los correspondientes indoles con
rendimientos cuantitativos (Tabla 21).
Por último se intentó llevar a cabo la integración de los dos procesos para
obtener los indoles en un único paso. La reacción estándar entre 28a y 24a en
presencia de cantidades estequiométricas de bromuro de zinc dio una mezcla de
los productos 29a (51 %) y 30a (5 %). Con un protocolo similar, pero añadiendo
bromuro de zinc tras completarse el acoplamiento de Sonogashira se obtuvo de
nuevo una mezcla, aunque con rendimientos distintos de 29a (12 %) y 30a (52
102
Capítulo III. Reacciones catalizadas por cobre impregnado sobre magnetita
%). Finalmente, tras completar la primera etapa del proceso, se retiró el
catalizador con la ayuda de un imán y se añadió bromuro de zinc. Con este
protocolo se obtuvo exclusivamente el indol 30a con un 73 % de rendimiento.
Tabla 21. Preparación de indoles.a
Entrada
R1
R2
No. Rendimiento (%)b
1
H
Ph
30a
99
2
H
4-(CF3)C6H4
30b
99
3c
H
4-(MeO)C6H4
30c
99
4
H
4-(Me2N)C6H4
30d
99
5
H
Me(CH2)5
30e
99
6c
Cl
Ph
30f
99
a
29 (1 mmol) en 3 mL de tolueno, bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos con recristalización con acetato de etilo.
CAPÍTULO IV
Reacciones catalizadas por rutenio
impregnado sobre magnetita
Capítulo IV. Reacciones catalizadas por rutenio impregnado sobre magnetita 105
1. N-ALQUILACIÓN DE AMINAS A TRAVÉS DE UN PROCESO DE
AUTOTRANSFERENCIA DE HIDRÓGENO
La autotransferencia de hidrógeno21,131 es una reacción que presenta un
gran interés, entre las reacciones de formación de enlaces carbono-carbono, 132
debido a que en ella se utilizan alcoholes como fuente de electrófilos en procesos
que se asemejan a las reacciones clásicas de alquilación de nucleófilos (Esquema
6). Además de nucleófilos carbonados se pueden usar como nucleófilos aminas y
otros compuestos nitrogenados, para dar los correspondientes productos Nalquilados.133
Esquema 6. Proceso de autotransferencia de hidrógeno.
Las aminas están presentes en un gran número de productos naturales y
son materiales de partida muy útiles en la industria farmacéutica y agroquímica.
La principal ventaja de este proceso de alquilación comparado con los métodos
clásicos de N-alquilación,134 radica en su simplicidad, ya que evita el uso de
131
132
133
134
a) M. H. S. A. Hamid, P. A. Slatford, J. M. J. Williams, Adv. Synth. Catal. 2007, 349, 15551575; b) T. D. Nixon, M. K. Whittlesey, J. M. J. Williams, Dalton Trans. 2009, 753-762; c) G.
E. Dobereiner, R. H. Crabtree, Chem. Rev. 2010, 110, 681-703.
a) R. Martínez, D. J. Ramón, M. Yus, Tetrahedron 2006, 62, 8982-8987; b) R. Martínez, D. J.
Ramón, M. Yus, Tetrahedron 2006, 62, 8988-9001.
a) R. Yamaguchi, K.-.i. Fujita, M. Zhu, Heterocycles 2010, 81, 1093-1140; b) A. J. A. Watson,
J. M. J. Williams, Science 2010, 329, 635-636.
a) J. R. Malpass, en Comprehensive Organic Chemistry; Eds. D. Barton, W. Ollis; Pergamon:
Oxford, 1979, Vol. 2, pp. 3-59; b) J. M. Z. Gladych, D. Hartley, en Comprehensive Organic
Chemistry; Eds. D. Barton, W. D. Ollis; Pergamon: Oxford, 1979, Vol. 2, pp. 61-130; c) R. J.
Lindsay, en Comprehensive Organic Chemistry; Eds. D. Barton, W. D. Ollis; Pergamon:
Oxford, 1979, Vol. 2, pp. 131-184; d) O. Mitsunobu, en Comprehensive Organic Synthesis;
Eds. B. M. Trost, I. Fleming; Pergamon Press: Oxford, 1991, Vol. 6, pp. 65-101; e) T. L.
Gilchrist, en Comprehensive Organic Synthesis; Eds. B. M. Trost, I. Fleming; Pergamon Press:
Oxford, 1991, Vol. 8, pp. 381-402; f) R. N. Salvatore, C. H. Yoon, K. W. Jung, Tetrahedron
2001, 57, 7785-7811; g) B. Schlummer, U. Scholz, Adv. Synth. Catal. 2004, 346, 1599-1626; h)
K. Muñiz, C. H. Hövelmann, J. Streuff, E. Campos-Gómez, Pure Appl. Chem. 2008, 80, 10891096; i) T. E. Müller, K. C. Hultzsch, M. Yus, F. Foubelo, M. Tada, Chem. Rev. 2008, 108,
3795-3892; j) J. F. Hartwig, Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1534-1544.
106 Capítulo IV. Reacciones catalizadas por rutenio impregnado sobre magnetita
reactivos mutagénicos de la alquilación directa, como haluros de alquilo, sulfatos
o compuestos carbonílicos usados en el proceso de aminación reductiva, que son
difíciles de almacenar.
En los últimos años han aparecido algunos catalizadores que pueden
llevar a cabo la alquilación de aminas a través del proceso de autotransferencia
de hidrógeno.135 Estos sistemas derivados de distintos metales de transición como
manganeso, 136 rutenio,137 paladio,138 iridio139 y platino,140 han llevado a cabo esta
transformación tanto en fase homogénea como heterogénea.
Como punto de partida para este estudio se tomó la reacción entre anilina
(31a), una amina con bajo carácter nucleofílico, y alcohol bencílico (32a). En
primer lugar se llevó a cabo la reacción en ausencia de disolvente a 130 ºC y en
presencia de KOH bajo atmósfera de argón, debido a que estas condiciones son
las que se han utilizado habitualmente para el proceso de autotransferencia de
hidrógeno (Tabla 22).22,141
135
136
137
138
139
140
141
a) L. Chuanzhi, S. Liao, Q. Li, S. Feng, Q. Sun, X. Yu, Q. Xu, J. Org. Chem. 2011, 76, 57595773; b) S. Bähn, S. Imm, L. Neubert, M. Zhang, H. Neumann, M. Beller, ChemCatChem
2011, 3, 1853-1864.
X. Yu, C. Liu, L. Jiang, Q. Xu, Org. Lett. 2011, 13, 6184-6187.
a) J. He, J. W. Kim, K. Yamaguchi, N. Mizuno, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 9888-9891; b)
H. Li, X. Wang, F. Huang, G. Lu, J. Jiang, Z.-X. Wang, Organometallics 2011, 30, 5233-5247;
c) F. E. Fernández, M. C. Puerta, P. Valerga, Organometallics 2012, 31, 6868-6879.
Y. Zhang, X. Qi, X. Cui, F. Shi, Y. Deng, Tetrahedron Lett. 2011, 52, 1334-1338.
a) P. Fristrup, M. Tursky, R. Madsen, Org. Biomol. Chem. 2012, 10, 2569-2577; b) A.
Bartoszewicz, R. Marcos, S. Sahoo, A. K. Inge, X. Zou, B. Martín-Matute, Chem. Eur. J. 2012,
18, 14510-14519; c) H.-Y. Kuo, Y.-H. Liu, S.-M. Peng, S.-T. Liu, Organometallics 2012, 31,
7248-7255.
W. He, L. Wang, C. Sun, K. Wu, S. He, J. Chen, P. Wu, Z. Yu, Chem. Eur. J. 2011, 17, 1330813317.
a) E. F. Pratt, E. J. Frazza, J. Am. Chem. Soc. 1954, 76, 6174-6179; b) Y. Sprinzak, J. Am.
Chem. Soc. 1956, 78, 3207-3208; c) Y. Watanabe, Y. Morisaki, T. Kondo, T.-a. Mitsudo, J.
Org. Chem. 1996, 61, 4214-4218; d) K.-i. Fujita, Z. Li, N. Ozeki, R. Yamaguchi, Tetrahedron
Lett. 2003, 44, 2687-2690; e) B. Blank, M. Madalska, R. Kempe, Adv. Synth. Catal. 2008, 350,
749-758; f) K. Shimizu, M. Nishimura, A. Satsuma, ChemCatChem 2009, 1, 497-503; g) P. R.
Likhar, R. Arundhathi, M. L. Kantam, P. S. Prathima, Eur. J. Org. 2009, 5383-5389; h) A.
Martínez-Asencio, D. J. Ramón, M. Yus, Tetrahedron Lett. 2010, 51, 325-327; i) A. Corma, T.
Ródenas, M. J. Sabater, Chem. Eur. J. 2010, 16, 254-260; j) C. González-Arellano, K. Yoshida,
R. Luque, P. L. Gai, Green Chem. 2010, 12, 1281-1287; k) O. Saidi, A. J. Blacker, M. M.
Farah, S. P. Marsden, J. M. J. Williams, Chem. Commun. 2010, 1541-1543; l) L. He, X.-B.
Lou, J. Ni, Y.-M. Liu, Y. Cao, H.-Y. He, K.-N. Fan, Chem. Eur. J. 2010, 16, 16965-13969.
Capítulo IV. Reacciones catalizadas por rutenio impregnado sobre magnetita 107
Tabla 22. Optimización del catalizador para el proceso de N-alquilación.a
Entrada
Catalizador (mol%)
Rto. 33ab
Rto. 34ab
1
CoO-Fe3O4 (1.4)
1
48
2
NiO-Fe3O4 (1.2)
16
24
3
CuO-Fe3O4 (1.3)
0
40
4d
CuO-Fe3O4 (1.3)
80
0
5c
Ru2O3-Fe 3O4 (1.3)
40
45
6
PdO-Fe3O4 (1.2)
8
34
d
7
PdO-Fe3O4 (1.2)
30
10
8
PdO/Cu-Fe3O4 (1.5/0.8)
3
22
a
31a (1.5 mmol), 32a (1 mmol).
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción durante 2 días.
d
Reacción usando 130 mol% de K2CO3 como base.
Inicialmente se realizó un estudio de los distintos catalizadores para
intentar encontrar diferencias de reactividad. La reacción con el catalizador de
cobalto impregnado sobre magnetita, dio una mezcla de la imina 33a (6 %) y la
amina alquilada buscada 34a (22 %) tras dos días, y pese a que se aumentó el
tiempo de reacción hasta 4 días, el resultado no mejoró significativamente (Tabla
22, entrada 1). El catalizador de níquel dio un resultado incluso peor (Tabla 22,
entrada 2). Con el catalizador de cobre se obtuvieron mejores resultados, en
cuanto a selectividad se refiere, ya que en las mismas condiciones, se alcanzó un
40 % de la amina 34a (Tabla 22, entrada 3). De forma sorprendente, al cambiar la
base por una más débil, como es el caso del carbonato de potasio, el catalizador
de cobre dio como resultado la imina 33a con un 80 % de rendimiento (Tabla 22,
entrada 4). El rendimiento más alto se alcanzó con el catalizador de rutenio,
aunque lo que se obtuvo fue una mezcla 1:1 de los dos productos (Tabla 22,
entrada 5). De igual forma, el catalizador de paladio también dio una mezcla de
ambos productos, pero con un rendimiento más bajo, y ni siquiera cambiando la
base se mejoró el rendimiento, sólo se consiguió variar la relación entre los dos
productos (Tabla 22, entradas 7 y 8). Incluso se probó el catalizador bimetálico
de paladio-cobre, para comprobar si con la presencia de especies de paladio(II) y
paladio(0) en la superficie del catalizador se conseguía mejorar el resultado, pero
lamentablemente no fue así y el comportamiento que mostró fue similar al
108 Capítulo IV. Reacciones catalizadas por rutenio impregnado sobre magnetita
catalizador de paladio, que sólo posee paladio(II) (compárense las entradas 6 y 8
en la Tabla 22).
Puesto que el catalizador de rutenio alcanzó la mayor conversión en el
menor tiempo, se realizó la optimización de otras condiciones de reacción usando
éste como catalizador (Tabla 23). El primer parámetro que se analizó fue el
disolvente a 130 ºC bajo atmósfera de argón durante 24 horas (Tabla 23, entrada
1-3). Los resultados mostraron que con dioxano se obtuvo una mezcla 1:1 de
ambos productos, con tolueno se obtuvo únicamente la amina 34a y la reacción
con acetonitrilo falló. Una vez establecido el disolvente óptimo para la reacción,
el papel de la base fue investigado. Cuando se utilizó una base más fuerte como
terc-butóxido de potasio se obtuvo un resultado similar al obtenido con hidróxido
de potasio (Tabla 23, entrada 4), pero sorprendentemente, al utilizar hidróxido de
sodio se obtuvo, con buen rendimiento, únicamente la imina 33a (Tabla 23,
entrada 5). De igual manera la reacción con carbonato de potasio también dio la
imina como producto final, aunque con un rendimiento inferior (Tabla 23,
entrada 6), e incluso fue menor cuando se realizó la reacción en ausencia de base,
aunque se aumentase el tiempo de reacción a 5 días (Tabla 23, entrada 7). A
continuación se estudió el efecto de la temperatura, observándose que un
incremento de esta no mejoraba el rendimiento de la amina 34a, y que la
disminución a 90 ºC daba como resultado la imina con un 73 % de rendimiento
(Tabla 23, entradas 8 y 9). Entonces se incrementó la cantidad del agente
alquilante hasta 200 mol% y bajo estas nuevas condiciones la amina 34a se
obtuvo con un rendimiento cuantitativo (Tabla 23, entrada 10), sin detectarse la
imina en el crudo de reacción. Por último se optimizó la cantidad de catalizador
añadida (Tabla 23, entradas 11 y 12). El descenso de la cantidad de catalizador
tuvo un fuerte impacto no sólo en el rendimiento, sino también en la selectividad,
mientras que el aumento de la carga de metal no tuvo un efecto apreciable en el
proceso, obteniéndose únicamente la amina.
Capítulo IV. Reacciones catalizadas por rutenio impregnado sobre magnetita 109
Tabla 23. Optimización de condiciones para el proceso de N-alquilación.a
Entrada
Base
Disolvente
Rto. 33ab
Rto. 34ab
c
1
KOH
Dioxano
22
22
2c
KOH
PhMe
0
56
3c
KOH
MeCN
0
0
t
4
BuOK
PhMe
0
31
5
NaOH
PhMe
89
0
6d
K2CO3
PhMe
42
0
d
7
PhMe
9
0
8e
KOH
PhMe
0
42
9f
KOH
PhMe
73
0
10g
KOH
PhMe
0
99
11g,h
KOH
PhMe
18
35
12g,i
KOH
PhMe
0
97
a
31a (1.5 mmol), 32a (1 mmol), en 3 mL de disolvente, bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción durante 24 horas.
d
Reacción durante 5 días.
e
Reacción a 150 ºC.
f
Reacción a 90 ºC.
g
Reacción con 200 mol% de 32a.
h
Reacción con 0.26 mol% de catalizador.
i
Reacción con 2.6 mol% de catalizador.
Tras encontrar las condiciones óptimas para la obtención selectiva de la
amina 34a se procedió al estudio de la capacidad de reciclado del catalizador.
Tras completar el proceso, el catalizador se separó del medio de reacción, se lavó
con tolueno y se sometió a un nuevo ciclo. El catalizador pudo de esta manera
utilizarse hasta en diez ciclos de reacción sin presentar una pérdida significativa
de actividad, manteniendo un rendimiento por encima del 90 % durante diez
ciclos (Figura 5).
110 Capítulo IV. Reacciones catalizadas por rutenio impregnado sobre magnetita
Figura 5. Rendimiento del producto 34a en diez ciclos sucesivos de reacción.
A continuación se evaluó la versatilidad de la reacción usando otras
aminas 31 y otros arilmetanoles 32 (Tabla 24). La reacción utilizando anilinas
tanto sustituidas con grupos electrón atrayentes como con electrón donadores dio
excelentes resultados (Tabla 24, entradas 1-4), aunque para el caso de 4metoxianilina (31b), fue necesario incrementar el tiempo de reacción y solamente
se alcanzó un 71 % de la correspondiente amina alquilada 34b. De la misma
manera se pudieron utilizar otros alcoholes bencílicos con muy buenos resultados
independientemente de la naturaleza electrónica del sustituyente del anillo,
aunque también fue necesario incrementar el tiempo de reacción (Tabla 24,
entradas 5 y 6). También pudieron ser usadas aminas heteroaromáticas,
obteniéndose en todos los casos rendimientos cuantitativos, independientemente
del sustituyente de los alcoholes (Tabla 24, entradas 7-11), la posición del átomo
de nitrógeno (Tabla 24, entradas 7 y 12) o el número de átomos de nitrógeno en
el anillo aromático de la amina de partida (Tabla 24, entrada 13). Hay que
destacar que incluso pudieron utilizarse aminas heteroarómaticas con un anillo de
5 miembros rico en densidad electrónica, con idénticos resultados (Tabla 24,
entrada 14).
Capítulo IV. Reacciones catalizadas por rutenio impregnado sobre magnetita 111
Tabla 24. N-Alquilación de aminas aromáticas.a
Entrada
R1
R2
No.
Rendimiento (%)b
c
1
Ph
Ph
34a
99
2d
4-MeOC6H4
Ph
34b
71
c
3
2-MeOC6H4
Ph
34c
99
4c
3-ClC6H4
Ph
34d
99
5e
Ph
4-MeOC6H4
34e
82
6e
Ph
4-ClC6H4
34f
94
7
2-Piridilo
Ph
34g
99
8
2-Piridilo
4-MeC6H4
34h
99
9
2-Piridilo
4-MeOC6H4
34i
99
10
2-Piridilo
2-MeOC6H4
34j
99
11
2-Piridilo
4-ClC6H4
34k
99
12
4-Piridilo
Ph
34l
99
13
2-Pirimidilo
Ph
34m
99
14e
5-Metil-2-tiazolilo
Ph
34n
90
a
31 (1 mmol), 32 (2 mmol), en tolueno (3 mL), bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción durante 2 días.
d
Reacción durante 7 días.
e
Reacción durante 5 días.
Sin embargo, la reacción no tuvo lugar cuando se usó terc-butilamina
como nucleófilo en presencia de alcohol bencílico o cuando se usó 1-hexanol
como electrófilo en presencia de anilina, quedando demostrada la selectividad del
catalizador.
Aunque el papel de la base en el mecanismo no está del todo claro, sí
parece que está ligado a la desprotonación del alcohol primario y a forzar la etapa
de deshidrogenación, formando el aldehído, ya que la reacción entre 2aminopiridina y alcohol bencílico falló en ausencia de base. Sin embargo, la
misma reacción usando el alcóxido de potasio preparado in situ por
desprotonación del alcohol bencílico con hidruro de potasio, dio como resultado
el producto esperado 34g con buen rendimiento.
112 Capítulo IV. Reacciones catalizadas por rutenio impregnado sobre magnetita
Por otro lado, cuando la reacción se llevó a cabo con una mezcla
equimolecular de benzaldehído y alcohol bencílico en ausencia de base y con 2aminopiridina, no se formó la amina alquilada 34g tras dos días de reacción,
dejando claro la implicación de la base en la etapa final de hidrogenación de la
imina. La reacción con una mezcla equimolecular de alcohol 4-metoxibencílico y
alcohol ,-dideuterobencílico dio una mezcla de los derivados monodeuterados
en la posición bencílica de los compuestos 34g y 34i con una incorporación de
deuterio del 70 % en ambos productos. Este hecho indicó que entre las etapas
catalizadas por el rutenio, es decir, la deshidrogenación del alcohol y la
hidrogenación de la imina, existe una etapa que tiene lugar fuera de la esfera de
coordinación del metal, la etapa de condensación, de lo contrario no habría tenido
lugar la aparición de deuterio en ambas especies.
Las iminas tienen un amplio número de aplicaciones tanto en el
laboratorio, como en procesos sintéticos industriales. 142 Tradicionalmente se han
preparado por condensación entre aminas y compuestos carbonílicos (cetonas y
aldehídos) en medio ácido con destilación azeotrópica para eliminar el agua
generada durante el proceso. Una alternativa muy interesante y ecológica es la
oxidación aeróbica de aminas secundarias, 143 así como la preparación de iminas
usando alcoholes y aminas como productos de partida bajo condiciones de
oxidación aeróbica, aunque esta última alternativa es un proceso más complicado
142
143
J. Gawronski, N. Wascinska, J. Gajewy, Chem. Rev. 2008, 108, 5227-5252.
a) A. Nishinaga, T. Yamada, H. Fujisawa, K. Ishizaki, H. Ihara, T. Matsuura, J. Mol. Catal.
1988, 48, 249-264; b) F. Porta, C. Crotti, S. Cenini, G. Palmisano, J. Mol. Catal. 1989, 50, 333341; c) M. Shimizu, H. Orita, T. Hayakawa, K. Suzuki, K. Takehira, Heterocycles 1995, 41,
773-779; d) A. J. Bailey, B. R. James, Chem. Commun. 1996, 2343-2344; e) S. Minakata, Y.
Ohshima, A. Takemiya, I. Ryu, M. Komatsu, Y. Ohshiro, Chem. Lett. 1997, 311-312; f) K.
Mori, K. Yamaguchi, T. Mizugaki, K. Ebitani, K. Kaneda, Chem. Commun. 2001, 461-462; g)
Y. Maeda, T. Nishimura, S. Uemura, Bull. Chem. Soc. Jpn. 2003, 76, 2399-2403; h) K.
Yamaguchi, N. Mizuno, Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 1480-1483; i) K. Yamaguchi, N.
Mizuno, Chem. Eur. J. 2003, 9, 4353-4361; j) J. S. M. Samec, A. H. Ell, J.-E. Bäckvall, Chem.
Eur. J. 2005, 11, 2327-2334; k) J.-R. Wang, Y. Fu, B.-B. Zhang, X. Cui, L. Liu, Q.-X. Guo,
Tetrahedron Lett. 2006, 47, 8293-8297; l) S. I. Murahashi, Y. Okano, H. Sato, T. Nakae, N.
Komiya, Synlett 2007, 1675-1678; m) B. L. Zhu, R. J. Angelici, Chem. Commun. 2007, 21572159; n) F. Li, J. Chen, Q. Zhang, Y. Wang, Green Chem. 2008, 10, 553-562; o) B. Zhu, M.
Lazar, B. G. Trewyn, R. J. Angelici, J. Catal. 2008, 260, 1-6; p) A. Grirrane, A. Corma, H.
García, J. Catal. 2009, 264, 138-144; q) L. Aschwanden, T. Mallat, J. D. Grunwaldt, F.
Krumeich, A. Baiker, J. Mol. Catal. A: Chem. 2009, 300, 111-115; r) L. Aschwanden, T.
Mallat, F. Krumeich, A. Baiker, J. Mol. Catal. A: Chem. 2009, 309, 57-62; s) L. Aschwanden,
B. Panella, P. Rossbach, B. Keller, A. Baiker, ChemCatChem 2009, 1, 111-115 t) M. H. So, Y.
G. Liu, C. M. Ho, C. M. Che, Chem. Asian J. 2009, 4, 1551-1561; u) L. Aschwanden, T.
Mallat, M. Maciejewski, F. Krumeich, A. Baiker, ChemCatChem 2010, 2, 666-673.
Capítulo IV. Reacciones catalizadas por rutenio impregnado sobre magnetita 113
de llevar a cabo.144 Solamente existe un precedente de formación de iminas a
partir de alcoholes y aminas en ausencia de oxidante, utilizando un sofisticado
complejo tipo pinza de rutenio como catalizador y liberando hidrógeno. 145 Por
esta razón, tras observarse que pequeños cambios en las condiciones anteriores
de reacción (el catión de la base utilizada), podían variar el producto final y que
se podían preparar iminas a partir de alcoholes y aminas en ausencia de un
oxidante, se decidió optimizar las condiciones para este proceso.
En primer lugar se valoraron el efecto de la temperatura y el disolvente
(Tabla 25, entradas 1-5), encontrando, al igual que en el proceso de obtención de
las aminas alquiladas, que la temperatura óptima era 130 ºC y el mejor disolvente
tolueno.
Tabla 25. Optimización de condiciones para la obtención de iminas.a
Entrada
Disolvente
T (ºC)
t (h)
Rto. (%)b
1
Dioxano
130
48
0
2
PhMe
130
48
80
3
MeCN
130
48
0
4
PhMe
150
48
59
5
PhMe
90
48
52
c
6
PhMe
130
24
89
7c,d
PhMe
130
24
47
8c,e
PhMe
130
24
88
a
31a (1.5 mmol), 32a (1 mmol), en 3 mL de disolvente, bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción usando 150 mol% de 32a.
d
Reacción usando 0.26 mol% de catalizador.
e
Reacción usando 2.6 mol% de catalizador.
144
145
a) L. Blackburn, R. J. Taylor, Org. Lett. 2001, 3, 1637-1639; b) S. Sithambaram, R. Kumar, Y.
C. Son, S. L. Suib, J. Catal. 2008, 253, 269-277; c) M. S. Kwon, S. Kim, S. Park, W. Bosco, R.
K. Chidrala, J. Park, J. Org. Chem. 2009, 74, 2877-2879; d) J. W. Kim, J. He, K. Yamaguchi,
N. Mizuno, Chem. Lett. 2009, 38, 920-92; e) H. Sun, F.-Z. Su, J. Ni, Y. Cao, H.-Y. He, K.-N.
Fan, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 4390-4393; f) S. Kodama, J. Yoshida, A. Nomoto, Y.
Ueta, S. Yano, M. Ueshima, A. Ogawa, Tetrahedron Lett. 2010, 51, 2450-2452.
B. Gnanaprakasam, J. Zhang, D. Milstein, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 1468-1471.
114 Capítulo IV. Reacciones catalizadas por rutenio impregnado sobre magnetita
La adición de un exceso de alcohol tuvo un efecto favorable, ya que
aumentó el rendimiento y acortó el tiempo de reacción a tan solo 24 horas (Tabla
25, entrada 6). Por el contrario, la disminución o el aumento de la cantidad de
catalizador no mejoraron los resultados anteriores (Tabla 25, entradas 7-8).
Una vez conseguidas las mejores condiciones para la obtención de la
imina 33a se estudió el reciclado del catalizador de rutenio. Empleando la misma
metodología que para la reacción de obtención de aminas alquiladas, el
catalizador de rutenio se sometió a diez ciclos sucesivos, en los cuales sólo se
observó una ligera disminución en el rendimiento.
Figura 6. Rendimiento del producto 33a en diez ciclos sucesivos de reacción
El análisis del crudo de reacción por ICP-OES (Inductively Coupled
Plasma Optical Emission Spectroscopy), tras los procesos de obtención de las
aminas alquiladas y las iminas y después de retirar el catalizador con la ayuda de
un imán, reveló la presencia de 0.5 ppm de rutenio en ambos casos, lo que
corresponde a un 0.5 % del rutenio inicialmente añadido.
Finalmente se repitió la reacción usando otros sustratos (Tabla 26). Se
utilizaron otras anilinas sustituidas e independientemente de la naturaleza
electrónica del sustituyente se alcanzaron buenos rendimientos (Tabla 26,
entradas 2 y 3), aunque para el caso de 3-cloroanilina fue necesario bajar la
temperatura para evitar la formación de la correspondiente amina alquilada,
obteniéndose resultados similares cuando se utilizaron otros alcoholes bencílicos
sustituidos (Tabla 26, entradas 4 y 5).
Capítulo IV. Reacciones catalizadas por rutenio impregnado sobre magnetita 115
Tabla 26. Preparación de iminas aromáticas a partir de aminas.a
Entrada
R1
R2
No.
Rendimiento (%)b
1
Ph
Ph
33a
89
2
4-MeOC6H4
Ph
33b
91
c
3
3-ClC6H4
Ph
33c
77
4
Ph
4-MeOC6H4
33d
83
5
Ph
4-ClC6H4
33e
79
a
31 (1 mmol), 32 (1.5 mmol), en tolueno (3 mL), bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción a 90 ºC durante 4 días.
Una vez determinadas las condiciones por las cuales es posible detener el
proceso en la formación de las iminas, o bien continuarlo obteniendo las
correspondientes aminas alquiladas únicamente variando el catión de la base, se
decidió llevar a cabo una serie de pruebas para intentar conocer mejor el
comportamiento del catalizador de rutenio impregnado sobre magnetita bajo las
dos condiciones con NaOH y KOH. Se analizó mediante adsorción física de
gases la superficie del catalizador tras cada una de las reacciones. Inicialmente la
superficie BET del catalizador fue determinada en 9.2 m2/g, tras la reacción con
KOH en 6.2 m2/g y tras la reacción con NaOH en 19.2 m2/g. Aunque la
superficie es distinta tras cada proceso, ambas se mantienen en el mismo orden
de magnitud, por lo que, aparentemente, no se produjo un cambio superficial que
pudiera explicar el cambio en la reactividad ya que, en presencia de NaOH la
reacción se para tras los pasos de deshidrogenación y condensación dando
iminas, mientras que en presencia de KOH el proceso continua con la
hidrogenación de la imina. Por otro lado se tomaron imágenes TEM tras cada una
de las reacciones y se compararon con las iniciales, no encontrándose diferencias
significativas (Figura 7). También se hizo una comparación entre la distribución
del tamaño de partículas inicial (Figura 8), y tras cada una de las reacciones
(Figuras 9 y 10), encontrándose resultados similares a los iniciales. Entre 0.5 y
3.5 nm inicialmente se encontraba el 88 % de las partículas, y tras la reacción con
KOH el 96 % o tras la reacción con NaOH el 97 %.
116 Capítulo IV. Reacciones catalizadas por rutenio impregnado sobre magnetita
Figura 7. Imágenes TEM del catalizador Ru2O3-Fe3O4 tras la reacción de
formación de aminas alquiladas (izquierda) y tras la reacción de obtención de las
iminas (derecha).
Figura 8. Distribución del tamaño de partículas del catalizador Ru2O3-Fe3O4.
Capítulo IV. Reacciones catalizadas por rutenio impregnado sobre magnetita 117
Figura 9. Distribución del tamaño de partículas del catalizador Ru 2O3-Fe3O4 tras
la reacción de alquilación de aminas.
Figura 10. Distribución del tamaño de partículas del catalizador Ru2O3-Fe3O4
tras la reacción de preparación de iminas.
118 Capítulo IV. Reacciones catalizadas por rutenio impregnado sobre magnetita
También se analizó el catalizador mediante XPS tras cada reacción. En
ambos casos el rutenio mantuvo el mismo estado de oxidación inicial (III),
aunque se detectó la adsorción de potasio y de sodio en la superficie del
catalizador. Sin embargo, este proceso de adsorción no tuvo ningún efecto en la
reactividad, ya que se llevó a cabo la reacción de preparación de iminas y tras
separar el catalizador con un imán, este se reutilizó en las condiciones de
alquilación de aminas, es decir, utilizando KOH como base, obteniéndose la
amina 34a como único producto.
Por último, se consideró la posibilidad de que existiese una etapa de
deshidrogenación extra que convirtiese la amina 34a en la imina 33a cuando se
utilizaba NaOH como base. Para comprobar esta hipótesis se trató la amina 34a
con NaOH en presencia del catalizador de rutenio y bajo las condiciones óptimas
para la obtención de iminas, pero tras 4 días se recuperó intacta la amina 34a. El
mismo resultado se obtuvo al intentarse esta misma reacción añadiendo además
H2O (300 mol%), que es el subproducto de la reacción de condensación. Por lo
tanto, no se ha podido encontrar una explicación satisfactoria al efecto del catión
de la base en este proceso diferenciado.
2. N-ALQUILACIÓN DE NITROARENOS A TRAVÉS DE UN PROCESO
DE AUTOTRANSFERENCIA DE HIDRÓGENO
En los últimos años se ha puesto a punto una nueva estrategia de síntesis
que usa nitroarenos como fuentes de nitrógeno enmascaradas para llevar a cabo
la formación de iminas a través de un proceso de autotransferencia de hidrógeno.
Así, usando un gran exceso de alcohol bencílico (1700 mol%), anilinas y un
complejo de iridio (2 mol%) se obtuvieron las iminas esperadas con rendimientos
moderados (17-92 %) tras un día a 110 ºC.146 Por otro lado, pueden prepararse
también aminas terciarias a través de la misma estrategia usando un gran exceso
de alcohol (750 mol%), cantidades catalíticas de un complejo fosfano-rutenio
(7.5 mol%) y un carbeno como ligando (7.5 mol%) a 150 ºC durante un día.147
Se procedió a aplicar el catalizador de rutenio a este proceso con la idea
de llevar a cabo selectivamente el proceso de monoalquilación (Tabla 27). La
reacción entre nitrobenceno (35a) con un gran exceso de alcohol bencílico (32a)
146
147
A. Zanardi, J. A. Mata, E. Peris, Chem. Eur. J. 2010, 16, 10502-10506.
C. Feng, Y. Liu, S. Peng, Q. Shuai, G. Deng, C.-J. Li, Org. Lett. 2010, 12, 4888-4891.
Capítulo IV. Reacciones catalizadas por rutenio impregnado sobre magnetita 119
y usando KOH dio una mezcla complicada de productos tras 3 días de reacción a
130 ºC en tolueno y bajo atmósfera de argón, aunque se aisló la imina, no se
detectó ni la amina 34a, ni producto alguno proveniente de un proceso de
polialquilación (Tabla 27, entrada 1). Disminuyendo la cantidad de base añadida
se consiguió una mejoría notable, ya que se obtuvo la imina 33a con rendimiento
cuantitativo (Tabla 27, entrada 2), aunque una disminución todavía mayor o la
eliminación de la base disminuyeron el tiempo de reacción (Tabla 27, entradas 3
y 4). El uso de una base más débil tuvo como consecuencia una ligera
disminución en el rendimiento (Tabla 27, entrada 5). Entonces se varió la
cantidad de alcohol añadida, pero solamente se consiguieron rendimientos
inferiores (compárense las entradas 2, 6 y 7 en la Tabla 27).
Tabla 27. Preparación de iminas aromáticas a partir de nitroarenos.a
Entrada
R1
R2
Base (mol%) No.
Rto. (%)b
1
Ph
Ph
KOH (800)
33a
5
2
Ph
Ph
KOH (300)
33a
99
3
Ph
Ph
KOH (100)
33a
0
4
Ph
Ph
33a
59
5
Ph
Ph
K2CO3 (300) 33a
76
6c
Ph
Ph
KOH (300)
33a
42
7d
Ph
Ph
KOH (300)
33a
78
8
4-MeOC6H4
Ph
KOH (300)
33b
57
9
3-ClC6H4
Ph
KOH (300)
33c
12e
10
Ph
4-MeOC6H4
KOH (300)
33d
50
11
Ph
4-MeOC6H4 K2CO3 (300) 33d
44
12
Ph
4-ClC6H4
KOH (300)
33e
92
a
35 (1 mmol), 32 (8 mmol), en 3 mL de disolvente, bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados tras columna cromatográfica.
c
Reacción usando 32 (3 mmol).
d
Reacción usando 32 (16 mmol).
e
Se aisló un 49 % de la amina 34d.
Con las condiciones óptimas establecidas se utilizaron otros sustratos. La
introducción de sustituyentes sobre el anillo aromático del nitroareno 35 tuvo un
efecto dramático en el rendimiento, reduciéndose notablemente éste (Tabla 27,
entradas 8 y 9). Además, hay que llamar la atención sobre el hecho de que al usar
120 Capítulo IV. Reacciones catalizadas por rutenio impregnado sobre magnetita
1-cloro-3-nitrobenceno se aisló también un 49 % de la correspondiente amina
34d, junto con la esperada imina 33c, poniendo de manifiesto la facilidad de
reducción de la imina bajo estas condiciones de reacción, como ya se destacó en
la preparación de iminas (Tabla 26, entrada 3), donde fue necesario suavizar las
condiciones de reacción para evitar su hidrogenación. La reacción con alcohol 4metoxibencílico dio la correspondiente imina, aunque con rendimientos
moderados, independientemente de la base utilizada (Tabla 27, entradas 10 y 11).
Por el contrario, con el alcohol 4-clorobencílico se obtuvo un resultado excelente
(Tabla 27, entrada 12).
Esta estrategia supone una interesante alternativa a la clásica reducción
de nitroarenos, ya que no requiere añadir hidrógeno, puesto que el alcohol actúa
como fuente de éste. Además, este protocolo permite la protección in situ del
grupo amina como imina, mediante la reacción con el aldehído generado en la
etapa de deshidrogenación.
3. N-ALQUILACIÓN DE SULFONAMIDAS Y SULFINAMIDAS A
TRAVÉS DE UN PROCESO DE AUTOTRANSFERENCIA DE
HIDRÓGENO
Otro tipo de compuestos nitrogenados que se han alquilado, a través de la
autotransferencia de hidrógeno en los últimos años, haciendo uso de metales de
transición como catalizadores, son las sulfonamidas. 148
Se decidió extender el procedimiento aplicado para la alquilación de
aminas a la alquilación de sulfonamidas (Tabla 28), utilizando condiciones
similares a las ya mostradas, obteniéndose resultados excelentes con los
alcoholes utilizados (Tabla 28, entradas 1-4). En este caso pudo utilizarse un
alcohol alifático, obteniendo la correspondiente sulfonamida alquilada con un
rendimiento excelente (Tabla 28, entrada 5). La presencia de sustituyentes en el
anillo aromático de la sulfonamida tampoco afectó a los resultados (compárense
entradas 1 y 6 de la Tabla 28).
148
a) M. H. S. A. Hamid, C. L. Allen, G. W. Lamb, A. C. Maxwell, H. C. Maytum, A. J. A.
Watson, J. M. J. Williams, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 1766-1774; b) F. Shi, M. K. Tse, S.
Zhou, M.-M. Pohl, J. Radnik, S. Hübner, K. Jähnisch, A. Brückner, M. Beller, J. Am. Chem.
Soc. 2009, 131, 1775-1779; c) F. Shi, M. K. Tse, X. Cui, D. Gördes, D. Michalik, K. Thurow,
Y. Deng, M. Beller, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 5912-5915; d) X. Cui, F. Shi, M. K. Tse,
D. Gördes, K. Thurow, M. Beller, Y. Deng, Adv. Synth. Catal. 2009, 351, 2949-2958; e) X.
Cui, F. Shi, Y. Zhang, Y. Deng, Tetrahedron Lett. 2010, 51, 2048-2051; f) M. Zhu, K.-i. Fujita,
R. Yamaguchi, Org. Lett. 2010, 12, 1336-1339.
Capítulo IV. Reacciones catalizadas por rutenio impregnado sobre magnetita 121
Tabla 28. N-Alquilación de sulfonamidas.a
Entrada
R1
R2
No.
Rendimiento (%)b
1
Me
Ph
37a
86
2
Me
3-ClC6H4
37b
99
3c
Me
2,3-(OCH2O)C6H3
37c
99
4c
Me
1-Naftilo
37d
96
c
5c
Me
C6H11
37e
99
6
H
Ph
37f
99
a
36 (1 mmol), 32 (2 mmol), en tolueno (3 mL), bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción durante 4 días.
Ante el éxito obtenido se intentó realizar la alquilación de sulfinamidas
utilizando de nuevo el proceso de autotransferencia de hidrógeno (Tabla 29). La
alquilación de sulfininamidas a través de esta estrategia era hasta entonces
desconocida. Se escogió como punto de partida la reacción entre 2-metilpropano2-sulfinamida (38) y alcohol bencílico (200 mol%), en tolueno a 130 ºC bajo
atmósfera de argón y con KOH como base, obteniéndose el producto esperado
40a tras 4 días con un rendimiento moderado junto a otros subproductos (Tabla
29, entrada 1). Se repitió entonces la reacción a temperatura más baja en un
intento de evitar la descomposición de la sulfinamida de partida y del producto
final, encontrando los mejores resultados a 85 ºC (compárense las entradas 1-3 de
la Tabla 29). La sustitución de tolueno como disolvente tuvo un efecto negativo,
ya que la reacción falló en los otros disolventes que se probaron (Tabla 29,
entradas 4 y 5). La utilización de otras bases no tuvo un gran efecto, ya que se
obtuvieron los productos esperados con rendimientos similares (Tabla 29,
entradas 6 y 7), salvo en el caso de utilizar una base más débil, como el K 2CO3,
en cuyo caso la reacción falló (Tabla 29, entrada 8). Finalmente se probó la
reacción con cantidades estequiométricas de alcohol bencílico, tanto con KOH
como con NaOH, obteniendo en ambos casos el producto 40a, aunque con
rendimientos inferiores (Tabla 29, entradas 9 y 10).
122 Capítulo IV. Reacciones catalizadas por rutenio impregnado sobre magnetita
Tabla 29. Optimización de condiciones para la alquilación de sulfinamidas.a
Entrada
Disolvente
T (ºC)
Base
t (h)
Rto. (%)b
1
PhMe
130
KOH
96
10
2
PhMe
100
KOH
5
53
3
PhMe
85
KOH
5
76
4
Dioxano
85
KOH
96
0
5
MeCN
85
KOH
96
0
6
PhMe
85
NaOH
5
70
t
7
PhMe
85
BuOK
5
69
8
PhMe
85
K2CO3
48
0
9c
PhMe
85
KOH
5
64
10c
PhMe
85
NaOH
5
58
a
38 (1 mmol), 32a (2 mmol), en 3 mL de disolvente, bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción usando 32a (1 mmol).
Una vez establecidas las mejores condiciones para la reacción se
utilizaron otros alcoholes como fuente de electrófilos (Tabla 30). Al usar
arilmetanoles con sustituyentes en posición para del anillo aromático se
obtuvieron buenos resultados independientemente de su naturaleza electrónica
(Tabla 30, entradas 2 y 3), así como con alcoholes sensibles al medio ácido,
como es el caso del alcohol furfurílico, aunque para este caso fue necesario
aumentar el tiempo de reacción (Tabla 30, entrada 4).
Más interesante fue el hecho de que se pudieron utilizar alcoholes
alifáticos, tanto con sustituyentes en posición β, como sin sustituyentes en ella
(Tabla 30, entradas 5 y 6), como 1-heptanol o alcohol isobutílico, con idéntico
resultado. Cuando se usó un alcohol secundario se obtuvo el producto esperado,
aunque el rendimiento disminuyó notablemente. La reacción entre la sulfinamida
racémica 38 y el alcohol 1-feniletanol dio una mezcla de los cuatro posibles
isómeros, de acuerdo con los análisis realizados por HPLC (33, 33, 17 y 17 %,
respectivamente). Sin embargo, la misma reacción, pero utilizando la sulfinamida
quiral (R)-38 dio como resultado el producto 40g’ como una mezcla de dos
diastereoisómeros con una relación 92:8, indicando que esta estrategia puede ser
adecuada para la preparación de derivados de aminas quirales.
Capítulo IV. Reacciones catalizadas por rutenio impregnado sobre magnetita 123
Tabla 30. N-Alquilación de sulfinamidas.a
Entrada
R1
R2
No.
Rendimiento (%)b
1c
H
Ph
40a
76
2
H
4-ClC6H4
40b
75
3
H
4-MeOC6H4
40c
68
4d
H
2-Furilo
40d
78
5d
H
Me(CH2)6
40e
67
i
6
H
Pr
40f
72
7
Me
Ph
40g
30e
8f
Me
Ph
40g’
28g
a
38 (1 mmol), 39 (2 mmol), en tolueno (3 mL), bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción durante 5 horas.
d
Reacción durante 48 horas.
e
Se obtuvo una mezcla de los cuatro posibles diastereoisómeros.
f
Reacción usando (R)-2-metil-2-propanosulfinamida [(R)-38].
g
Se aisló una mezcla de dos diastereoisómeros 92:8.
Finalmente, la eliminación del grupo sulfinilo se llevó a cabo usando el
protocolo en medio ácido empleado habitualmente para dar las correspondientes
aminas 41,149 alcanzando rendimientos satisfactorios en los tres casos que se
probaron (Esquema 7). Para el caso de la sulfinamida alquilada 40g’, la
configuración absoluta del carbono estereogénico en la posición  de la amina
41c pudo ser asignada como (R) por comparación con los valores de rotación
específica presentados en la bibliografía.150
149
150
G. Liu, D. A. Cogan, J. A. Ellman, J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 9913-9914.
Y. Chi, Y.-G. Zhou, X. Zhang, J. Org. Chem. 2003, 68, 4120-4122.
124 Capítulo IV. Reacciones catalizadas por rutenio impregnado sobre magnetita
Esquema 7. Eliminación del grupo sulfinilo.
El proceso completo, la N-alquilación de sulfinamidas y el tratamiento de
desprotección en medio ácido, es una alternativa interesante a la monoalquilación
directa mediante amoniaco,151 el cual es un proceso complicado. Además, el
hecho de poder llevar a cabo la reacción de forma asimétrica otorga a esta
metodología un valor extra.
151
a) J. T. Richardson, W.-C. Lu, J. Chem. 1976, 42, 275-28; b) H. Hamada, Y. Kuwahara, T.
Sato, K. Wakabayashi, Bull. Chem. Soc. Jpn. 1987, 60, 55-60; c) B. Ohtani, H. Osaki, S.-i.
Nishimoto, T. Kagiya, Tetrahedron Lett. 1986, 27, 2019-2022; d) R. Yamaguchi, S. Kawagoe,
C. Asai, K.-i. Fujita, Org. Lett. 2008, 10, 181-184; e) C. Gunanathan, D. Milstein, Angew.
Chem. Int. Ed. 2008, 47, 8661-8664; f) K. Yamaguchi, J. He, T. Oishi, N. Mizuno, Chem. Eur.
J. 2010, 16, 7199-7207; g) S. Imm, S. Bähn, L. Neubert, H. Neumann, M. Beller, Angew.
Chem. Int. Ed. 2010, 49, 8126-8129; h) D. Pingen, C. Müller, D. Vogt, Angew. Chem. Int. Ed.
2010, 49, 8130-8133; i) R. Kawahara, K.-i. Fujita, R. Yamaguchi, J. Am. Chem. Soc. 2010,
132, 15108-15111.
CAPÍTULO V
Reacciones catalizadas por paladio
impregnado sobre magnetita
Capítulo V. Reacciones catalizadas por paladio impregnado sobre magnetita
127
1. REACCIÓN DE ACOPLAMIENTO CRUZADO SUZUKI-MIYAURA
Con el paso de los años, las reacciones de acoplamiento cruzado
catalizadas por metales de transición han madurado de forma que han alcanzado
un nivel de generalidad y complejidad impresionante,152 empleándose en la
construcción de moléculas con actividad biológica, como medicamentos y
productos químicos agrícolas, así como en el desarrollo de una nueva generación
de materiales con nuevas propiedades electrónicas, ópticas y mecánicas,
encaminados a la emergente área de la nanotecnología.
Entre las reacciones de acoplamiento catalizadas por metales de
transición conocidas hoy en día, la llamada reacción de Suzuki-Miyaura es la que
ha sido más aplicada y valorada debido a su excepcionalmente amplia tolerancia
a grupos funcionales, así como al uso de reactivos no tóxicos y estables al aire y
al agua.153 Sus principales inconvenientes radican en la presencia de especies
homogéneas de paladio en los productos finales, así como en la necesidad de
utilizar ligandos caros y difíciles de preparar, como los fosfanos o carbenos, o en
el uso de aditivos como sales de amonio orgánicas.
Para evitar la presencia de paladio en los productos finales se han
desarrollado distintos sistemas heterogéneos, 154 aunque muchos de ellos siguen
152
153
154
a) R. F. Heck, Palladium Reagents in Organic Synthesis; Academic Press: London, 1987; b)
Transition Metals for Organic Synthesis; Eds. M. Beller, C. Bolm; Wiley-VCH: Weinheim,
1998, Vol. 1 y 2; c) Organopalladium Chemistry for Organic Chemistry; Ed. E.i. Negishi;
Wiley-interscience: New York, 2002, Vol. 1 y 2; d) Palladium in Organic Synthesis; Ed. J.
Tsuji; Springer: Berlin, 2005.
a) N. Miyaura, A. Suzuki, Chem. Rev. 1995, 95, 2457-2483; b) A. Suzuki Chem. Commun.
2005, 4759-4763; c) G. A. Molander, N. Ellis, Acc. Chem. Res. 2007, 40, 275-286; d) F.
Alonso, I. P. Beletskaya, M. Yus, Tetrahedron 2008, 64, 3047-3101; e) R. Martin, S. L.
Buchwald, Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1461-1473; f) G. C. Fu, Acc. Chem. Res. 2008, 41, 15551564; g) G. P. McGlacken, I. J. S. Fairlamb, Eur. J. Org. Chem. 2009, 4011-4029; h) V.
Polshettiwar, A. Decottignies, C. Len, A. Fihri, ChemSusChem 2010, 3, 502-522; i) C. E. I.
Knappke, A. J. von Wangelin, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 3568-3570; (j) A. Suzuki,
Heterocycles 2010, 80, 15-43.
a) F.-X. Felpin, T. Ayad, S. Mitra, Eur. J. Org. Chem. 2006, 2679-2690; b) M. Lamblin, L.
Nassar-Hardy, J-C. Hierso, E. Fouquet, F.-X. Felpin, Adv. Synth. Catal. 2010, 352, 33-79; c) Y.
Zhu, L. P. Stubbs, F. Ho, R. Liu, C. P. Ship, J. A. Maguire, N. S. Hosmane, ChemCatChem
2010, 2, 365-374; d) Y. Kitamura, S. Sako, A. Tsutsui, Y. Monguchi, T. Maegawa, Y. Kitade,
H. Sajiki, Adv. Synth. Catal. 2010, 352, 718-730; e) B. Yuan, Y. Pan, Y. Li, B. Yin, H. Jiang,
Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 4054-4058.
128 Capítulo V. Reacciones catalizadas por paladio impregnado sobre magnetita
sin evitar el uso de ligandos, ya que el anclaje del paladio al soporte se realiza a
través de la estrategia de injertado.155
Se consideró la posibilidad de utilizar el catalizador de paladio
impregnado sobre magnetita para llevar a cabo esta transformación, salvando los
inconvenientes anteriormente citados. Para ello se tomó como modelo la reacción
entre 1-iodo-4-metoxibenceno (42a) y ácido bencenoborónico (43a) para intentar
obtener el correspondiente producto de acoplamiento (44a) como se describe en
la Tabla 31. La reacción se llevó a cabo usando exceso de ácido borónico y una
cantidad equimolecular de K2CO3 y empleando DMF como disolvente. En primer
lugar se realizó un blanco en ausencia de catalizador y tras 5 días de reacción el
producto de acoplamiento no se detectó (Tabla 31, entrada 1). Sin embargo, bajo
esas mismas condiciones, añadiendo además paladio impregnado sobre magnetita
como catalizador se obtuvo el producto 44a, tras sólo tres días de reacción, con
un rendimiento moderado (Tabla 31, entrada 2). El descenso en la cantidad de
ácido borónico añadido tuvo un ligero efecto negativo sobre el rendimiento
(compárense entradas 2 y 3 en la Tabla 31).
Tras estos experimentos iniciales se evaluó el papel del disolvente,
encontrando que prácticamente no existía variación en los resultados con los
distintos disolventes que se probaron, salvo para el caso en el cual la reacción se
realizó en ausencia de disolvente, siendo necesario un tiempo considerablemente
mayor para alcanzar un rendimiento comparable (Tabla 31, entradas 4-7). Se
probaron también distintas bases y el mejor resultado se obtuvo con Na 2CO3 ya
que en tan solo 30 minutos se obtuvo el producto esperado (Tabla 31, entrada 8),
mientras que otras bases más fuertes que se probaron, no solamente dieron
rendimientos inferiores, sino que también fueron necesarias 4 horas de reacción
(Tabla 31, entradas 9 y 10). Además, la cantidad de base resultó ser un parámetro
de gran importancia, ya que la reducción de la cantidad de base disminuyó el
rendimiento considerablemente (Tabla 31, entrada 11), mientras que el
incremento a 300 mol% de base añadida, permitió obtener el producto con un 99
% de rendimiento en tan solo 15 minutos (Tabla 31, entrada 12). También se
estudió la variación de la temperatura en el proceso (Tabla 31, entradas 13-16),
encontrandose que por debajo de 100 ºC el rendimiento disminuía
considerablemente, hasta el punto de no producirse a temperatura ambiente. Tan
sólo un 5 % del producto esperado se obtuvo al disminuir la cantidad de
155
a) P. D. Stevens, J. Fan, H. M. R. Gardimalla, M. Yen, Y. Gao, Org. Lett. 2005, 7, 2085-2088;
b) P. D. Stevens, G. Li, J. Fan, M. Yen, Y. Gao, Chem. Commun. 2005, 4435-4437; c) Y.
Zheng, P. D. Stevens, Y. Gao, J. Org. Chem. 2006, 71, 537-542; d) B. Baruwati, D. Guin, S. V.
Manorama, Org. Lett. 2007, 9, 5377-5380; e) R. Luque, B. Baruwati, R. S. Varma, Green
Chem. 2010, 12, 1540-1543.
Capítulo V. Reacciones catalizadas por paladio impregnado sobre magnetita
129
catalizador empleado, mientras que un aumento en esta cantidad no produjo
ningún beneficio (Tabla 31, entradas 17 y 18).
Tabla 31. Optimización de condiciones para el acoplamiento Suzuki-Miyaura.a
Entrada
Disolvente
Base (mol%)
T (ºC)
t (h)
Rto. (%)b
1c
DMF
K2CO3 (120)
130
120
0
2
DMF
K2CO3 (120)
130
72
65
3d
DMF
K2CO3 (120)
130
72
50
4
K2CO3 (120)
130
144
64
5
PhMe
K2CO3 (120)
130
24
71
6
Dioxano
K2CO3 (120)
130
24
70
7
MeCN
K2CO3 (120)
130
24
68
8
PhMe
Na2CO3 (120)
130
0.5
89
9
PhMe
KOH (120)
130
4
65
t
10
PhMe
BuOK (120)
130
4
70
11
PhMe
Na2CO3 (50)
130
2
48
12
PhMe
Na2CO3 (300)
130
0.25
99
13
PhMe
Na2CO3 (300)
150
0.25
99
14
PhMe
Na2CO3 (300)
100
0.25
95
15
PhMe
Na2CO3 (300)
75
0.25
57
16
PhMe
Na2CO3 (300)
25
0.25
0
e
17
PhMe
Na2CO3 (300)
130
3
5
18f
PhMe
Na2CO3 (300)
130
0.25
98
a
42a (1 mmol), 43a (3 mmol), en 2 mL de disolvente.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción en ausencia de catalizador.
d
Reacción usando 120 mol% de 43a.
e
Reacción usando 0.26 mol% de catalizador.
f
Reacción usando 2.4 mol% de catalizador.
Después, se estudió la generalidad del proceso utilizando otros haluros
(Esquema 8). La reacción con 1-bromo-4-metoxibenceno dio el producto
esperado 44a, aunque con rendimientos más bajos, mientras que con los
correspondientes reactivos de cloro y flúor la reacción falló.
130 Capítulo V. Reacciones catalizadas por paladio impregnado sobre magnetita
Esquema 8. Reacción de acoplamiento Suzuki-Miyaura con distintos haluros.
Con los parámetros de la reacción ajustados para obtener los mejores
resultados, se utilizaron distintos catalizadores metálicos en el proceso de
acoplamiento (Tabla 32). La reacción únicamente con el soporte, como
catalizador, sólo alcanzó un 20 % de rendimiento tras 3 horas (Tabla 32, entrada
1). El resto de catalizadores mostraron una actividad inferior al catalizador de
paladio, ya que ninguno llegó al 70 % de rendimiento tras 3 horas de reacción
(Tabla 32, entradas 2-5).
Tabla 32. Optimización del catalizador.a
Entrada
Catalizador (mol%)
Rendimiento (%)b
1
Fe3O4 (22)
20
2
CoO-Fe3O4 (1.4)
5
3c
NiO-Fe3O4 (1.2)
65
4
CuO-Fe3O4 (1.3)
12
5
Ru2O3-Fe 3O4 (1.3)
30
a
42a (1 mmol), 43a (3 mmol), en 2 mL de tolueno.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción durante 15 minutos.
Una vez se encontraron las condiciones óptimas se estudió el reciclado
del catalizador. Tras completar la reacción en las condiciones descritas en la
entrada 12 de la Tabla 31, se recuperó el catalizador, se lavó con tolueno y se
reutilizó en las mismas condiciones, dando el producto 44a con un 82 % de
rendimiento. Tras el tercer ciclo, el rendimiento disminuyó hasta un 72 %,
poniendo de manifiesto un proceso de desactivación, probablemente debido a la
adsorción de la base y de las sales borónicas en la superficie del catalizador, lo
que se pudo observar a simple vista. Además se detectó lixiviado de paladio por
Capítulo V. Reacciones catalizadas por paladio impregnado sobre magnetita
131
análisis ICP-MS, determinándose que un 0.9 % de paladio inicial pasaba a la
disolución durante la reacción. Para descartar la idea de que el catalizador de
paladio actuara únicamente como reservorio de paladio homogéneo, se llevó a
cabo una nueva prueba. A la disolución resultante de la reacción estándar, y tras
haber sido retirado el catalizador, se añadieron 42a, 1-iodonaftaleno y base. Tras
4 días no se detectó el producto esperado 44f, quedando demostrado el carácter
heterogéneo del catalizador.
El siguiente paso fue utilizar distintos sustratos para evaluar el alcance
del protocolo (Tabla 33). Excelentes resultados fueron obtenidos con los
diferentes ácidos arilborónicos sustituidos que se emplearon, independientemente
de la naturaleza electrónica del sustituyente del anillo aromático (Tabla 33,
entradas 1-3), tan solo en el caso de utilizar el ácido borónico con el anillo de
tiofeno se obtuvo un rendimiento moderado (Tabla 33, entrada 4).
Utilizando yoduros aromáticos no sustituidos también se obtuvieron
resultados muy satisfactorios, variando la naturaleza electrónica del sustituyente
del ácido borónico (Tabla 33, entradas 6 y 7), o usando anillos aromáticos de
mayor tamaño (Tabla 33, entrada 8). Los rendimientos tampoco se resintieron en
la mayoría de casos al introducir sustituyentes electrón atrayentes en los yoduros
(Tabla 33, entradas 9-13), aunque sí es cierto, que al hacerlos reaccionar con
ácidos arilborónicos con sustituyentes, también, electrón atrayentes, fue
necesario aumentar el tiempo de reacción hasta 24 horas (Tabla 33, entrada 11), e
incluso a 48 horas al utilizar un yoduro polifluorado (Tabla 33, entradas 12-13).
También pudieron utilizarse yoduros heteroaromáticos obteniéndose
rendimientos moderados (Tabla 33, entrada 14).
Se intentó también la preparación del producto 44a con otros nucleófilos,
en lugar de los ácidos borónicos, incluyendo feniltrifluoroborato de potasio 156 (10
%), tetrafenilborato de sodio157 (19 %), tetrafenilestaño158 (0 %) o
trietoxifenilsilano159 (0 %), con escaso éxito tras 4 días de reacción.
156
157
158
159
A. Prastaro, P. Ceci, E. Chiancone, A. Boffi, G. Fabrizi, S. Cacchi, Tetrahedron Lett. 2010, 51,
2550-2552.
W.-J. Zhou, K.-H. Wang, J.-X. Wang, Z.-R. Gao, Tetrahedron 2010, 66, 7633-7641.
Y. Yabe, T. Maegawa, Y. Monguchi, H. Sajiki, Tetrahedron 2010, 66, 8654-8660.
S. M. Raders, J. V. Kingston, J. G. Verkade, J. Org. Chem. 2010, 75, 1744-1747.
132 Capítulo V. Reacciones catalizadas por paladio impregnado sobre magnetita
Tabla 33. Arilación de compuestos aromáticos.a
Entrada
Ar1
Ar2
No.
Rendimiento (%)b
1
4-MeOC6H4
Ph
44a
99
2
4-MeOC6H4
4-MeC6H4
44b
90
3c
4-MeOC6H4
4-FC6H4
44c
99
d
4
4-MeOC6H4
3-Tiofenoilo
44d
54
5d
4-MeC6H4
4-MeOC6H4
44b
92
6
Ph
4-MeOC6H4
44a
89
7c
Ph
4-FC6H4
44e
97
8
1-Naftilo
Ph
44f
99
9
4-MeCOC6H4
4-MeOC6H4
44g
99
10
4-MeCOC6H4
Ph
44h
99
11c
4-MeCOC6H4
4-FC6H4
44i
80
12d
C6F5
Ph
44j
87
13d
C6F5
3-Tiofenoilo
44k
23
14c
2-Piridilo
Ph
44l
64
a
42 (1 mmol), 43 (3 mmol), en tolueno (2 mL).
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción durante 24 horas.
d
Reacción durante 48 horas.
Finalmente se aplicó el mismo protocolo a un reactivo alquenilborónico,
obteniendo una mezcla de los productos 46 y 47 (Esquema 9).
Esquema 9. Proceso de alquenilación.
Capítulo V. Reacciones catalizadas por paladio impregnado sobre magnetita
133
2. REACCIÓN DE AMINACIÓN REDUCTORA MULTICOMPONENTE
Y OTROS PROCESOS DE REDUCCIÓN RELACIONADOS
La reacción de aminación reductora multicomponente 31,160 de compuestos
carbonílicos presenta un gran atractivo en síntesis orgánica, debido a que, tanto
las cetonas como los aldehídos, pueden ser transformados directamente en las
correspondientes aminas primarias o secundarias, 161 empleando hidrógeno o
derivados de borohidruros, como agentes reductores más comunes.
Generalmente es necesario usar un exceso de amina para limitar o
prevenir la reacción competitiva de reducción del compuesto carbonílico.
Asimismo, hay que señalar que muchos de los agentes reductores empleados son
caros, altamente tóxicos, explosivos, inflamables y por lo tanto deben ser
manejados con precaución, además, habitualmente generan sales no deseadas y
de costosa eliminación.
El polimetilhidrógenosiloxano [(MeOSiH)n; PMHS] ha sido muy
empleado como agente reductor,162 ya que es estable al aire y a la humedad,
barato, no tóxico, versátil, y con mínima o nula actividad reductora en ausencia
de catalizador. Estas propiedades han hecho de éste el reductor ideal, ya que
salva parcialmente los principales inconvenientes de los procedimientos clásicos
de aminación reductora.
160
161
162
a) Multicomponent Reactions, Eds. J. Zhu, H. Bienaymé, Wiley-VCH: Weinheim, 2005; b) A.
Dömling, Chem. Rev. 2006, 106, 17-89; c) F. Lieby-Muller, C. Simon, T. Constantieux, J.
Rodriguez, QSAR Comb. Sci. 2006, 25, 432-438; d) D. M. D’Souza, T. J. Müller, Chem. Soc.
Rev. 2007, 36, 1095-1108; e) L. F. Tietze, T. Kinzel, C. C. Brazel, Acc. Chem. Res., 2009, 42,
367-378; f) N. Isambert, M. M. Sánchez Duque, J.-C. Plaquevent, Y. Génisson, J. Rodriguez,
T. Constantieux, Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 1347-1357.
a) M. V. Klyuev, M. L. Khidekel’, Russ. Chem. Rev. 1980, 49, 14-27; b) R. O. Hutchins, M. K.
Hutchins, en Comprehensive Organic Synthesis; Eds. B. M. Trost, I. Fleming, Pergamon:
Oxford, 1991, Vol. 8, pp. 25-78; c) M. Hudlický, Reduction in Organic Chemistry, 2ª edición;
American Chemical Society: Washington, 1996, pp. 149-190; d) V. A. Tarasevich, N. G.
Kozlov, Russ. Chem. Rev. 1999, 68, 55-72; e) S. Gómez, J. A. Peters, T. Maschmeyer, Adv.
Synth. Catal. 2002, 344, 1037-1057; f) R. P. Tripathi, S. S. Verma, J. Pandey, V. K. Tiwari,
Curr. Org. Chem. 2008, 12, 1093-1115.
a) N. J: Lawrence, M. D. Drew, S. M. Bushell, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1999, 33813391; b) J.-F. Carpentier, V. Bette, Curr. Org. Chem. 2002, 6, 913-936; c) O. Riant, N.
Mostefaï, J. Courmarcel, Synthesis, 2004, 2943-2958; d) K. K. Senapati, Synlett, 2005, 19601961; e) G. L. Larson, J. L. Fry, Ionic and Organometallic-Catalyzed Organosilane
Reductions; John Wiley & Sons: New Jersey, 2010.
134 Capítulo V. Reacciones catalizadas por paladio impregnado sobre magnetita
A pesar de esto, el uso de este tipo de procesos ha estado muy limitado
en condiciones homogéneas, 163 y todavía más con catalizadores heterogéneos, ya
que sólo existen unos pocos ejemplos de ello.164
Lo anteriormente expuesto nos alentó para llevar a cabo este tipo de
proceso usando alguno de los catalizadores soportados sobre magnetita. Como
punto de partida, para optimizar las condiciones de reacción, se tomó el proceso
de aminación reductora más complicado, es decir, la reacción entre una amina
pobremente nucleófila como anilina (31a) y benzaldehído (2c), en cantidades
estequiométricas y PMHS para obtener la amina 34a (Tabla 34).
Tabla 34. Optimización del catalizador para el proceso de aminación reductora.a
Entrada
Catalizador (mol%)
t (h)
Rto. (%)b
1
Fe3O4 (65 mol% Fe)
168
18
2
CoO-Fe3O4 (1.4)
48
2
3
NiO-Fe3O4 (1)
48
3
4
CuO-Fe3O4 (1.3)
48
2
5
Ru2O3-Fe 3O4 (1.4)
48
3
6
PdO-Fe3O4 (1.2)
3
96
7
NiO/Cu-Fe3O4 (0.9/1.1)
48
4
8
PdO/Cu-Fe3O4 (1.5/0.8)
48
9
a
31a (1 mmol), 2c (1 mmol).
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
163
164
a) S. Chandrasekhar, C. R. Reddy, M. Ahmed, Synlett 2000, 1655-1657; b) R. Apodaca, W.
Xiao, Org. Lett. 2001, 3, 1745-1748; c) T. Mizuta, S. Sakaguchi, Y. Ishii, J. Org. Chem. 2005,
70, 2195-2199; d) D. Menche, F. Arikan, J. Li, S. Rudolph, Org. Lett. 2007, 9, 267-270; e) J. P.
Patel, A.-H. Li, H. Dong, V. L. Korlipara, M. J. Mulvihill, Tetrahedron Lett. 2009, 50, 59755977; f) S. Enthaler, ChemCatChem 2010, 2, 1411-1415; g) S. Enthaler, Catal. Lett. 2011, 141,
55-61.
a) A. W. Heinen, J. A. Peters, H. van Bekkum, Eur. J. Org. Chem. 2000, 2501-2506; b) T.
Ikenaga, K. Matsushita, J. Shinozawa, S. Yada, Y. Takagi, Tetrahedron 2005, 61, 2105-2109;
c) N. Erathodiyil, S. Ooi, A. M. Seayad, Y. Han, S. S. Lee, J. Y. Ying, Chem. Eur. J. 2008, 14,
3118-3125; d) P. Falus, Z. Boros, G. Hornyánszky, J. Nagy, F. Darvas, L. Ürge, L. Poppe,
Tetrahedron Lett. 2011, 52, 1310-1312; e) M. E. Domine, M. C. Hernández-Soto, Y. Pérez,
Catal. Today 2011, 159, 2-11.
Capítulo V. Reacciones catalizadas por paladio impregnado sobre magnetita
135
Después de una semana sólo se obtuvo un 18 % de la amina esperada
utilizando magnetita únicamente como catalizador (Tabla 34, entrada 1). El resto
de catalizadores dieron rendimientos muy bajos, incluso los bimetálicos, tras dos
días de reacción. Únicamente el catalizador de paladio impregnado sobre
magnetita condujo a la amina 34a con un rendimiento excelente, en tan solo 3
horas de reacción (Tabla 34, entrada 6).
Acto seguido se modificaron el resto de parámetros de la reacción para
buscar las mejores condiciones (Tabla 35). Como era previsible, la reacción falló
en ausencia de agente reductor (Tabla 35, entrada 1). Funcionó de forma
moderada utilizando una cantidad estequiométrica de PMHS (Tabla 35, entrada
2), y al aumentar a 200 mol% la cantidad de reductor, se obtuvo la amina
esperada con muy buen rendimiento y en tan solo 15 minutos (Tabla 35, entrada
3). Sin embargo, un nuevo aumento en la cantidad de reductor no produjo mejora
alguna (compárense entradas 3 y 4 en la Tabla 35).
La temperatura no demostró tener influencia alguna en el proceso (Tabla
35, entradas 5 y 6), con lo que la transformación pudo llevarse a cabo a 25 ºC
manteniendo la misma actividad e incluso cinética. Lo que sí que afectó
negativamente a la reacción fue la dilución o la modificación de la cantidad de
catalizador añadida (Tabla 35, entradas 7-9), ya que el aumento de ésta no
produjo ninguna mejora, y la reducción empeoró notablemente el resultado. La
naturaleza del disolvente tuvo cierta importancia (Tabla 35, entradas 10-12), ya
que tan solo con tolueno o dioxano se obtuvieron resultados satisfactorios.
Finalmente se intentó activar el silano mediante la adición de KF, 165
clorobenceno166 o ácido canforsulfónico,167 pero se obtuvo el efecto contrario, en
todos estos casos los rendimientos fueron inferiores a los obtenidos en ausencia
de estos aditivos (Tabla 35, entradas 13-16).
165
166
167
a) J. Boyer, R. J. P. Corriu, R. Perz, C. Reye, Tetrahedron 1981, 37, 2165-2171; b) M. D.
Drew, N. J. Lawrence, W. Watson, S. A. Bowles, Tetrahedron Lett. 1997, 38, 5857-5860; c) R.
J. Rahaim, R. E. Maleczka, Synthesis 2006, 3316-3340.
R. J. Rahaim, R. E. Maleczka, Org. Lett. 2011, 13, 584-587.
Y. Shi, W. Dayaoub, G.-R. Chen, M. Lemaire, Tetrahedron Lett. 2011, 52, 1281-1283.
136 Capítulo V. Reacciones catalizadas por paladio impregnado sobre magnetita
Tabla 35. Optimización de condiciones para el proceso de aminación reductora a
Entrada
Disolvente
T (ºC)
t (h)
Rto. (%)b
1c
PhMe
75
5
2
2d
PhMe
75
2
64
3
PhMe
75
0.25
97
4e
PhMe
75
0.25
96
5
PhMe
25
0.25
97
6
PhMe
130
0.25
93
7f
PhMe
25
1
13
8g
PhMe
25
0.25
95
9h
PhMe
25
1
45
10
25
1
15
11
MeCN
25
1
20
12
Dioxano
25
0.25
92
13i
PhMe
25
0.5
10
14j
PhMe
25
0.25
94
15k
PhMe
25
0.5
8
16l
PhMe
25
3
2
a
31a (1 mmol), 2c (1 mmol), en 2 mL de disolvente.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción en ausencia de PMHS.
d
Reacción usando 100 mol% de PMHS.
e
Reacción usando 300 mol% de PMHS.
f
Reacción usando 10 mL de disolvente.
g
Reacción usando 2.4 mol% de catalizador.
h
Reacción usando 0.2 mol% de catalizador.
i
Reacción añadiendo KF (400 mol%).
j
Reacción añadiendo PhCl (10 mol%).
k
Reacción añadiendo KF (400 mol%) y PhCl (10 mol%).
l
Reacción añadiendo ácido canforsulfónico (10 mol%).
A pesar de las numerosas ventajas que presenta el PMHS, se probaron
también otros silanos, para comprobar que el PMHS era el más eficiente, como
se puede ver en la Tabla 36, ya que los distintos silanos ensayados dieron todos
peores resultados.
Capítulo V. Reacciones catalizadas por paladio impregnado sobre magnetita
137
Tabla 36. Optimización del agente reductor.a
Entrada
R3SiH
Rto. (%)b
1
(EtO)3SiH
0
2
Ph3SiH
55
3
Ph2SiH2
3
a
31a (1 mmol), 2c (1 mmol).
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
Se abordó, a continuación, el problema del reciclado del catalizador. El
catalizador tras completar un proceso de reacción, se lavó con tolueno y se
reutilizó en las mismas condiciones, dando la correspondiente amina, con un 72
% de rendimiento, y tras el tercer ciclo, bajó a 57 %, poniendo de manifiesto un
proceso de desactivación, debido probablemente a la adsorción de sales (SiO 2) en
la superficie del catalizador. Se llevaron a cabo análisis de XPS del catalizador
una vez completado un ciclo de reacción, observándose una reducción parcial del
Pd(II) inicial hasta una mezcla Pd(II)/Pd(0) 1:4. Para comprobar si el Pd(0) era
menos reactivo que el inicial, se redujo el catalizador de paladio impregnado en
magnetita con un tratamiento con NaBH4 para obtener Pd-Fe3O4.168 La reacción
estándar, utilizando este catalizador reducido, dio el producto esperado 34a con
un rendimiento similar (94 %), aunque fue necesario aumentar el tiempo de
reacción hasta 5 horas, y al someterlo a un segundo ciclo el rendimiento
disminuyó hasta un 14 %, lo que podría ser una evidencia de la existencia de un
proceso de lixiviado de las partículas, más importante en el caso del catalizador
de Pd(0) que para el caso del catalizador de Pd(II). Este hecho podría justificar la
desactivación del catalizador original. Además, el análisis de XPS reveló la
adsorción de sílice (41 %) en la superficie del catalizador. Paralelamente se hizo
un estudio por ICP-MS de la disolución resultante, encontrando la presencia de
paladio (0.13 % de la cantidad inicial) y de hierro (0.001 % de la cantidad inicial)
en la disolución. Por lo tanto existen tres procesos que pueden dificultar el
proceso de reciclado. Uno de ellos sería la reducción parcial de las partículas de
paladio, otro sería la incorporación de sílice a la superficie del catalizador
dificultando el acceso a los centros activos y por último el lixiviado de paladio.
168
B. Sreedhar, A. S. Kumar, D. Yada, Synlett, 2011, 1081-1084.
138 Capítulo V. Reacciones catalizadas por paladio impregnado sobre magnetita
Se probaron entonces otras aminas y otros aldehídos en el proceso de
aminación reductora (Tabla 37).
Tabla 37. Proceso de aminación reductora multicomponente.a
Entrada
R1
R2
No.
Rendimiento (%)b
1
Ph
Ph
34a
97
2
4-MeOC6H4
Ph
34b
95
3
2-MeOC6H4
Ph
34c
87
4
3-ClC6H4
Ph
34d
74
5
3,5-(CF3)2C6H4
Ph
34o
90
6
1-Naftilo
Ph
34p
68
7
(CH2)5CH
Ph
34q
86
8
Me(CH2)7
Ph
34r
81c
9
2-Piridilo
Ph
34g
15c (79)
10
Ph
1-Naftilo
34s
91d
c
11
Ph
4-MeOC6H4
34e
19 (85)d
12
Ph
4-ClC6H4
34f
12c (95)
13
Ph
4-MeCOC6H4
34t
85
14
Ph
(CH2)5CH
34u
74d
15
2-Piridilo
4-MeC6H4
34h
20c (77)
16
2-Piridilo
4-MeOC6H4
34i
16c (87)
17
2-Piridilo
2-MeOC6H4
34j
9c (86)
18
2-Piridilo
4-ClC6H4
34k
11c (89)
a
31 (1 mmol), 2 (1 mmol), en tolueno (2 mL).
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica. Entre
paréntesis aparecen los rendimientos tras 7 días a 130 ºC.
c
Reacción durante 7 días.
d
Reacción durante 2 días.
Las distintas aminas utilizadas dieron rendimientos similares,
independientemente de la naturaleza electrónica de los sustituyentes en el anillo
aromático (Tabla 37, entradas 1-5) o del tamaño del anillo aromático (Tabla 37,
entrada 6), e incluso fue posible utilizar aminas alifáticas con excelentes
resultados (Tabla 37, entradas 7 y 8), aunque en el caso de utilizar aminas sin
sustitución en  fue necesario un tiempo mayor para completar la reacción. Sin
embargo, cuando la reacción se llevó a cabo con una amina con carácter
Capítulo V. Reacciones catalizadas por paladio impregnado sobre magnetita
139
nucleofílico débil, como 2-piridilamina, fue necesario aumentar la temperatura a
130 ºC para que se alcanzasen buenos resultados (Tabla 37, entrada 9). Al
emplear un derivado de nitrógeno con un carácter nucleofílico aún menor, como
4-metilbencenosulfonamida, la reacción falló.
De la misma forma, la reacción también pudo llevarse a cabo con
cualquier tipo de aldehído con resultados muy similares (Tabla 37, entradas 1014), incluso 2-piridilamina pudo hacerse reaccionar con distintos aldehídos
únicamente aumentando la temperatura de reacción (Tabla 37, entradas 15-18).
Muy interesante fue el hecho de que la reacción se mostró selectiva, ya que al
utilizar 4-acetilbenzaldehído, la reacción sólo tuvo lugar a través del grupo más
electrofílico, el aldehído (Tabla 37, entrada 13).
Ante el éxito obtenido con las aminas primarias, se intentó ampliar el
proceso a aminas secundarias (Tabla 38). El protocolo pudo aplicarse con éxito
aumentando de nuevo la temperatura, obteniéndose rendimientos satisfactorios
tanto con aminas cíclicas como no cíclicas.
Tabla 38. Proceso de aminación reductora con aminas secundarias.a
Entrada
R2
No.
1
(PhCH2)2
49a
2
(nBu)2
49b
3
(CH2)2O(CH2)2
49c
4
(CH2)2CHMe(CH2)2
49d
a
48 (1 mmol), 2c (1 mmol), en tolueno (2 mL).
b
Rendimientos aislados con columna cromatográfica.
Rendimiento (%)b
62
71
95
89
La estabilidad del catalizador de paladio, al menos para esta reacción, se
puso de manifiesto al llevar a cabo la reacción estándar con el catalizador recién
preparado (89 %) y con un catalizador seis meses después de su preparación (84
%), obteniéndose rendimientos prácticamente iguales sin que en su
almacenamiento se hubiese tenido ningún tipo de precaución, como puede ser su
aislamiento en atmósfera inerte a baja temperatura.
140 Capítulo V. Reacciones catalizadas por paladio impregnado sobre magnetita
Ante los excelentes resultados obtenidos para este proceso, se planteó la
posibilidad de llevar a cabo otros procesos de reducción,169 como la clásica
reducción de aldehídos.170 Esta transformación presenta una importante
desventaja usando derivados de silicio ya que puede producirse la reducción a los
correspondientes alcanos.171 Sin embargo, el catalizador de paladio impregnado
en magnetita pudo reducir diferentes aldehídos aromáticos y alifáticos
obteniéndose de forma selectiva los alcoholes esperados a temperatura ambiente,
sin detectarse los correspondientes alcanos (Tabla 39, entradas 1-5). Pero no sólo
pudieron reducirse aldehídos, sino también iminas simples (Tabla 39, entrada
6),172 e incluso sulfonimidas, aunque con un rendimiento moderado (Tabla 39,
entrada 7), poniendo de manifiesto la versatilidad del catalizador para los
distintos procesos de reducción.
169
170
171
172
a) S. Chakraborty, H. Guan, Dalton Trans. 2010, 39, 7427-7436; b) K. Junge, K. Schröder, M.
Beller, Chem. Commun. 2011, 47, 4849-4859.
a) M. D. Drew, N. J. Lawrence, D. Fontaine, L. Sehkri, Synlett 1997, 989-991; b) Y.
Kobayashi, E. Takahisa, M. Nakano, K. Watatani, Tetrahedron 1997, 53, 1627-1634; c) H.
Mimoun, J. Org. Chem. 1999, 64, 2582-2589; d) Z. Wang, A. E. Wroblewski, J. G. Verkade, J.
Org. Chem. 1999, 64, 8021-8023; e) N. S. Shaikh, K. Junge, M. Beller, Org. Lett. 2007, 9,
5429-5432; f) A. M. Tondreau, E. Lobkovsky, P. J. Chirik, Org. Lett. 2008, 10, 2789-2792; g)
J. Yang, T. D. Tilley, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 10186-10188; (h) F. Jiang, D. Bézier, J.B. Sortais, C. Darcel, Adv. Synth. Catal. 2011, 353, 239-244; i) L. C. M. Castro, D. Bézier, J.B. Sortais, C. Darcel, Adv. Synth. Catal. 2011, 353, 1279-1284; j) T. V. Truong, E. A. Kastl, G.
Du, Tetrahedron Lett. 2011, 52, 1670-1672.
a) V. Georgyan, M. Rubin, S. Benson, J.-X. Liu, Y. Yamamoto, J. Org. Chem. 2000, 65, 61796186; b) C. D. Zotto, D. Virieux, J.-M. Campagne, Synlett 2009, 276-278.
a) R. M. López, G. C. Fu, Tetrahedron 1997, 53, 16349-16354; b) J. Yun, S. L. Buchwald, J.
Org. Chem. 2000, 65, 767-774; c) V. Bette, A. Mortreux, C. W. Lehmann, J.-F. Carpentier,
Chem. Commun. 2003, 332-333; d) T. Ireland, F. Fontanet, G.-G. Tchao, Tetrahedron Lett.
2004, 45, 4383-4387; e) S. Zhou, K. Junge, D. Addis, S. Das, M. Beller, Angew. Chem. Int. Ed.
2009, 48, 9507-9510.
Capítulo V. Reacciones catalizadas por paladio impregnado sobre magnetita
141
Tabla 39. Reducción de aldehídos y derivados de iminas.a
Entrada
R
X
No.
Rendimiento (%)b
1
Ph
O
51a
92
2
4-MeOC6H4
O
51b
82
3
4-ClC6H4
O
51c
90
4
(CH2)4CH
O
51d
95
5
Me(CH2)8
O
51e
12
6c
Ph
NPh
51f
99
7
Ph
NSO2Ph
51g
46
a
50 (1 mmol), en tolueno (2 mL).
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción durante 24 horas.
La reducción desoxigenativa de sulfóxidos, 173 para dar los
correspondientes sulfuros, también pudo realizarse con el catalizador de paladio
impregnado sobre magnetita con buenos rendimientos (Esquema 10).
Esquema 10. Reducción de sulfóxidos.
173
a) A. C. Fernandes, C. C. Romão, Tetrahedron 2006, 62, 9650-9654; b) Y. Mikami, A.
Noujima, T. Mitsudome, T. Mizugaki, K. Jitsukawa, K. Kaneda, Chem. Eur. J. 2011, 17, 17681772; c) S. Enthaler, ChemCatChem 2011, 3, 666-670.
CAPÍTULO VI
Reacciones catalizadas por osmio
impregnado sobre magnetita
Capítulo VI. Reacciones catalizadas por osmio impregnado sobre magnetita
145
1. DIHIDROXILACIÓN DE ALQUENOS
La cis-dihidroxilación de alquenos, para preparar dioles,174 es una
transformación que ha sido muy estudiada en al ámbito de la Química Órganica
debido a la importancia de estos compuestos en la química fina industrial, y a su
uso como intermedios en la síntesis de fármacos y de otros compuestos químicos
agrícolas.
El catalizador que más se ha utilizado para esta transformación ha sido
tetraóxido de osmio, pudiéndose llevar a cabo una versión asimétrica de esta
reacción mediante el uso de los apropiados ligandos quirales. 175 Hay que señalar
que el uso de este óxido como catalizador presenta una serie de inconvenientes,
que hace muy difícil su aplicación en la industria y limita su uso en el
laboratorio. Algunos de estos inconvenientes son su elevado precio, su elevada
volatilidad y su alta toxicidad.
En los últimos años se ha realizado un gran esfuerzo para preparar
catalizadores heterogéneos176 que permitieran superar estos inconvenientes. Se
han soportado distintas especies de osmio en sistemas poliméricos, 177 en
174
175
176
177
a) A. H. Haines, en Comprehensive Organic Synthesis; Eds. B. M. Trost, I. Flemming, S. V.
Ley; Pergamon Press: Oxford, 1991, Vol. 7, pp. 437-444; b) J. Gonzalez, W. D. Harman, en
Science of Synthesis; Ed. M. Lautens; Thieme: Stuttgart, 2001, Vol. 1, pp. 1008-1016; c) C.
Nativi, S. Roelens, en Science of Synthesis; Ed. J. Clayden; Thieme: Stuttgart, 2008, Vol. 36,
pp. 757-762; d) U. Sundermeier, C. Döbler, M. Beller, en Modern Oxidation Methods; Ed. J.-E.
Bäckvall; Wiley-VCH: Weinheim, 2004, pp. 1-20.
a) Z.-M. Wang, K. B. Sharpless, J. Org. Chem. 1994, 59, 8302-8303; b) C. E. Song, E. J. Roh,
S.-g. Lee, I. O. Kim, Tetrahedron:Asymmetry 1995, 6, 2687-2694; c) C. E. Song, J. W. Yang,
H. J. Ha, S.-g. Lee, Tetrahedron:Asymmetry 1996, 7, 645-648; d) H. Han, K. D. Janda, J. Am.
Chem. Soc. 1996, 118, 7632-7633; e) B. B. Lohray, V. Bhushan, Tetrahedron:Asymmetry 1996,
7, 2805-2808; f) H. Han, K. D. Janda, Angew. Chem. Int. Ed. 1997, 36, 1731-1733; g) C. Bolm,
A. Maischak, A. Gerlach, Chem. Commun. 1997, 2353-2354; h) C. E. Song, J. W. Yang, H.-J.
Ha, Tetrahedron:Asymmetry 1997, 8, 841-844; i) H. Han, K. D. Janda, Tetrahedron Lett. 1997,
38, 1527-1530.
a) C. Bolm, A. Gerlach, Eur. J. Org. Chem. 1998, 21-27; b) A. Severeyns, D. E. De Vos, P. A.
Jacobs, Top. Catal. 2002, 19, 21-27; c) S. Kobayashi, R. Akiyama, Chem. Commun. 2003, 449460; d) S. Kobayashi, M. Sugiura, Adv. Synth. Catal. 2006, 348, 1496-1504; e) R. Akiyama, S.
Kobayashi, Chem. Rev. 2009, 109, 594-642.
a) W. A. Herrmann, R. M. Kratzer, J. Blümel, H. B. Friedrich, R. W. Fischer, D. C. Apperley,
J. Mink, O. Berkesi, J. Mol. Catal. A: Chem. 1997, 120, 197-205; b) E. Nandanan, A. Sudalai,
T. Ravindranathan, Tetrahedron Lett. 1997, 38, 2577-2580; c) B. S. Lee, S. Mahajan, K. D.
Janda, Tetrahedron Lett. 2005, 46, 4491-4493; d) B.-H. Jun, J.-H. Kim, J. Park, H. Kang, S.-H.
Lee, Y.-S. Lee, Synlett 2008, 2313-2316; e) R. Akiyama, N. Matsuki, H. Nomura, H. Yoshida,
T. Yoshida, S. Kobayashi, RSC Advances 2012, 2, 7456-7461.
146
Capítulo VI. Reacciones catalizadas por osmio impregnado sobre magnetita
sílice,178 a través de alcaloides de cincona soportados sobre sílice,179 en líquidos
iónicos,180 sobre dendrímeros,181 en polisiloxanos, 182 en imigolita,183 anclado a
fulerenos,184 a través de sales de amonio magnéticamente recuperables185 o en
zeolitas.186 Con este mismo objetivo se han utilizado una serie de estrategias de
anclaje que incluyen la microencapsulación,187 la técnica de intercambio iónico 188
o el uso de polietielenglicol.189
Ante esta variedad de sistemas se pensó que el catalizador de osmio
impregnado en magnetita podía ser un sistema adecuado para esta reacción, y se
decidió iniciar el estudio de la optimización de las condiciones de reacción a
través de la dihidroxilación de (E)-prop-1-en-1-ilbenceno (54a) utilizando Nóxido de 4-metilmorfolina (NMO) como oxidante a 70 ºC (Tabla 40). Como
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
A. Severeyns, D. E. De Vos, L. Fiermans, F. Verpoort, P. J. Grobet, P. A. Jacobs, Angew.
Chem. Int. Ed. 2001, 40, 586-589.
a) I. Motorina, C. M. Crudden, Org. Lett. 2001, 3, 2325-2328; b) B. M. Choudary, N. S.
Chowdari, K. Jyothi, N. S. Kumar, M. L. Kantam, Chem. Commun. 2002, 586-587; c) B. M.
Choudary, N. S. Chowdari, K. Jyothi, S. Madhi, M. L. Kantam, Adv. Synth. Catal. 2002, 344,
503-506; d) S. Qiu, J. Sun, Y. Li, L. Gao, Mater. Res. Bull. 2011, 46, 1197-1201.
a) Q. Yao, Org. Lett. 2002, 4, 2197-2199; b) L. C. Branco, A. Serbanovic, M. N. da Ponte, C.
A. M. Afonso, ACS Catal. 2011, 1, 1408-1413.
a) W.-J. Tang, N.-F. Yang, B. Yi, G.-J. Deng, Y.-Y. Huang, Q.-H. Fan, Chem. Commun. 2004,
1378-1379; b) K.-i. Fujita, T. Ainoya, T. Tsuchimoto, H. Yasuda, Tetrahedron Lett. 2010, 51,
808-810; c) K.-i. Fujita, M. Yamazaki, T. Ainoya, T. Tsuchimoto, H. Yasuda, Tetrahedron
2010, 66, 8536-8543.
M. S. DeClue, J. S. Siegel, Org. Biomol. Chem. 2004, 2, 2287-2298.
X. Qi, H. Yoon, S.-H. Lee, J. Yoon, S.-J. Kim, J. Ind. Eng. Chem. 2008, 14, 136-141.
L. L. Lazarus, R. L. Brutchey, Dalton Trans. 2010, 39, 7888-7890.
K.-i. Fujita, S. Umeki, M. Yamazaki, T. Ainoya, T. Tsuchimoto, H. Yasuda, Tetrahedron Lett.
2011, 52, 3137-3140.
Ö. Metin, N. A. Alp, S. Akbayrak, A. Biçer, M. S. Gültekin, S. Özkar, U. Bozkaya Green
Chem. 2012, 14, 1488-1492.
a) S. Nagayama, M. Endo, S. Kobayashi, J. Org. Chem. 1998, 63, 6094-6095; b) S. Kobayashi,
M. Endo, S. Nagayama, J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 11229-11230; c) S. Kobayashi, T. Ishida,
R. Akiyama, Org. Lett. 2001, 3, 2649-2652; d) T. Ishida, R. Akiyama, S. Kobayashi, Adv.
Synth. Catal. 2003, 345, 576-579.
a) B. M. Choudary, N. S. Chowdari, M. L. Kantam, K. V. Raghavan, J. Am. Chem. Soc. 2001,
123, 9220-9221; b) B. M. Choudary, N. S. Chowdari, S. Madhi, M. L. Kantam, Angew. Chem.
Int. Ed. 2001, 40, 4620-4623; c) B. M. Choudary, N. S. Chowdari, K. Jyothi, M. L. Kantam, J.
Am. Chem. Soc. 2002, 124, 5341-5349; d) A. Severeyns, D. E. De Vos, P. A. Jacobs, Green
Chem. 2002, 4, 380-384; e) B. M. Choudary, N. S. Chowdari, S. Madhi, M. L. Kantam, J. Org.
Chem. 2003, 68, 1736-1746; f) B. M. Choudary, K. Jyothi, S. Madhi, M. L. Kantam, Adv.
Synth. Catal. 2003, 345, 1190-1192; g) B. M. Choudary, K. Jyothi, S. Madhi, M. L. Kantam, B.
Sreedhar Adv. Synth. Catal. 2004, 346, 45-48; h) S. K. Dehury, V. S. Hariharakrishnan,
Tetrahedron Lett. 2007, 48, 2493-2496.
S. Chandrasekhar, C. Narsihmulu, S. S. Sultana, N. R. Reddy, Chem. Commun. 2003, 17161717.
Capítulo VI. Reacciones catalizadas por osmio impregnado sobre magnetita
147
disolvente se escogió una mezcla acetona:H2O (2:1). Se comenzó estudiando el
efecto de la temperatura en el proceso (Tabla 40, entradas 1-4).
Tabla 40. Optimización de condiciones para la dihidroxilación de alquenos.a
Entrada
T (ºC)
Disolvente
Oxidante
t (h)
Rto. (%)b
1
70
Acetona:H2O (2:1)
NMO (130)
24
63
2
50
Acetona:H2O (2:1)
NMO (130)
48
43
3
100
Acetona:H2O (2:1)
NMO (130)
3
72
4
130
Acetona:H2O (2:1)
NMO (130)
3
71
5
100
H2O
NMO (130)
24
0
6
100
PhMe:H2O (2:1)
NMO (130)
24
0
7
100
PhMe
NMO (130)
24
40
8
100
Acetona:H2O (2:1) tBuOOH (130)
24
0
9
100
Acetona:H2O (2:1)
H2O2 (130)
24
0
10
100
Acetona:H2O (2:1) Me3N-O (130)
3
52
11
100
Acetona:H2O (2:1)
NOI (130)
24
0
12
100
Acetona:H2O (2:1)
NMO (200)
1
97
13
100
Acetona:H2O (2:1)
NMO (300)
1
89
d
14
100
Acetona:H2O (2:1)
NMO (200)
1
87
15e
100
Acetona:H2O (2:1)
NMO (200)
1
77
16f
100
Acetona:H2O (2:1)
NMO (200)
1 (3)
31 (96)
17g
100
Acetona:H2O (2:1)
NMO (200)
1 (48)
12 (27)
a
54a (1 mmol), en 3 mL de disolvente.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
NOI denota N-óxido de isoquinolina.
d
Reacción usando 0.8 mol% de catalizador.
e
Reacción usando 0.2 mol% de catalizador.
f
Reacción usando 0.08 mol% de catalizador.
f
Reacción usando 0.04 mol% de catalizador.
Cuando se disminuyó la temperatura a 50 ºC la reacción tuvo lugar, pero
fue necesario aumentar el tiempo de reacción para obtener únicamente un 43 %
de rendimiento del diol 55a, no detectándose el diol diastereomérico proveniente
de una dihidroxilación anti (Tabla 40, entrada 2). Un aumento de la temperatura
a 100 ºC permitió obtener el diol esperado 55a con un rendimiento del 72 % en
tan solo 3 horas (Tabla 40, entrada 3). Un nuevo aumento de la temperatura no
148
Capítulo VI. Reacciones catalizadas por osmio impregnado sobre magnetita
produjo ninguna mejora apreciable en el proceso (Tabla 40, entrada 4). Se
probaron, entonces, otros disolventes. Sin embargo, el sistema inicial fue el que
dio mejores resultados (Tabla 40, entradas 5-7). Únicamente utilizando tolueno
como disolvente se consiguió la formación del diol, aunque con un rendimiento
moderado (Tabla 40, entrada 7). La reacción fracasó cuando se utilizaron otros
oxidantes como peróxido de terc-butilo, peróxido de hidrógeno o N-óxido de
isoquinolina (Tabla 40, entradas 8, 9 y 11). Solamente se obtuvieron
rendimientos comparables al utilizar N-óxido de trimetilamina (Tabla 40, entrada
10). También se optimizó la cantidad de oxidante. Cuando se aumentó la
cantidad añadida a 200 mol% se obtuvo el diol 55a con un 96 % de rendimiento
tras sólo una hora de reacción (Tabla 40, entrada 12). Por el contrario un aumento
a 300 mol% de la cantidad de oxidante no mejoró el resultado (Tabla 40, entrada
13). Por último se varió la cantidad de osmio añadida para catalizar el proceso
(Tabla 40, entradas 14-16), encontrándose que los mejores resultados se obtenían
con un 0.4 mol% de osmio añadido. Sin embargo, añadiendo tan sólo 0.08 mol%
se pudo alcanzar un resultado similar, aunque para este caso fue necesario
incrementar el tiempo de reacción a tres horas (compárense las entradas 12 y 16
en la Tabla 40). Esta cantidad de catalizador supuso la carga más baja reportada
para un sistema soportado de osmio hasta la fecha. La carga de osmio en los
catalizadores soportados anteriormente preparados176-189 iba desde 0.25 a 5 mol%.
La disminución de la cantidad de osmio a 0.04 mol% sólo permitió obtener el
correspondiente diol con un 27 % de rendimiento tras 48 horas de reacción.
Una vez optimizadas las condiciones del proceso se probaron otros
sistemas catalíticos. La reacción añadiendo únicamente el soporte falló, incluso
cuando se utilizaron nanopartículas de magnetita. También se probó el resto de
catalizadores impregnados ya mencionados anteriormente, pero ninguno de ellos
mostró actividad para la dihidroxilación de alquenos tras 24 horas de reacción.
Por último, se realizó una prueba en ausencia de catalizador, recuperándose los
reactivos de partida, como cabría esperar.
Una vez quedó demostrada la actividad del catalizador de osmio
impregnado en magnetita se planteó la posibilidad de reutilizarlo en sucesivos
ciclos de reacción. El catalizador se recuperó del medio de la reacción en las
condiciones descritas en la entrada 16 de la Tabla 40, se lavó con dietil éter y se
reutilizó. Desafortunadamente, el rendimiento de este segundo ciclo fue
únicamente del 40 %, tras 24 horas de reacción. Para intentar explicar este hecho
se llevaron a cabo una serie de pruebas. En primer lugar, el análisis por ICP-MS
del crudo de reacción reveló la presencia de osmio (5.1 % de la cantidad inicial)
y hierro (0.01 % de la cantidad inicial). El análisis del catalizador reutilizado por
XPS reveló la presencia de solo una única especie de osmio (OsO 2) en la
Capítulo VI. Reacciones catalizadas por osmio impregnado sobre magnetita
149
superficie del catalizador. En el espectro inicial del catalizador se había detectado
una mezcla 1:1 de dos especies de osmio, OsO 2 y OsO2(OH)2. Las imágenes
TEM (Figura 11) mostraron un ligero proceso de sinterización, ya que la
distribución de partículas de osmio observada en el catalizador reutilizado fue de
2.2 ± 0.7 nm, mientras que el inicial era de 1.7 ± 0.6 nm (Figura 12).
Figura 11. Imágenes TEM del catalizador OsO2-Fe3O4 tras la reacción.
Figura 12. Distribución del tamaño de partículas del catalizador OsO 2-Fe3O4
inicial (columnas rojas) y tras la reacción (columnas azules).
150
Capítulo VI. Reacciones catalizadas por osmio impregnado sobre magnetita
En cualquier caso, este pequeño cambio resulta insuficiente para explicar
la pérdida de actividad del catalizador, con lo que deberíamos concluir que la
desactivación de éste puede tener lugar debido al lixiviado de osmio a la
disolución y a la transformación de las especies de OsO2(OH)2 en las condiciones
de reacción.
Con las condiciones óptimas para el proceso, con la menor carga de
catalizador, se procedió a aplicar el protocolo a otros alquenos (Tabla 41).
Tabla 41. Dihidroxilación de alquenos.a
Entrada
Alqueno
No.
Rendimiento (%)b
1
(E)-Prop-1-en-1-ilbenceno
55a
96
2
Estireno
55b
87
3
Prop-1-en-2-ilbenceno
55c
98
4
Metilenciclopentano
55d
71
5
1,1-Difenileteno
55e
73
6
(E)-Estilbeno
55f
87
7
(Z)-Estilbeno
55g
54c
8
Dodec-1-eno
55h
99
9
But-3-en-1-ilbenceno
55i
93
10
(E)-Hex-3-eno
55j
81
11
(Z)-Hex-3-eno
55k
77
12
Ciclohexeno
55l
79
13
Cicloocteno
55m
92
14
1-Metilciclohex-1-eno
55n
84
15
1H-Indeno
55o
66
16
Aliloxibenceno
55p
80
17
Benzoato de alilo
55q
75
18
Cinamato de metilo
55r
49
a
54 (1 mmol).
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Se obtuvo también un 16 % del producto 55f.
La reacción mostró homogéneamente excelentes resultados
independientemente de la sustitución del alqueno (Tabla 41, entradas 1-3),
aunque sí que es cierto que se observó un ligero descenso en el rendimiento
Capítulo VI. Reacciones catalizadas por osmio impregnado sobre magnetita
151
cuando se utilizaron alquenos 1,1-disustituidos (Tabla 41, entradas 4 y 5). A
continuación, se evaluó la influencia de la estereoquímica del doble enlace,
llevando a cabo la reacción con los isómeros (Z)- y (E)-estilbeno (Tabla 41,
entradas 6 y 7). Se obtuvieron mejores resultados con el isómero E. La reacción
con el isómero Z dio el diol esperado 55g, aunque con un rendimiento más bajo,
y además también un 16 % del producto 55f como consecuencia de un proceso de
isomerización del (Z)-estilbeno al isómero E y posterior reacción de
dihidroxilación.
También se obtuvieron excelentes resultados utilizando alquenos
alifáticos, tanto terminales (Tabla 41, entradas 8 y 9), como internos (Tabla 41,
entradas 10-15). En la reacción con los isómeros (Z)- y (E)-hex-3-eno no se
observó el proceso de isomerización del doble enlace como en el caso del
estilbeno (compárense las entradas 6 y 7 con 10 y 11). La tolerancia del proceso a
otros grupos funcionales presentes en los reactivos también fue probada con
derivados de alquenos alílicos, incluyendo ésteres y éteres (Tabla 41, entradas 16
y 17), con muy buenos resultados. Sin embargo, cuando se llevo a cabo la
reacción con un alqueno conjugado a un grupo carbonilo, el rendimiento de la
reacción sólo fue del 49 % (Tabla 41, entrada 18).
Finalmente, se intentó extender el protocolo a la utilización de 1,5-dienos
(Esquema 11). El catalizador se mostró selectivo para este proceso, pues
solamente se obtuvo, en los dos casos ensayados, el producto correspondiente a
la dihidroxilación de uno de los dobles enlaces de la molécula, aunque con
rendimientos bajos. Ni siquiera añadiendo un exceso de oxidante (800 mol%) fue
posible detectar el producto de doble dihidroxilación, siendo el dieno de partida
el otro producto aislado del crudo de reacción.
Esquema 11. Monodihidroxilación de dienos.
CAPÍTULO VII
Reacciones catalizadas por iridio
impregnado sobre magnetita
Capítulo VII. Reacciones catalizadas por iridio impregnado sobre magnetita
155
1. ALQUILACIÓN CRUZADA DE ALCOHOLES PRIMARIOS
Los alcoholes son una de la clase más importante de compuestos
orgánicos debido a la amplia variedad de usos que presentan dentro de la
industria, así como en el laboratorio. A pesar de que se conoce un gran número
de métodos para preparar alcoholes, 190 la sencilla modificación mediante la
creación de un único enlace carbono-carbono es muy inusual. De hecho, la
reacción de Guerbet, un proceso típico de autotransferencia de hidrógeno, es el
único ejemplo de aproximación capaz de llevar a cabo esta sencilla
transformación.21,131,191
En un principio la reacción de Guerbet sólo permitía llevar a cabo la
autoalquilación de alcoholes primarios. 192 Sin embargo, la introducción de
alcoholes secundarios permitió la alquilación cruzada entre alcoholes secundarios
y primarios, 193 actuando estos últimos como fuente de electrófilos.
190
191
192
193
a) S. G. Wilkinson, en Comprehensive Organic Chemistry; Eds. D. Barton, W. D. Ollis;
Pergamon Press: Oxford, 1979, Vol. 1, pp. 579-706; b) O. Mitsunobu, en Comprehensive
Organic Synthesis; Ed. E. Winterfeldt, Pergamon Press: Oxford, 1991, Vol. 6, pp. 1-31; c) J. B.
Sweeny, en Comprehensive Organic Functional Group Transformations; Ed. S. V. Ley,
Pergamon: Oxford, 1995, Vol. 2, pp. 37-88; d) R. C. Larock, en Comprehensive Organic
Transformations; Wiley-VCH: New York, 1999, 2nd edn., pp. 959-1195.
K.-i. Fujita, R. Yamaguchi, en Iridium Complexes in Organic Synthesis; Ed. L. A. Oro, C.
Claver, Wiley-VCH: Weinheim, 2009, pp. 107-143.
a) E. Reid, H. Worthington, A. W. Larchar, J. Am. Chem. Soc., 1939, 61, 99-101; b) H.
Machemer, Angew. Chem. 1952, 64, 213-220; c) M. N. Dvornikoff, M. W. Farrar, J. Org.
Chem. 1957, 22, 540-542; d) G. Gregorio, G. F. Pregaglia, R. Ugo, J. Organomet. Chem. 1972,
37, 385-387; e) T. Kito, K. Yoshinaga, N. Hatanaka, J. Emoto, M. Yamaye, Macromolecules
1985, 18, 846-850; f) P. L. Burk, R. L. Pruett, K. S. Campo, J. Mol. Catal. 1985, 33, 1-14; g)
W. Ueda, T. Kuwabara, T. Ohshida, Y. Morikawa, J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1990, 15581559; h) A. S. Ndou, N. Plint, N. J. Coville, Appl. Catal., A 2003, 251, 337-345; i) C. Carlini,
A. Macinai, A. M. R. Galletti, G. Sbrana, J. Mol. Catal. A: Chem. 2004, 212, 65-70; j) T.
Tsuchida, S. Sakuma, T. Takeguchi, W. Ueda, Ind. Eng. Chem. Res. 2006, 45, 8634-8642; k) T.
Matsu-ura, S. Sakaguchi, Y. Obora, Y. Ishii, J. Org. Chem. 2006, 71, 8306-8308; l) K. Koda, T.
Matsu-ura, Y. Obora, Y. Ishii, Chem. Lett. 2009, 38, 838-839.
a) C. S. Cho, B. T. Kim, H.-S. Kim, T.-J. Kim, S. C. Shim, Organometallics 2003, 22, 36083610; b) K.-i. Fujita, C. Asai, T. Yamaguchi, F. Hanasaka, R. Yamaguchi, Org. Lett. 2005, 7,
4017-4019; c) X. Gong, H. Zhang, X. Li, Tetrahedron Lett., 2011, 52, 5596-5600; d) T. Miura,
O. Kose, F. Li, S. Kai, S. Saito, Chem. Eur. J. 2011, 17, 11146-11151; e) C. Xu, L. Y. Goh, S.
A. Pullarkat, Organometallics 2011, 30, 6499-6502; f) X. Chang, L. W. Chuan, L. Yongxin, S.
A. Pullarkat, Tetrahedron Lett. 2012, 53, 1450-1455; g) J. Yang, X. Liu, D.-L. Meng, H.-Y.
Chen, Z.-H. Zong, T.-T. Feng, K. Sun, Adv. Synth. Catal. 2012, 354, 328-334; h) S. Liao, K.
Yu, Q. Li, H. Tian, Z. Zhang, X. Yu, Q. Xu, Org. Biomol. Chem. 2012, 10, 2973-2978.
156
Capítulo VII. Reacciones catalizadas por iridio impregnado sobre magnetita
A pesar de este éxito parcial, los ensayos de alquilación cruzada de
alcoholes primarios194 fueron desalentadores, ya que para llevar a cabo el proceso
era necesario añadir un gran exceso del alcohol que se deseaba que actuase como
fuente del electrófilo (entre 3 y 13 equivalentes), así como utilizar presiones y
temperatura elevadas (30 atmósferas y entre 200 y 310 ºC). Además, la cantidad
de catalizador necesaria variaba entre el 3 y el 175 mol%, obteniéndose los
productos esperados únicamente con rendimientos modestos, junto a varios
subproductos.
En vista de estos antecedentes desalentadores, se inició el estudio de la
alquilación cruzada de alcoholes primarios tomando como punto de partida la
reacción entre alcohol bencílico (32a, fuente del electrófilo) y 2-feniletanol (58a,
fuente del nucleófilo) para optimizar las condiciones de reacción (Tabla 42).
En primer lugar se estudió el efecto de la temperatura en la reacción
(Tabal 42, entradas 1-3). Junto al producto de alquilación esperado 59a se detectó
también (E)-1,3-difenilprop-1-eno (60a), el cual se forma a partir de la
deshidrogenación del alcohol 58a seguido de un proceso de autocondensación y
descarbonilación.195 La temperatura óptima para la alquilación cruzada de
alcoholes primarios resultó ser de 110 ºC (Tabla 42, entrada 2). Se probaron
distintos disolventes (Tabla 42, entradas 4-9), incluso se intentó realizar la
reacción en ausencia de disolvente, pero, aunque la reacción tuvo lugar, se
obtuvo un rendimiento ligeramente más bajo, además de una selectividad menor,
ya que se obtuvo un 18 % del subproducto 60a (compárense las entradas 2 y 4 de
la Tabla 42). La reacción fracasó en agua y en acetonitrilo, usados como
disolventes (Tabla 42, entradas 5 y 6). Con el resto de disolventes ensayados,
aunque sí que tuvo lugar la reacción, no mejoraron los resultados obtenidos con
tolueno (compárense las entradas 2 y 7-9 en la Tabla 42).
El papel de la base en el proceso resultó ser clave, ya que en ausencia de
ésta la reacción no se produjo (Tabla 42, entrada 10). Por otro lado, cuando se
emplearon diferentes hidróxidos como base (Tabla 42, entradas 11 y 12), la
reacción tuvo lugar, incluso de forma más rápida, y para el caso del hidróxido de
potasio, aumentando notablemente el rendimiento y mejorando la selectividad.
194
195
a) M. Guerbet, Compt. Rend. 1908, 146, 1405-1407; b) C. Weizmann, E. Bergmann, M.
Sulzbacher, J. Org. Chem. 1950, 15, 54-57; c) E. F. Pratt, D. G. Kubler, J. Am. Chem. Soc.
1954, 76, 52-56; d) P. L. Burk, R. L. Pruett, K. S. Campo, J. Mol. Catal. 1985, 33, 15-21; e) C.
Carlini, C. Flego, M. Marchionna, M. Noviello, A. M. R. Galletti, G. Sbrana, F. Basile, A.
Vaccari, J. Mol. Catal. A: Chem. 2004, 220, 215-220.
Y. Obora, Y. Anno, R. Okamoto, T. Matsu-ura, Y. Ishii, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 86188622.
Capítulo VII. Reacciones catalizadas por iridio impregnado sobre magnetita
157
Por el contrario, el uso de una base más débil tuvo una nefasta consecuencia
sobre el rendimiento del producto de la reacción (Tabla 42, entrada 13).
Tabla 42. Optimización de condiciones.a
Entrada Base (mol%)
Disolvente
T (ºC)
Rto. 59ab
Rto. 60ab
t
1
BuOK (100)
PhMe
130
80
19
t
2
BuOK (100)
PhMe
110
85
10
t
3
BuOK (100)
PhMe
90
8
0
t
4
BuOK (100)
110
74
18
t
5
BuOK (100)
H2O
110
0
0
t
6
BuOK (100)
MeCN
110
0
0
t
7
BuOK (100)
Dioxano
110
74
10
t
8
BuOK (100)
THF
110
63
17
t
9
BuOK (100)
Xilenos
110
72
21
10
PhMe
110
0
0
11c
NaOH (100)
PhMe
110
72
24
12c
KOH (100)
PhMe
110
96
3
13
K2CO3 (100)
PhMe
110
0
0
14
KOH (50)
PhMe
110
10
12
15c
KOH (200)
PhMe
110
71
26
16c,d
KOH (100)
PhMe
110
2
0
17c,e
KOH (100)
PhMe
110
69
3
18f
KOH (100)
PhMe
110
55
11
19c,g
KOH (100)
PhMe
100
91
4
a
32a (2 mmol), 58a (1 mmol), en 1.5 mL de disolvente.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción durante 4 días.
d
Reacción usando 100 mol% de 32a.
e
Reacción usando 300 mol% de 32a.
f
Reacción usando 0.03 mol% de catalizador.
g
Reacción usando 0.28 mol% de catalizador.
La cantidad de base también fue optimizada, aunque no se consiguió
mejorar los resultados ni con un aumento, ni con una disminución de ésta (Tabla
42, entradas 14 y 15). Se barajó la posibilidad de bajar la cantidad del alcohol
158
Capítulo VII. Reacciones catalizadas por iridio impregnado sobre magnetita
32a, sin embargo, cuando se intentó la reacción con cantidades estequiométricas
se recuperaron los alcoholes de partida (Tabla 42, entrada 16). Por otro lado, el
aumento del exceso del alcohol 32a tampoco produjo un efecto beneficioso en la
reacción (compárense las entradas 12 y 17 en la Tabla 42). Por último, se
optimizó la cantidad de catalizador, encontrándose, que la cantidad adecuada era
de un 0.14 mol% de iridio (compárense entradas 12, 18 y 19 de la Tabla 42).
Una vez estudiados los diferentes parámetros de la reacción y
encontradas las condiciones óptimas de reacción, se probaron otros catalizadores
impregnados, así como otras fuentes de iridio (Tabla 43).
Tabla 43. Optimización del catalizador.a
Entrada
Catalizador (mol%)
Rto. 59ab
Rto. 60ab
1
IrO2-Fe 3O4 (0.14)
96
3
2
Fe3O4 (65)
35
3
3c
Fe3O4 (200)
70
6
4d
14
10
5d
IrCl4 (0.14)
59
7
d
6
[IrCl(cod)]2 (0.07)
47
12
7d
IrO2 (0.14)
67
9
8
CoO-Fe3O4 (1.4)
0
0
9
NiO-Fe3O4 (1)
0
0
10
CuO-Fe3O4 (1.3)
11
1
11
Ru2O3-Fe 3O4 (1.4)
26
5
12
PdO-Fe3O4 (1.2)
41
2
13
NiO/Cu-Fe3O4 (0.9/1.1)
28
4
14
PdO/Cu-Fe3O4 (1.5/0.8)
32
8
a
32a (2 mmol), 58a (1 mmol), en 1.5 mL de disolvente.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción durante 7 días.
d
Reacción durante 5 días.
El efecto del soporte fue evaluado en la reacción y dió un rendimiento
moderado en el proceso de alquilación cruzada (Tabla 43, entrada 2).
Aumentando considerablemente la cantidad de micropartículas de magnetita (200
Capítulo VII. Reacciones catalizadas por iridio impregnado sobre magnetita
159
mol%), el proceso condujo a un 70 % del producto esperado 59a tras 7 días de
reacción (Tabla 43, entrada 3). Incluso cierta cantidad de producto fue obtenida
cuando se llevó a cabo la reacción en ausencia de catalizador (Tabla 43, entrada
4). Después de estos ensayos se utilizaron otros catalizadores de iridio, tanto
solubles como insolubles (Tabla 43, entradas 5-7), los cuáles dieron resultados
similares entre sí e inferiores a los obtenidos con el catalizador de iridio
impregnado en magnetita. Finalmente se probaron otros catalizadores
impregnados sobre magnetita (Tabla 43, entradas 8-14), pero los rendimientos
observados fueron inferiores a los obtenidos con el catalizador de iridio.
Una vez establecidas las mejores condiciones de reacción y con el
catalizador más eficiente se planteó la reutilización del catalizador. El catalizador
fue recuperado del medio de reacción utilizando un imán, fue lavado con tolueno
y posteriormente volvió a utilizarse en las mismas condiciones de reacción. El
catalizador de iridio pudo ser reutilizado hasta en 10 ciclos de reacción sucesivos
sin pérdida significativa de su actividad, siendo el rendimiento más bajo obtenido
del 71 % (Figura 13).
Figura 13. Rendimiento del producto 59a tras diez ciclos de reacción.
El fenómeno de lixiviado fue estudiado mediante análisis por ICP-MS
del crudo de reacción, detectándose tan sólo la presencia de un 3.3 % del iridio
inicial, así como un 0.4 % del hierro inicial en la disolución final. También se
realizó una caracterización completa del catalizador tras someterlo a 10 ciclos de
reacción. Las imágenes TEM del catalizador reciclado (Figura 14) no revelaron
deterioro aparente en las partículas soportadas, además, se encontró una
distribución de tamaño de partículas similar a la inicial (Figura 15).
160
Capítulo VII. Reacciones catalizadas por iridio impregnado sobre magnetita
Figura 14. Imágenes TEM del catalizador IrO2-Fe 3O4 tras la reacción.
Figura 15. Distribución del tamaño de partículas del catalizador IrO2-Fe 3O4 antes
(columnas rojas) y después de la reacción (columnas azules).
También se midió la superficie del catalizador reciclado, que mostró un
área de 7.5 m2/g, prácticamente igual a la inicial (8.1 m2/g). El análisis por XPS
Capítulo VII. Reacciones catalizadas por iridio impregnado sobre magnetita
161
reveló exactamente el mismo espectro que el del catalizador inicial,
correspondiente a las partículas de IrO 2 impregnadas.196 Todos estos datos
confirmaron la integridad estructural del catalizador tras los 10 ciclos de
reacción.
A continuación, se llevaron a cabo una serie de pruebas para confirmar la
naturaleza heterogénea del catalizador. En primer lugar se estudió la posibilidad
de que la reacción fuera catalizada por el iridio lixiviado. Para ello se realizó la
reacción estándar entre los alcoholes 32a y 58a. Una vez concluida la reacción,
se retiró el catalizador con la ayuda de un imán, el cual se lavó con tolueno.
Dicha disolución se juntó con el crudo de reacción y se evaporaron los
disolventes a baja presión. A continuación se añadieron al residuo resultante 2(4-metoxifenil)etanol (58f), alcohol bencílico, KOH y tolueno. La mezcla
resultante se calentó a 110 ºC durante 5 días, tras los cuales se detectaron los
correspondientes productos de alquilación cruzada 59a con un 91% de
rendimiento (proceso catalizado) y 59f con un 32 % (compárese con el
rendimiento obtenido en el proceso catalizado del 83 %, Tabla 44, entrada 15).
De esta forma quedó demostrado que el lixiviado de iridio no era el responsable
de la reacción.
También se llevó a cabo el test de las tres fases, 197 para descartar el
proceso dinámico de lixiviado del metal y posterior precipitado sobre el
catalizador (efecto boomerang). Para ello se incorporó la estructura del alcohol
bencílico a un soporte sólido, anclando ftalida a una resina Novasyn-amino y se
hizo reaccionar con 58a en las condiciones estándar. Tras siete días de reacción
en presencia del catalizador heterogéneo y tras tratar la resina con ácido
trifluoroacético, no se detectó el correspondiente producto de alquilación
cruzada. Además, se realizó otra prueba más. Bajo las condiciones estándar, la
correspondiente mezcla, tras un día de reacción (21 % de 59a) se filtró en
caliente, y la disolución resultante se calentó tres días más, tras lo cual, la
formación de 59a sólo aumentó a un 26 %. Un experimento similar al anterior se
llevó a cabo, pero tras la filtración en caliente, se añadieron magnetita (65 mol%
de hierro), el alcohol 58f, alcohol bencílico y KOH, y tras 4 días de reacción sólo
se detectó un 29 % del producto 59a. Sin embargo el producto 59m no se formó.
De esta forma se demostró la naturaleza heterogénea del catalizador,
descartándose la posibilidad de que el proceso fuera llevado a cabo por el iridio
lixiviado.
196
197
L. Atanasoska, R. Atanasoski, S. Trasatti, Vacuum 1990, 40, 91-94.
a) C. Baleizão, A. Corma, H. García, A. Leyva, J. Org. Chem. 2004, 69, 439-446; b) A. Corma,
D. Das, H. García, A. Leyva J. Catal. 2005, 229, 322-331.
162
Capítulo VII. Reacciones catalizadas por iridio impregnado sobre magnetita
El protocolo optimizado fue aplicado a otros sustratos (Tabla 44). El
proceso dio resultados homogéneos cuando se utilizaron diferentes alcoholes
bencílicos 32, con rendimientos por encima del 70 %, independientemente de la
naturaleza electrónica de los sustituyentes presentes en el anillo aromático (Tabla
44, entradas 1-6). La metodología pudo aplicarse también con éxito utilizando
distintos 2-ariletanoles 58 (Tabla 44, entradas 7-15), obteniéndose excelentes
resultados, independientemente de la naturaleza electrónica de los sustituyentes
presentes en el anillo aromático, la posición de éstos e, incluso, utilizando
también alcoholes bencílicos con sustituyentes en el anillo aromático.
Tabla 44. Alquilación cruzada de alcoholes primarios.a
Entrada
Ar
R
No.
Rendimiento (%)b
1
Ph
Ph
59a
96
2c
4-ClC6H4
Ph
59b
72
3c
4-MeC6H4
Ph
59c
73
4c
4-tBuC6H4
Ph
59d
71
5c
4-MeOC6H4
Ph
59e
75
6c
3,5-(MeO)2C6H3
Ph
59f
72
c
7
Ph
4-BrC6H4
59g
79
8c
Ph
4-ClC6H4
59h
68
9c
4-ClC6H4
4-ClC6H4
59i
80
10c
4-MeOC6H4
4-ClC6H4
59j
89
11
Ph
2-ClC6H4
59k
98
12c
Ph
3-ClC6H4
59l
87
c
13
Ph
4-MeOC6H4
59m
83
14c
4-ClC6H4
4-MeOC6H4
59n
93
15c
4-MeOC6H4
4-MeOC6H4
59o
97
16c
Ph
Et
59p
88
17
4-ClC6H4
Et
59q
90
18
4-MeOC6H4
Et
59r
86
c
19
Ph
Me(CH2)9
59s
82
a
32 (2 mmol), 58 (1 mmol), en tolueno (1.5 mL).
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción durante 5 días.
Capítulo VII. Reacciones catalizadas por iridio impregnado sobre magnetita
163
Además fue posible alquilar alcoholes alifáticos con resultados similares
(Tabla 44, entradas 16-19), aunque cuando se utilizaron dos alcoholes alifáticos
la reacción falló.
La última parte del estudio se enfocó en dilucidar el mecanismo a través
del cual tiene lugar la reacción de alquilación cruzada de alcoholes primarios.
Para ello se llevó a cabo la reacción estándar, pero utilizando diferentes
combinaciones de alcoholes deuterados en la posición en  al grupo hidroxilo
(Esquema 12). En todos los casos se obtuvo el correspondiente producto de
alquilación con distinta incorporación de deuterio y siempre en las mismas
posiciones. La reacción utilizando únicamente el alcohol 58a’ deuterado dio el
producto esperado 59a’ con escasa incorporación de deuterio en la posición 
(19 %) y en la posición γ (40 %) respecto al grupo hidroxilo. Al utilizar solo el
alcohol 32a’ deuterado, se obtuvo el mismo producto con una incorporación de
deuterio del 63 y 37 % en las posiciones  y γ, respectivamente. Por último,
cuando se llevó a cabo la reacción utilizando los dos alcoholes de partida
deuterados, se obtuvo el producto 59a’ con prácticamente el 100 % de
incorporación de deuterio en ambas posiciones. Sin embargo, en ninguno de los
tres casos se detectó incorporación de deuterio en la posición β.
Esquema 12. Reacción de alquilación cruzada con alcoholes deuterados.
En vista de estos resultados, se planteó un mecanismo para la alquilación
cruzada de alcoholes primarios (Esquema 13), en cuya primera etapa se produce
la deshidrogenación de los alcoholes por parte del catalizador. A continuación se
produce la condensación cruzada para dar el correspondiente aldehído ,βinsaturado, el cual sufre un proceso de reducción por el hidruro de iridio
generado in situ a través de una adición tipo Michael, generando un enolato. Este
mecanismo se aleja del proceso típico de hidrogenación, pero el hecho de que no
se detectara deuterio en la posición β en ninguno de los experimentos realizados
164
Capítulo VII. Reacciones catalizadas por iridio impregnado sobre magnetita
con alcoholes deuterados, confirmó que el proceso tiene lugar a través de la
adición tipo Michael. A continuación, la protonación del enolato por parte del
agua da lugar al correspondiente aldehído, que finalmente es reducido por el
hidruro de iridio obteniéndose el alcohol alquilado.
Esquema 13. Mecanismo propuesto para la alquilación cruzada de alcoholes
primarios
2. CICLACIÓN DE FURANOS
Recientemente se ha descubierto una nueva vía para la síntesis de furanos
2,5-disustituidos partiendo de cloruros de ácido y alquinos terminales, con
rendimientos moderados para los derivados de fenilo y bajos para los de
tiofenoilo.101a El posible mecanismo a través del cual tiene lugar este proceso
consiste en la pérdida de cloro de la correspondiente clorovinilcetona, seguida de
la ciclación de la cetona alénica formada. Una vez descubierto que la
combinación entre cloruro de zinc y una amina puede llevar a cabo este proceso
Capítulo VII. Reacciones catalizadas por iridio impregnado sobre magnetita
165
tándem,198 se decidió utilizar otros ácidos de Lewis, con la idea en mente de
integrar, en un proceso completo, la cloroacilación de alquinos internos
presentada en el Capítulo II y el proceso tándem de descloración-ciclación para
obtener furanos 1,2,5-trisustituidos.
Se inició el estudio con el proceso de ciclación de clorovinilcetonas
(Tabla 45). La reacción entre la clorovinilcetona 9a con nanopartículas de
magnetita no consiguió dar como producto final el furano 61a tras 7 días a 130
ºC (Tabla 45, entrada 1). Sin embargo, la misma reacción utilizando tricloruro de
rodio como catalizador dio el producto 61a con un rendimiento moderado (Tabla
45, entrada 2). Se emplearon entonces otras sales de metales de transición,
obteniéndose excelentes resultados con paladio e iridio (Tabla 45, entradas 3 y
4). Finalmente se intentó llevar a cabo el proceso de ciclación utilizando los
catalizadores impregnados en magnetita de los metales que mostraron actividad
para este proceso (Tabla 45, entradas 5-7). Los catalizadores heterogéneos dieron
mejores resultados que los homogéneos, ya que, con cantidades en torno al 1
mol% se obtuvieron resultados similares a los obtenidos con los catalizadores
homogéneos con una carga del 10 mol%.
Tabla 45. Optimización del catalizador para el proceso de ciclación de furanos.a
Entrada
Catalizador (mol%)
Rendimiento (%)b
1c
Fe3O4 (65)
0
2
RhCl3 (10)
54
3
PdCl2 (10)
89
4
IrCl3 (10)
87
5
Rh2O3-Fe 3O4 (0.8)
75
6
PdO-Fe3O4 (1.4)
82
7
IrO2-Fe 3O4 (0.07)
95
a
9a (1 mmol), en 2.5 mL de PhMe.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción usando nanopartículas de magnetita (< 5 μm).
Una vez determinado que el proceso tándem de descloración-ciclación
podía ser catalizado por diferentes óxidos metálicos impregnados en magnetita y
198
K. Y. Lee, M. J. Lee, J. N. Kim, Tetrahedron 2005, 61, 8705-8710.
166
Capítulo VII. Reacciones catalizadas por iridio impregnado sobre magnetita
que la propia magnetita podía catalizar la adición de cloruros de ácido a alquinos
internos, se intentó integrar ambos procesos (Tabla 46). La reacción entre el
cloruro de ácido 7a y el alquino 8a dio el furano esperado 61a tras 7 días a 130
ºC, aunque con rendimientos moderados, independientemente del catalizador
utilizado (Tabla 46, entradas 1-3). Se intentó entonces la reacción con el
catalizador de iridio a 70 ºC y tras 1 hora, se incrementó la temperatura a 130 ºC,
obteniéndose el furano 61a con un 59 % de rendimiento, junto con un 30 % de
clorovinilcetona 9a (Tabla 46, entrada 4).
Tabla 46. Integración del proceso completo de síntesis de furanos.a
Entrada
Catalizador (mol%)
Rendimiento (%)b
1
Rh2O3-Fe 3O4 (0.8)
38
2
PdO-Fe3O4 (1.4)
7
3
IrO2-Fe 3O4 (0.07)
45
4c
IrO2-Fe 3O4 (0.07)
59d
e
5
RhCl3 (1)
62
6e
PdCl2 (1)
87
7e
IrCl3 (1)
90
e
8
Rh2O3-Fe 3O4 (0.8)
51
9e
PdO-Fe3O4 (1.4)
70
10e,f
IrO2-Fe 3O4 (0.07)
88
11e
IrCl3 (0.07)
43
a
7a (1.5 mmol), 8a (1 mmol) en 2.5 mL de PhMe, bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción a 70 ºC. Tras 1 h se calentó a 130 ºC.
d
También se detectó un 30 % de 9a.
e
Primera etapa catalizada por magnetita (33 mol%). Tras 1 h es retirada y se
añade el catalizador descrito en la tabla.
f
Reacción durante 3 días.
La principal causa para a los rendimientos tan bajos obtenidos parecía
residir en el exceso de cloruro de ácido usado para la primera etapa, el cuál
producía la descomposición del catalizador, formando los correspondientes
cloruros de los metales de transición solubles, que como se había comprobado,
eran menos activos.
Capítulo VII. Reacciones catalizadas por iridio impregnado sobre magnetita
167
Para comprobar esta hipótesis se llevó a cabo la reacción en dos pasos en
el mismo medio de reacción. Tras llevar a cabo la reacción estándar de formación
de clorovinilcetonas 9a, la magnetita se retiró del medio de reacción y se añadió
a continuación el correspondiente catalizador para la etapa de ciclación. Los tres
catalizadores homogéneos utilizados dieron en todos los casos mejores resultados
que los obtenidos en el proceso con un solo paso (compárense entradas 1-3 y 5-7
en la Tabla 46). De la misma forma, tras retirar la magnetita al completar la
primera etapa, se añadieron respectivamente los catalizadores heterogéneos
(Tabla 46, entradas 8-10), obteniéndose en los tres casos resultados similares a
los obtenidos con los catalizadores homogéneos. El resultado obtenido con el
catalizador de iridio impregnado fue superior al resto, ya que se obtuvo el furano
61a con un rendimiento del 88 % en tan solo 3 días (Tabla 46, entrada 10). Por
último, se llevó a cabo la reacción en estas mismas condiciones, pero añadiendo
IrCl3 en la misma cantidad que el catalizador impregnado, con lo que se confirmó
la superior actividad del catalizador heterogéneo para este proceso, ya que sólo se
alcanzó un rendimiento del 43 % tras 7 días con IrCl3 (Tabla 46, entrada 11).
Una vez establecido el mejor protocolo para llevar a cabo la síntesis de
furanos partiendo de alquinos y cloruros de ácido, se estudió la versatilidad de la
reacción (Tabla 47).
Tabla 47. Síntesis de 1-aril-2,4-dialquilfuranos.a
Entrada
Ar
R
No.
Rendimiento (%)b
n
1
Ph
Pr
61a
88
2
Ph
Me
61b
91
n
3
4-ClC6H4
Pr
61c
76
n
4
4-MeOC6H4
Pr
61d
94
n
5
2-Tiofenoilo
Pr
61e
74
a
7 (1.5 mmol), 8 (1 mmol), en tolueno (2.5 mL), bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
La longitud de la cadena alifática no mostró ninguna influencia en el
proceso, ya que se obtuvieron los correspondientes furanos con rendimientos
excelentes en todos los casos (Tabla 47, entradas 1 y 2). Incluso se pudieron
168
Capítulo VII. Reacciones catalizadas por iridio impregnado sobre magnetita
introducir sustituyentes de distinta naturaleza electrónica en el anillo aromático
del cloruro de ácido (Tabla 47, entradas 3 y 4) obteniendo resultados similares.
Por último, la reacción también se pudo llevar a cabo con el cloruro de ácido
derivado de tiofeno manteniendo los mismos buenos resultados (Tabla 47,
entrada 5). Este hecho es digno de mención, puesto que este compuesto había
demostrado ser un caso muy complicado en la síntesis de los furanos utilizando
una aproximación similar.101a
CAPÍTULO VIII
Reacciones catalizadas por platino
impregnado sobre magnetita
Capítulo VIII. Reacciones catalizadas por platino impregnado sobre magnetita 171
1. HIDROSILILACIÓN DE ALQUINOS
Los derivados de silicio son estables, inocuos y mas baratos que los
organometaloides equivalentes y por consiguiente han despertado un gran interés,
no solamente en el ámbito académico, sino también en el sector industrial. Los
alquenilsilanos199 son moléculas muy interesantes y valiosas para llevar a cabo
diversas transformaciones, 200 ya que son muy fáciles de manejar y no requieren
condiciones complejas para su almacenaje. El método más eficiente y adecuado
para su síntesis es la hidrosililación de alquinos catalizada por metales de
transición.
En los últimos años se ha conseguido un avance significativo dentro de
esta área, desarrollándose una amplia gama de sistemas catalíticos con el objetivo
de obtener distintos isómeros de forma estéreo y regioselectivas. En muchos
casos esta selectividad parece ser consecuencia del efecto de numeroso factores
como la especie metálica usada como catalizador, el ligando, el tipo de alquino,
el tipo de silano, así como de otros parámetros de la reacción, tales como el
disolvente o la temperatura. Entre los diferentes complejos metálicos que se han
preparado, los derivados de platino201 parecen ser los mejores candidatos para
199
200
201
a) T. Hiyama, T. Kusumoto, en Comprehensive Organic Chemistry; Eds. B. M. Trost, I.
Fleming; Pergamon Press: Oxford, 1991, Vol. 8, pp. 763-792; b) K. Oshima, en Science of
Synthesis; I. Fleming; Thieme: Stuttgart, 2002, Vol. 4, pp. 713-756; c) B. Marcieniec, Silicon
Chem. 2002, 1, 155-175; d) B. M. Trost, Z. T. Ball, Synthesis 2005, 853-887.
a) T. A. Blumenkopf, L. E. Overman, Chem. Rev. 1986, 86, 857-873; b) K. Tamao, M. Akita,
K. Maeda, M. Kumada, J. Org. Chem. 1987, 52, 1100-1106; c) M. C. McIntosh, S. M.
Weinreb, J. Org. Chem. 1991, 56, 5010-5012; d) E. Langkopf; D. Schinzer, Chem. Rev. 1995,
95, 1375-1408; e) T. Hiyama, en Metal-catalyzed Cross-Coupling Reactions; Eds. F. Diederich,
P. J. Stang; Wiley-VCH: Weinheim, 1999, pp. 421-453; f) T. Bunlaksananusorn, A. L.
Rodriguez, P. Knochel, Chem. Commun. 2001, 745-746; g) P. Pawluć, W. Prukala, B.
Marcieniec, Eur. J. Org. Chem. 2010, 219-229.
a) J. W. Ryan, J. L. Speier, J. Am. Chem. Soc. 1964, 86, 895-898; b) C. A. Tsipis, J. Chem.
Soc., Dalton Trans. 1977, 1525-1529; c) C. A. Tsipis, J. Organomet. Chem. 1980, 187, 427446; d) K. Tamao, J.-i. Yoshida, H. Yamamoto, T. Kakui, H. Matsumoto, M. Takahashi, A.
Kurita, M. Murata, M. Kumada, Organometallics 1982, 1, 335-368; e) W. Caseri, P. S.
Pregosin, Organometallics 1988, 7, 1373-1380; f) L. N. Lewis, K. G. Sy, G. L., Jr. Bryant, P.
E. Donahue, Organometallics 1991, 10, 3750-3759; g) A. M. Caporusso, S. Barontini, P.
Pertici, G. Vitulli, P. Salvadori, J. Organomet. Chem. 1998, 564, 57-59; h) S. E. Denmark, Z.
Wang, Org. Lett. 2001, 3, 1073-1076; i) K. Itami, K. Mitsudo, A. Nishino, J.-i. Yoshida, J.
Org. Chem. 2002, 67, 2645-2652; j) F. Wang, D. C. Neckers, J. Organomet. Chem. 2003, 665,
1-6; k) W. Wu, C.-J. Li, Chem. Commun. 2003, 1668-1669; l) F. Wang, B. R. Kaafarani, C.
Neckers, Macromolecules 2003, 36, 8225-8230; m) H. Aneetha, W. Wu, J. G. Verkade,
Organometallics 2005, 24, 2590-2596.
172 Capítulo VIII. Reacciones catalizadas por platino impregnado sobre magnetita
esta transformación, siendo el proceso de adición tipo cis y el derivado de 1vinilsilano el producto mayoritario obtenido a partir de alquinos terminales. 202
Sin embargo, la aplicación general de esta metodología se encuentra
todavía limitada por una serie de factores que incluyen el elevado precio y la
inestabilidad de los complejos de platino, la dificultad de separar el catalizador
del medio de reacción, así como la facilidad de generar durante el proceso
nanopartículas o complejos de platino(0), los cuáles son responsables de una
serie de reacciones indeseadas como isomerizaciones e hidrogenaciones. 203
Además de todo esto, la formación de subproductos y la coloración originada por
las especies de platino han limitado su uso en la industria.
Para superar los inconvenientes anteriormente enumerados, se han
soportado diversas especies de platino en diferentes polímeros orgánicos, 204
obteniendo una regioselectividad moderada (alrededor de una relación de
isómeros 3.5:1) utilizando una carga de platino entre 1 y 5 mol% después de 1 a
24 horas. El único de estos catalizadores que ha podido reutilizarse ha sido uno
de platino encapsulado en el polímero orgánico. 204b
202
203
204
a) S. T. Phan, W. C. Lim, J. S. Han, I. N. Jung, B. R. Yoo, J. Organomet. Chem. 2006, 691,
604-610; b) G. De Bo, G. Berthon-Gelloz, B. Tinant, I. E. Markó, Organometallics 2006, 25,
1881-1890; c) M. Poyatos, A. Maisse-François, S. Bellemin-Laponnaz, L. H. Gade,
Organometallics 2006, 25, 2634-2641; d) R. J. Perry, M. Karageorgis, J. Hensler,
Macromolecules 2007, 40, 3929-3938; e) A. Hamze, O. Provot, J.-D. Brion, M. Alami,
Synthesis 2007, 2025-2036; f) A. Hamze, O. Provot, J.-D. Brion, M. Alami, Tetrahedron Lett.
2008, 49, 2429-2431; g) G. Berthon-Gelloz, J.-M. Schumers, G. De Bo, B. Tinant, I. E. Markó,
J. Org. Chem. 2008, 73, 4190-4197; h) A. Hamze, O. Provot, J.-D. Brion, M. Alami, J.
Organomet. Chem. 2008, 693, 2789-2797; i) P. J. Pedersen, J. Henriksen, C. H. Gotfredsen, M.
H. Clausen, Tetrahedron Lett. 2008, 49, 6220-6223; j) J. J. Hu, F. Li, T. S. A. Hor,
Organometallics 2009, 28, 1212-1220; k) M. Blug, X.-F. Le Goff, N. Mézailles, P. Le Floch,
Organometallics 2009, 28, 2360-2362; l) J. L. McBee, T. D. Tilley, Organometallics 2009, 28,
3947-3952; m) S. Schwieger, R. Herzog, C. Wagner, D. Steinborn, J. Organomet. Chem. 2009,
694, 3548-3558; n) C. Lu, S. Gu, W. Chen, H. Qiu, Dalton Trans. 2010, 39, 4198-4204; o) M.
G. McLaughlin, M. J. Cook, Chem. Commun. 2011, 47, 11104-11106; p) J. J. Dunsford, K. J.
Cavell, B. Kariuki, J. Organomet. Chem. 2011, 696, 188-194; q) A. Zanardi, J. A. Mata, E.
Peris, Eur. J. Inorg. Chem. 2011, 416-421.
a) L. N. Lewis, J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 5998-6004; b) J. Stein, L. N. Lewis, Y. Gao, R.
A. Scott, J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 3693-3703; c) C. A. Tsipis, C. E. Kefalidis,
Organometallics 2006, 25, 1696-1706.
a) Z. M. Michalska, K. Strzelec, J. W. Sobczak, J. Mol. Catal. A: Chem. 2000, 156, 91-102; b)
H. Hagio, M. Sugiura, S. Kobayashi, Synlett 2005, 813-816; c) H.-H. Shih, D. Williams, N. H.
Mack, H.-L. Wang, Macromolecules 2009, 42, 14-16.
Capítulo VIII. Reacciones catalizadas por platino impregnado sobre magnetita 173
No se han alcanzado mejores resultados con catalizadores de platino
soportados sobre carbono, 205 óxido de magnesio,206 γ-alumina,207 sílice208 o
titania,209 ni en el caso de utilizar óxido de platino (IV) como catalizador
heterogéneo.210
El rango de regioselectividad y los tiempos de reacción que se han
obtenido han sido similares a los obtenidos con los catalizadores soportados en
polímeros orgánicos, y únicamente para el caso especial de arilalquinos
sustituidos en la posición orto la regioselectividad ha sido algo mayor. 210 Los
catalizadores que han podido reutilizarse han sido los soportados sobre sílice 208a,c
y titania,209 aunque el rendimiento disminuyó considerablemente en el cuarto
ciclo de reacción. Además todos los catalizadores han sido preparados a través de
metodologías sofisticadas, protocolos tediosos y en varios pasos, incluyendo
procesos de calcinación y reducción, y por lo tanto siempre fue necesaria una
atmósfera inerte para llevar a cabo la hidrosililación.
Como consecuencia de la necesidad de desarrollar un catalizador de
platino que consiguiera superar estos problemas mencionados anteriormente, aún
presentes en los anteriores catalizadores heterogéneos, se inició el estudio de la
reacción entre 5-decino (8a) y trietilsilano (62a), (Tabla 48).
La reacción en ausencia de disolvente y a temperatura ambiente dio un
rendimiento muy bajo tras un día de reacción (Tabla 48, entrada 1). Un
incremento en la temperatura tuvo un efecto favorable en el proceso (Tabla 48,
entradas 2-4), alcanzando un rendimiento cuantitativo tras sólo 15 minutos a 130
ºC. Un aumento de la temperatura a 150 ºC no produjo una mejora significativa
(Tabla 48, entrada 5). La adición de disolvente a la reacción tuvo un marcado
efecto en el tiempo de reacción (compárense las entradas 4 y 6-9 de la Tabla 48).
Cabe destacar que la reacción pudo realizarse en agua (Tabla 48, entrada 9).
205
206
207
208
209
210
a) M. Chauhan, B. J. Hauck, L. P. Keller, P. Boudjouk, J. Organomet. Chem. 2002, 645, 1-13;
b) J. Haberecht, A. Krummland, F. Breher, B. Gebhardt, H. Rüegger, R. Nesper, H.
Grützmacher, Dalton Trans. 2003, 2126-2132.
E. Ramírez-Oliva, A. Hernández, J. M. Martínez-Rosales, A. Aguilar-Elguezabal, G. HerreraPérez, J. Cervantes, ARKIVOC 2006, v, 126-136.
C. Polizzi, A. M. Caporusso, G. Vitulli, P. Salvadori, M. Pasero, J. Mol. Catal. 1994, 91, 83-90.
a) M. A. Brook, H. A. Ketelson, F. J. LaRonde, R. Pelton, Inorg. Chim. Acta 1997, 264, 125135; b) M. Okamoto, H. Kiya, H. Yamashita, E. Suzuki, Chem. Commun. 2002, 1634-1635; c)
R. Jiménez, J. M. Martínez-Rosales, J. Cervantes, Can. J. Chem. 2003, 81, 1370-1375; d) M.
Okamoto, H. Kiya, A. Matsumura, E. Suzuki, Catal. Lett. 2008, 123, 72-79.
F. Alonso, R. Buitrago, Y. Moglie, J. Ruiz-Martínez, A. Sepúlveda-Escribano, M. Yus, J.
Organomet. Chem. 2011, 696, 368-372.
A. Hamze, O. Provot, M. Alami, J.-D. Brion, Org. Lett. 2005, 7, 5625-5628.
174 Capítulo VIII. Reacciones catalizadas por platino impregnado sobre magnetita
Tabla 48. Optimización de condiciones para la hidrosililación de alquinos.a
Entrada
T (ºC)
Disolvente
t (h)
Rendimiento (%)b
1
25
24
2
2
75
24
89 (36)c
3
100
0.25
87
4
130
0.25
99
5
150
0.25
99
6
130
PhMe
1
94
7
130
Dioxano
1
63
8
130
MeCN
1
94
9
130
H2O
1
84
d
10
130
1
66
11e
130
0.25
98
12f
130
24
0
a
8a (1 mmol), 62a (1 mmol), en 3 mL de disolvente, bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica flash.
c
Reacción durante 0.25 h.
d
Reacción usando 0.1 mol% de catalizador.
e
Reacción usando 1.2 mol% de catalizador.
f
Reacción sin catalizador.
El descenso en la cantidad de catalizador se reflejó negativamente tanto
en los rendimientos como en los tiempos de reacción (Tabla 48, entrada 10),
mientras que por otro lado, el aumento en la cantidad de este no condujo a
ninguna mejora significativa (Tabla 48, entrada 11). Por último, con las mejores
condiciones se repitió la reacción en ausencia de catalizador, no detectándose el
producto esperado tras 24 horas de reacción (Tabla 48, entrada 12).
Se probaron, a continuación, otros catalizadores, así como el propio
soporte (Tabla 49). En primer lugar se descartó la actividad del soporte, ya que se
obtuvieron rendimientos muy bajos utilizando tanto micropartículas, como
nanopartículas de magnetita (Tabla 49, entradas 1 y 2). Los catalizadores
impregnados de cobalto, cobre y rutenio mostraron una cierta actividad en
comparación al resto (Tabla 49, entradas 3, 5 y 6), que no mostró ninguna,
Capítulo VIII. Reacciones catalizadas por platino impregnado sobre magnetita 175
aunque en ningún caso se alcanzaron rendimientos comparables a los obtenidos
con el catalizador de platino.
Tabla 49. Optimización del catalizador para la hidrosililación de alquinos.a
Entrada
Catalizador (mol%)
Rendimiento (%)b
c
1
Fe3O4 (65 mol% Fe)
3
d
2
Fe3O4 (65 mol% Fe)
6
3
CoO-Fe3O4 (1.4)
51
4
NiO-Fe3O4 (1.2)
0
5
CuO-Fe3O4 (1.3)
78
6
Ru2O3-Fe 3O4 (1.4)
24
7
PdO-Fe3O4 (1.2)
0
8
PdO/Cu-Fe3O4 (1.5/0.8)
0
9
NiO/Cu-Fe3O4 (0.9/1.1)
0
a
8a (1 mmol), 62a (1 mmol).
b
Rendimientos de los productos aislados tras columna cromatográfica flash.
c
Reacción usando micropartículas de magnetita (< 5 μm).
d
Reacción usando nanopartículas de magnetita (< 50 nm).
Una vez establecidas las condiciones óptimas para el proceso, se pasó a
estudiar la reutilización del catalizador (Figura 16). El catalizador, una vez
utilizado en las condiciones óptimas (Tabla 48, entrada 4), fue retirado del medio
de reacción con la ayuda de un imán, fue lavado con tolueno y reutilizado en las
mismas condiciones de reacción, obteniéndose de nuevo el producto 63a. La
actividad del catalizador se mantuvo prácticamente constante hasta en diez ciclos
sucesivos de reacción, siendo el rendimiento más bajo obtenido durante la serie
de un 96 %. Para comprobar que la actividad seguía siendo la misma se llevó a
cabo otra serie de diez ciclos, pero en esta ocasión la reacción se paró a los diez
minutos, cuando el proceso aún no estaba completado. De esta forma se
comprobó que la cinética de la reacción se mantenía prácticamente constante, ya
que en los diez ciclos el rendimiento, a los diez minutos, permanecía alrededor de
un valor del 90 %.
176 Capítulo VIII. Reacciones catalizadas por platino impregnado sobre magnetita
Figura 16. Rendimiento del producto 63a en 10 ciclos de reacción a los 15
minutos (gráfica negra) y a los 10 minutos (gráfica roja).
El análisis por ICP-MS del crudo de reacción reveló la presencia de
platino y hierro, aunque en cantidades muy bajas en ambos casos (0.01 % del
platino y 0.0008 % del hierro iniciales, respectivamente).
Para confirmar la integridad del catalizador, tras la serie de diez ciclos, se
realizó una completa caracterización de éste tras el proceso. Las imágenes TEM
del catalizador reutilizado no presentaron ningún cambio significativo respecto a
las obtenidas con el catalizador inicial (Figura 17). Además, la distribución de
partículas se mantuvo exáctamente igual (1.6 ± 0.6 nm, distribución inicial), no
observándose sinterización de las partículas de platino (Figura 18).
La superficie del catalizador también se mantuvo inalterada,
determinándose un área BET de 7.9 m2/g (superficie inicial de 8.4 m2/g), al igual
que el estado de oxidación de las partículas de platino, ya que se registró
prácticamente el mismo espectro de XPS para el catalizador inicial y el
reutilizado.
Capítulo VIII. Reacciones catalizadas por platino impregnado sobre magnetita 177
Figura 17. Imágenes TEM del catalizador PtO/PtO2-Fe3O4 tras la reacción de
hidrosililación de alquinos.
Figura 18. Distribución del tamaño de partículas del catalizador PtO/PtO2-Fe3O4
inicial (columnas rojas) y tras diez ciclos de reacción (columnas azules).
178 Capítulo VIII. Reacciones catalizadas por platino impregnado sobre magnetita
Para descartar la posibilidad de que la reacción tuviera lugar debido a la
mínima cantidad de lixiviado de platino detectada, se llevó a cabo la reacción
estándar entre los compuestos 8a y 62a, tras lo cual, se retiró el catalizador, que
se lavó con tolueno. La disolución de lavado, junto con el residuo de la reacción
sin catalizador, fue evaporada a vacío, tras lo cual se añadieron 3-hexino (8b) y
62a. La mezcla se calentó a 130 ºC durante 15 minutos y el análisis del crudo de
reacción, tras hidrólisis, reveló la formación del compuesto 63a con un
rendimiento del 98 % (proceso catalizado) y (E)-trietil(hex-3-en-3-il)silano (63b)
con tan sólo un rendimiento del 25 %. Por consiguiente, se descartó la idea de
que la reacción fuese llevada a cabo por el platino lixiviado a la disolución,
aunque no se puede descartar que exista un proceso de lixiviado y retorno a la
superficie del soporte.
Se utilizaron, entonces, otros sustratos en el proceso de hidrosililación
para evaluar el alcance de la reacción (Tabla 50). La reacción con trietilsilano dio
excelentes resultados con cualquier tipo de alquinos simétricos, incluso con
sustituyentes metóxi (Tabla 50, entradas 1-5). Sólo en el caso de utilizar 1,2bis(4-bromofenil)etino el rendimiento fue inferior, detectándose junto al producto
esperado 63f el alquino de partida en el crudo de reacción (Tabla 50, entrada 6).
La reacción con trifenilsilano necesitó un mayor tiempo de reacción y los
rendimientos obtenidos no fueron cuantitativos, aunque sí satisfactorios,
independientemente del alquino utilizado (Tabla 50, entradas 7, 10 y 11). La
reacción con trimetoxisilano también fue muy efectiva (Tabla 50, entradas 8 y
12). Incluso el sustrato impedido estéricamente 62d mostró una elevada
reactividad, consiguiéndose preparar el correspondiente producto 63i con un
rendimiento cuantitativo (Tabla 50, entrada 9).
Se intentó extender el protocolo a la hidrosililación de alquenos, pero
lamentablemente no fue posible. La reacción entre trietilsilano y (Z)-oct-4-eno no
tuvo lugar, ni siquiera tras 5 horas de reacción.
Capítulo VIII. Reacciones catalizadas por platino impregnado sobre magnetita 179
Tabla 50. Preparación de vinilsilanos.a
Entrada
R1
R2
No.
Rendimiento (%)b
n
1
Bu
Et
63a
99
2
Et
Et
63b
99
3
MeOCH2
Et
63c
99
4
Ph
Et
63d
99
5
4-nBuC6H4
Et
63e
99
6c
4-BrC6H4
Et
63f
66
c
n
7
Bu
Ph
63g
87
n
8
Bu
MeO
63h
92
n
9
Bu
Me3SiOd
63i
99
10
MeOCH2
Ph
63j
91
11c
Ph
Ph
63k
75
12c
Ph
MeO
63l
85
a
8 (1 mmol), 62 (1 mmol).
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica flash.
c
Reacción durante 3 horas.
d
Reacción usando (Me3SiO)2MeSiH.
A continuación se afrontó el problema de la selectividad (Tabla 51). La
reacción con alquinos terminales dio rendimiento cuantitativos, incluso con
trimetoxisilano, y en los tres casos que se probaron, se obtuvo una mezcla
cercana a 3:1 de los dos isómeros, mezcla comparable a la obtenida por otros
catalizadores heterogéneos. Una distribución similar de los compuestos 64/64’ se
encontró al utilizar alcoholes propargílicos. 201g,k,202o
180 Capítulo VIII. Reacciones catalizadas por platino impregnado sobre magnetita
Tabla 51. Hidrosililación de alquinos terminales.a
Entrada
R1
R2
No.
Relación 64/64’b
Rto. (%)c
1
Ph
Et
64a/64’a
3:1
99
2
Ph
MeO
64b/64’b
2.3:1
99
3
HOC(Me)2
Et
64c/64’c
3.5:1
99
a
24 (1 mmol), 62 (1 mmol).
b
Determinado por 1H-NMR del crudo de reacción.
c
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica flash.
La polihidrosililación de enlaces múltiples carbono-carbono sigue siendo
el proceso más utilizado comercialmente para la preparación de materiales
poliméricos con unidades de silicio. 199c Entre las diferentes estrategias para llevar
a cabo esta transformación, el uso de disilanos y diinos como reactivos se
mantiene prácticamente inexplorado, probablemente debido a la falta de
regiocontrol en el proceso. Debido a la gran utilidad de los derivados de
vinilsiloxanos como intermedios en reacciones de acoplamiento, se decidió
iniciar el estudio del proceso de hidrosililación con disilanos llevando a cabo la
reacción entre tetrametildisiloxano201h y alquinos internos simples (Tabla 52).
Tabla 52. Hidrosililación con tetrametildisiloxano.a
Entrada
R
No.
Rendimiento (%)b
n
1
Bu
66a
99
2
MeOCH2
66b
99
3
Ph
66c
87
a
8 (2 mmol), 65 (1 mmol).
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica flash.
La reacción bajo las condiciones estándar para la monohidrosililación,
pero aumentando la cantidad de alquino, dio los correspondientes productos 66
Capítulo VIII. Reacciones catalizadas por platino impregnado sobre magnetita 181
con rendimientos prácticamente cuantitativos. El proceso se mostró indeferente a
la presencia de funciones oxigenadas en la estructura del alquino (compárense las
entradas 1 y 2 en la Tabla 52). Sin embargo, la presencia de sustituyentes
aromáticos disminuyó ligeramente el rendimiento obtenido (Tabla 52, entrada 3).
A continuación, se intentó extender el protocolo al uso de diinos,
empezando el estudio por la posibilidad de dihidrosililar 1,6-diinos (Esquema
14). Los diinos de partida pueden sufrir un proceso de ciclación,211 lo que puede
suponer un problema extra a su uso en este proceso. Sin embargo, la reacción
entre trietilsilano (62a) con el diino 26 dio el producto 1,7-divinilsilano esperado
con un rendimiento aceptable. Se observó, también, en el crudo de la reacción la
presencia de dos isómeros más, los derivados 1,6- y 2,6-disilados con un 18 % de
rendimiento total. La reacción con un silano menos reactivo como es el
trietoxisilano no mejoró el resultado, obteniéndose una distribución de isómeros
similar, e incluso con un rendimiento algo menor del isómero mayoritario.
Esquema 14. Doble hidrosililación de hepta-1,6-diino.
Ante el éxito parcial obtenido en la reacción con 1,6-diinos, se llevó a
cabo la reacción de hidrosililación de 1,3-diinos202d (68) bajo condiciones
similares (Tabla 53). El primer intento, utilizando cantidades equimoleculares de
los dos reactivos, dio una mezcla de dos productos 69a y 70a (Tabla 53, entrada
1). Los posibles regioisómeros con el sustituyente de silicio en las posiciones 1 ó
1,3 ó 1,4, así como los isómeros provenientes de una adición tipo trans, no
fueron ni tan siquiera detectados en el crudo de la reacción, lo que puso de
manifiesto la posible selectividad del catalizador.
211
a) J. W. Madine, X. Wang, R. A. Widenhoefer, Org. Lett. 2001, 3, 385-388 (Erratum: Org.
Lett. 2001, 3, 1591); b) X. Wang, H. Chakrapani, J. W. Madine, M. A. Keyerleber, R. A.
Widenhoefer, J. Org. Chem. 2002, 67, 2778-2788.
182 Capítulo VIII. Reacciones catalizadas por platino impregnado sobre magnetita
Tabla 53. Hidrosililación selectiva de 1,3-diinos.a
Entrada
R1
R2
No.
Rto. 69 (%)b Rto. 70 (%)b
c
n
1
Bu
Et
a
38
30
n
2
Bu
Et
a
0
99
n
3d
Bu
Et
a
91
6
t
4c
Bu
Et
b
99
0
t
5e
Bu
Et
b
99
0
t
6
Bu
Ph
c
87
0
t
7
Bu
MeO
d
77
0
8
Ph
Mef
e
4
95
9c,g
Ph
Mef
e
99
0
a
62 (2 mmol), 68 (1 mmol).
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica flash.
c
Reacción usando 62 (1 mmol).
d
Reacción en PhMe (2 mL) durante 5 min.
e
Reacción durante 6 h.
f
Reacción usando PhMe2SiH.
g
Reacción en PhMe (2 mL) durante 15 min.
Satisfactoriamente, al repetir la reacción añadiendo dos equivalentes de
silano, se obtuvo el compuesto 70a como único producto de la reacción y con un
rendimiento del 99 % (Tabla 53, entrada 2).
En un esfuerzo por conseguir obtener de forma selectiva también el
producto 69a, se llevó a cabo un estudio cinético del proceso con dos
equivalentes de silano. En el perfil de la reacción, en ausencia de disolvente
(Figura 19), se observó un corto período de tiempo en el cual el producto de
monosililación era el producto mayoritario. Con el objetivo de retardar la
segunda adición se llevó a cabo la misma reacción en tolueno y se realizó un
seguimiento en el tiempo (Figura 20). Se observó entonces, que al utilizar
tolueno como disolvente, el período durante el cual el producto de monosililación
69a era el mayoritario se ensanchaba, lo que permitía intentar llevar a cabo el
proceso de forma selectiva.
Capítulo VIII. Reacciones catalizadas por platino impregnado sobre magnetita 183
Figura 19. Cinética de reacción de hidrosililación de 1,3-diinos en ausencia de
disolvente.
Figura 20. Cinética de reacción de hidrosililación de 1,3-diinos en tolueno.
184 Capítulo VIII. Reacciones catalizadas por platino impregnado sobre magnetita
De hecho, la reacción en tolueno usando dos equivalentes de trietilsilano
dio como resultado el producto de monosililación 69a con un rendimiento
excelente en tan solo 5 minutos (Tabla 53, entrada 3), poniendo de manifiesto la
excelente selectividad del catalizador. Cuando se utilizó un alquino con un
sustituyente más voluminoso como el grupo terc-butilo, sólo pudo obtenerse el
producto de monosililación 69b a diferencia de cuando se utilizó el alquino no
impedido (compárense las entradas 1 y 4 en la Tabla 53).
Este resultado puso de manifiesto el efecto dramático del impedimento
estérico de los reactivos en la selectividad del proceso de hidrosililación.
Aumentando la cantidad de trietilsilano no pudo obtenerse el correspondiente
producto dihidrosililado 70b, ni siquiera aumentando el tiempo de reacción
(Tabla 53, entrada 5). El rendimiento cayó a un 87 % al utilizar también un silano
con impedimento estérico, como es el caso del trifenilsilano (Tabla 53, entrada
6). Como podía esperarse, el rendimiento fue aún más bajo al utilizar en la
reacción trimetoxisilano, con una reactividad menor (Tabla 53, entrada 7).
Finalmente, la reacción con el 1,4-difenilbuta-1,3-diino también pudo llevarse a
cabo de forma selectiva. En ausencia de disolvente y adicionando dos
equivalentes de fenildimetilsilano, el producto mayoritario obtenido fue el
dihidrosililado 70e, mientras que en tolueno y con un único equivalente de
fenildimetilsilano, sólo se obtuvo el producto monosililado 69e en 15 minutos
(Tabla 53, entradas 8 y 9).
CAPÍTULO IX
Reacciones sin catalizador
Capítulo IX. Reacciones sin catalizador
187
Durante el transcurso de la investigación sobre reacciones catalizadas por
óxidos de metales de transición impregnados sobre magnetita se descubrió que
ciertos procesos, tradicionalmente realizados a través de la catálisis mediante el
uso de estos metales, podían llevarse a cabo en ausencia de los mismos. Debido
al posible interés de estas transformaciones los resultados descubiertos se
recogen en este último capítulo.
1. ARILACIÓN DE ALCOHOLES, TIOLES, AMIDAS, AMINAS Y
HETEROCICLOS DERIVADOS EN AUSENCIA DE METALES DE
TRANSICIÓN
La reacción de acoplamiento cruzado entre aminas o heterociclos
nitrogenados y haluros de arilo, también conocida como reacción tipo
Ullmann,212 así como la equivalente usando alcoholes o tioles como nucleófilos,
es un proceso bien documentado y de gran importancia en la preparación de una
amplia variedad de compuestos de interés en el ámbito biológico, farmaceútico y
de la ciencia de los materiales.213
Históricamente, los protocolos más comunes para la preparación de estos
compuestos han requerido el uso de disolventes con una polaridad elevada, como
nitrobenceno, N-metilpirrolidona o N,N-dimetilformamida, así como
temperaturas elevadas, por lo general, por encima de 200 ºC. Además era
necesario la adición de cantidades estequiométricas de sales de cobre, lo cual
disminuía la eficiencia atómica214 del proceso y aparecían problemas de
generación de desechos.
Sin embargo, estas limitaciones han sido parcialmente solucionadas, en
el caso de los nucleófilos nitrogenados, con el uso de sistemas catalíticos
212
213
214
F. Ullmann, Ber. Dtsch. Chem. Ges. 1903, 36, 2382-2384.
a) J. Hassan, M. Sévignon, C. Gozzi, E. Schulz, M. Lemaire, Chem. Rev. 2002, 102, 13591470; b) S. V. Ley, A. W. Thomas, Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 5400-5449; c) I. P.
Beletskaya, A. V. Cheprakov, Coord. Chem. Rev. 2004, 248, 2337-2364; d) J. F. Hartwig,
Synlett 2006, 1283-1294; e) J.-P. Corbet, G. Mignani, Chem. Rev. 2006, 106, 2651-2710; f) D.
Ma, Q. Cai, Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1450-1460; g) F. Monnier, M. Taillefer, Angew. Chem.
Int. Ed. 2009, 48, 6954-6971.
a) B. M. Trost, Science 1991, 254, 1471-1477; b) Green Chemistry: Designing Chemistry for
the Environment; Eds. P. T. Anastas, T. C. Williamson; ACS: Washington, 1996; c) B. M.
Trost, Acc. Chem. Res. 2002, 35, 695-705; d) R. A. Sheldon, I. Arends, U. Hanefeld, Green
Chemistry and Catalysis; Wiley-VCH: Weinheim, 2007.
188
Capítulo IX. Reacciones sin catalizador
derivados de hierro,215,216 cobalto,217 níquel,218 cobre219 y paladio.220 En muchos
de estos protocolos el mejor disolvente fue dimetilsulfóxido (DMSO), siendo
obligatorias la presencia de cantidades estequiométricas de bases y altas
temperaturas. Por otro lado hay que señalar que el protocolo usando cobre ha
sido extendido a otros nucleófilos como fenoles221 y compuestos con azufre.
215
216
217
218
219
220
221
a) A. Correa, S. Elmore, C. Bolm, Chem. Eur. J. 2008, 14, 3527-3529; b) D. Guo, H. Huang, J.
Xu, H. Jiang, H. Liu, Org. Lett. 2008, 10, 4513-4516; c) H. W. Lee, A. S. C. Chan, F. Y.
Kwong, Tetrahedron Lett. 2009, 50, 5868-5871; d) K. Swapna, A. V. Kumar, V. P. Reddy, K.
R. Rao, J. Org. Chem. 2009, 74, 7514-7517.
Para el papel catalítico de contaminantes, véase: S. L. Buchwald, C. Bolm, Angew. Chem. Int.
Ed. 2009, 48, 5586-5587.
Y.-C. Teo, G.-L. Chua, Chem. Eur. J. 2009, 15, 3072-3075.
a) C. Chen, L.-M. Yang, J. Org. Chem. 2007, 72, 6324-6327; b) C.-Y. Gao, L.-M. Yang, J.
Org. Chem. 2008, 73, 1624-1627.
a) H. Zhang, Q. Cai, D. Ma, J. Org. Chem. 2005, 70, 5164-5173; b) G. Chouhan, D. Wang, H.
Alper, Chem. Commun. 2007, 4809-4811; c) X. Zhu, L. Su, L. Huang, G. Chen, J. Wang, H.
Song, Y. Wan, Eur. J. Org. Chem. 2009, 635-642; d) L. Zhu, G. Li, L. Luo, P. Guo, J. Lan, J.
You, J. Org. Chem. 2009, 74, 2200-2202; e) X.-F. Wu, C. Darcel, Eur. J. Org. Chem. 2009,
4753-4756; f) B. Sreedhar, R. Arundhathi, P. L. Reddy, M. L. Kantam, J. Org. Chem. 2009, 74,
7951-7954; g) X. Diao, Y. Wang, Y. Jiang, D. Ma, J. Org. Chem. 2009, 74, 7974-7977; h) D.
P. Phillips, X.-F. Zhu, T. L. Lau, X. He, K. Yang, H. Liu, Tetrahedron Lett. 2009, 50, 72937296; i) L. Alakonda, M. Periasamy, J. Organomet. Chem. 2009, 694, 3859-3863; j) S. Jammi,
S. Krishnamoorthy, P. Saha, D. S. Kundu, S. Sakthivel, M. A. Ali, R. Paul, T. Punniyamurthy,
Synlett 2009, 3323-3327; k) S. Haneda, Y. Adachi, M. Hayashi, Tetrahedron 2009, 65, 1045910462; l) K. Hirano, A. T. Biju, F. Glorius, J. Org. Chem. 2009, 74, 9570-9572; m) Q. Cai, Z.
Li, J. Wei, C. Ha, D. Pei, K. Ding, Chem. Commun. 2009, 7581-7583; n) D. Guo, H. Huang, Y.
Zhou, J. Xu, H. Jiang, K. Chen, H. Liu, Green Chem. 2010, 12, 276-281; o) X. Han,
Tetrahedron Lett. 2010, 51, 360-362; p) M. A. Ali, P. Saha, T. Punniyamurthy, Synthesis 2010,
908-910; q) N. Panda, A. K. Jena, S. Mohapatra, S. R. Rout, Tetrahedron Lett. 2011, 52, 19241927.
a) S. Urgaonkar, J.-H. Xu, J. G. Verkade, J. Org. Chem. 2003, 68, 8416-8423; b) F. Rataboul,
A. Zapf, R. Jackstell, S. Harkal, T. Riermeier, A. Monsees, U. Dingerdissen, M. Beller, Chem.
Eur. J. 2004, 10, 2983-2990; c) Q. Dai, W. Gao, D. Liu, L. M. Kapes, X. Zhang, J. Org. Chem.
2006, 71, 3928-3934; d) A. A. Trabanco, J. A. Vega, M. A. Fernández, J. Org. Chem. 2007, 72,
8146-8148; e) M. L. H. Mantel, A. T. Lindhardt, D. Lupp, T. Skrydstrup, Chem. Eur. J. 2010,
16, 5437-5442.
a) X. Liu, H. Fu, Y. Jiang, Y. Zhao, Synlett 2008, 221-224; b) J. W. W. Chang, S. Chee, S.
Mak, P. Buranaprasertsuk, W. Chavasiri, P. W. H. Chan, Tetrahedron Lett. 2008, 49, 20182022; c) W. Chen, J. Li, D. Fang, C. Feng, C. Zhang, Org. Lett. 2008, 10, 4565-4568; d) N. R.
Jogdand, B. B. Shingate, M. S. Shingare, Tetrahedron Lett. 2009, 50, 4019-4021; e) M. Toumi,
V. Rincheval, A. Young, D. Gergeres, E. Turos, F. Couty, B. Mignotte, G. Evano, Eur. J. Org.
Chem. 2009, 3368-3386; f) L. Cheng, L. Liu, H. Jia, D. Wang, Y.-J. Chen, J. Org. Chem. 2009,
74, 4650-4653; g) M. M. Cavalluzzi, C. Bruno, G. Lentini, A. Lovece, A. Catalano, A. Carocci,
C. Franchini, Tetrahedron: Asymmetry 2009, 20, 1984-1991; h) D. Maiti, S. L. Buchwald, J.
Am. Chem. Soc. 2009, 131, 17423-17429; i) D. Maiti, S. L. Buchwald, J. Org. Chem. 2010, 75,
1791-1794; j) A. Komáromi, Z. Novák, Adv. Synth. Catal. 2010, 352, 1523-1532.
Capítulo IX. Reacciones sin catalizador
189
Para este último caso,222 el uso de compuestos de azufre
polifuncionalizados ha permitido la síntesis de diferentes compuestos
heterocíclicos muy interesantes, como fenotiazinas223 y benzotiazoles.224
Una vía alternativa para esta transformación puede llevarse a cabo
mediante la adición nucleofílica a intermedios arino generados en unas
condiciones fuertemente básicas.225,226
En nuestro caso se inició el estudio con la reacción entre pirazol (71a) y
iodobenceno (42c) utilizando el catalizador de cobre impregnado en magnetita.
Sin embargo, se observó rápidamente que se obtenían los mismos resultados
utilizando únicamente el soporte, y lo que es más sorprendente, también en
ausencia de catalizador.
En ese momento, se procedió a optimizar las condiciones de la reacción
en ausencia de catalizador (Tabla 54). La reacción con cantidades
estequiométricas de todos los reactivos fracasó tras un día de reacción a 120 ºC,
recuperándose los reactivos de partida intactos (Tabla 54, entrada 1). Sin
embargo, un aumentó en la cantidad de base (250 mol%) permitió obtener el
producto esperado 72 con un rendimiento excelente (Tabla 54, entrada 2). Un
mayor incremento en la cantidad de base añadida no tuvo ningún efecto favorable
ni en el rendimiento, ni en el tiempo de reacción (Tabla 54, entrada 3). A
continuación se utilizaron otros disolventes, o incluso se intentó llevar a cabo la
reacción en ausencia de éste (Tabla 54, entradas 4-8). En la mayoría de estos
casos la reacción no tuvo lugar, o tuvo lugar con rendimiento muy bajo.
222
223
224
225
226
a) A. Correa, M. Carril, C. Bolm, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 2880-2883; b) M. A.
Fernández-Rodríguez, J. F. Hartwig, J. Org. Chem. 2009, 74, 1663-1672; c) C.-F. Fu, Y.-H.
Liu, S.-M. Peng, S.-T. Liu, Tetrahedron 2010, 66, 2119-2122; d) H. Wang, L. Jiang, T. Chen,
Y. Li, Eur. J. Org. Chem. 2010, 2324-2329; e) V. K. Akkilagunta, V. P. Reddy, K. R. Rao,
Synlett 2010, 1260-1264; f) Y.-S. Feng, Y.-Y. Li, L. Tang, W. Wu, H.-J. Xu, Tetrahedron Lett.
2010, 51, 2489-2492.
D. Ma, Q. Geng, H. Zhang, Y. Jiang, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 1291-1294.
a) W. Aelterman, Y. Lang, B. Willemsens, I. Vervest, S. Leurs, F. De Knaep, Org. Process
Res. Dev. 2001, 5, 467-471; b) Q. Ding, X. He, J. Wu, J. Comb. Chem. 2009, 11, 587-591; c)
S.-S. Pi, X.-G. Zhang, R.-Y. Tang, J.-H. Li, Synlett 2009, 3032-3036; d) G. Shen, X. Lv, W.
Bao, Eur. J. Org. Chem. 2009, 5897-5901; e) D. S. Bose, M. Idrees, Synthesis 2010, 19831988.
a) H. Pellissier, M. Santelli, Tetrahedron 2003, 59, 701-730; b) D. Peña, D. Pérez, E. Guitián,
Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 3579-3581.
a) J. F. Bunnett, B. J. Hrutfiord, J. Am. Chem. Soc. 1961, 83, 1691-1697; b) E. R. Biehl, S.
Lapis, P. C. Reeves, J. Org. Chem. 1974, 39, 1900-1902; c) J. Nakayama, M. Yoshida, O.
Simamura, Bull. Chem. Soc. Jpn. 1975, 48, 2397-2398; d) M. Zoratti, J. F. Bunnett, J. Org.
Chem. 1980, 45, 1769-1776.
190
Capítulo IX. Reacciones sin catalizador
Tabla 54. Optimización de condiciones para el proceso de arilación.a
Entrada X
T (ºC)
Base
Disolvente
t (h)
Rto. (%)b
c
1
I
120
KOH
DMSO
24
0
2
I
120
KOH
DMSO
24
92
3d
I
120
KOH
DMSO
24
83
4
I
120
KOH
24
3
5
I
120
KOH
PhMe
24
0
6
I
120
KOH
Dioxano
24
2
7
I
120
KOH
MeCN
24
20
8
I
120
KOH
DMF
24
0
9
Br
120
KOH
DMSO
144
81
10
Cl
120
KOH
DMSO
144
57
11
F
120
KOH
DMSO
144
52
12e
I
120
KOH
DMSO
2
55
13
I
120
NaOH
DMSO
24
67
t
14
I
120
BuOK
DMSO
24
79
15
I
120
K2CO3
DMSO
72
0
16
I
90
KOH
DMSO
96
65
a
42 (1 mmol), 71a (1 mmol), en 1.5 mL de disolvente, bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción usando 40 mol% de base.
d
Reacción usando 500 mol% de base.
e
Reacción con calentamiento por MW (80 W).
Quedó establecido como disolvente óptimo DMSO, ya que la
combinación de éste con KOH permitía obtener un sistema llamado
superbásico,227 el cual era capaz de generar el arino a través del cual se creyó que
tenía lugar la reacción en ausencia de metales de transición. Entonces se varió el
halógeno en el anillo de benceno (Tabla 54, entradas 9-11). En los tres casos fue
necesario un tiempo de reacción superior, y tan solo en el caso del bromo el
rendimiento fue comparable al obtenido con el iodobenceno, ya que, ha medida
que aumenta la fortaleza del enlace halógeno-carbono más dificultad presentaba
la generación del arino.
227
Y. Yuan, I. Thomé, S. H. Kim, D. Chen, A. Beyer, J. Bonnamour, E. Zuidema, S. Chang, C.
Bolm, Adv. Synth. Catal. 2010, 352, 2892-2898.
Capítulo IX. Reacciones sin catalizador
191
Se estudió también la influencia de las microondas (Tabla 54, entrada
12).228 El uso de calentamiento por microondas no supuso una mejora, ya que,
aunque se redujo el tiempo de reacción a tan solo 2 horas, el rendimiento se vio
disminuido, además de obtenerse numerosos subproductos.
La naturaleza de la base también demostró ejercer una gran influencia en
el proceso (Tabla 54, entradas 13-15). El rendimiento obtenido en el proceso
utilizando hidróxido de sodio fue más bajo, mientras que con terc-butóxido de
potasio229 se obtuvo un rendimiento comparable. Con el uso de una base más
débil la reacción no tuvo lugar. Por último se intentó bajar la temperatura de
reacción, pero solo se consiguió disminuir el rendimiento y aumentar el tiempo
de reacción (Tabla 54, entrada 16).
Está controlada la existencia de trazas de metales de transición en el
KOH comercial (0.001 % de cobre y 0.001 de níquel), y se pensó que esta
cantidad mínima de cobre podría ser suficiente para catalizar el proceso, como ya
se ha observado anteriormente en otras reacciones. 216 Sin embargo, estas
impurezas no están presentes en el terc-butóxido de potasio, el cual dio un
resultado similar. Para confirmarlo, se llevó a cabo un análisis por ICP-MS del
crudo de la reacción con terc-butóxido de potasio (Tabla 54, entrada 14), en el
cual se detectó una cantidad de cobre de 5 × 10 -10 mol% y no se detectó paladio.
Por lo tanto, no se puede atribuir la catálisis de este proceso a los contaminantes
presentes en los reactivos y disolventes.
Una vez establecidas las condiciones óptimas del proceso se aplicó el
mismo protocolo a otros sustratos (Tabla 55). Cuando se utilizaron yoduros con
sustituyentes en la posición 4 se obtuvieron rendimientos similares,
independientemente de la naturaleza electrónica de estos (Tabla 55, entradas 24). Sin embargo, se obtuvieron en los tres casos una mezcla de los isómeros
sustituidos en las posiciones 3 y 4, lo que es una evidencia más de que el proceso
tiene lugar a través de la pérdida del halogenuro de hidrógeno, generándose el
correspondiente arino, seguido de la adición nucleofílica a las dos posibles
posiciones. Cuando la reacción se realizó con 2-bromopiridina se obtuvo un
único isómero con rendimiento similar (Tabla 55, entrada 5), mientras que con 3iodopiridina se obtuvo de nuevo una mezcla de los dos posibles isómeros,
228
229
a) W. S. Chow, T. H. Chan, Tetrahedron Lett. 2009, 50, 1286-1289; b) A. Rolfe, P. R. Hanson,
Tetrahedron Lett. 2009, 50, 6935-6937; c) E. Colacino, L. Villebrum, J. Martinez, F. Lamaty,
Tetrahedron 2010, 66, 3730-3735.
a) M. Beller, C. Breindl, T. H. Riermeir, A. Tillack, J. Org. Chem. 2001, 66, 1403-1412; b) S.
Yanagisawa, K. Itami, ChemCatChem. 2011, 3, 827-829.
192
Capítulo IX. Reacciones sin catalizador
también con buen rendimiento (Tabla 55, entrada 6). Se pudieron utilizar otros
compuestos heterocíclicos nitrogenados tanto con iodobenceno, como con 2bromopiridina manteniendo los mismos resultados (Tabla 55, entradas 7-11).
Tabla 55. N-arilación de heterociclos aromáticos nitrogenados.a
Entrada
ArI
Het-NH
No.
Rto. (%)b
c
1
PhI
Pirazol
72a
92
2c
4-MeOC6H4I
Pirazol
72b
92d
3c
4-MeC6H4I
Pirazol
72c
94d
c
4
4-ClC6H4I
Pirazol
72d
85d
5
2-Bromopiridina
Pirazol
72e
94
6d
3-Iodopiridina
Pirazol
72f
91
c
7
PhI
2-Metil-1H-imidazol
72g
96
8c
PhI
Bencimidazol
72h
74
9c
2-Bromopiridina
Bencimidazol
72i
90
10
PhI
Indol
72j
80
11
2-Bromopiridina
Indol
72k
99
a
42 (1 mmol), 71 (1 mmol), en 1.5 mL de DMSO, bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción durante 48 horas.
d
Se obtuvo una mezcla 1:1 de los isómeros en las posiciones 3 y 4.
El protocolo pudo extenderse a la arilación de aminas secundarias
alifáticas, únicamente aumentando el tiempo de reacción, obteniendo las
correspondientes anilinas N,N-disustituidas con excelentes resultados (Esquema
15). Al utilizar benzamida (73c), pudo prepararse la esperada N-fenilbenzamida,
aunque con un rendimiento algo inferior (68 %).
Esquema 15. Fenilación de aminas y amidas.
Capítulo IX. Reacciones sin catalizador
193
En vista del excelente resultado obtenido con morfolina, se decidió
utilizar esta amina para estudiar la doble sustitución en derivados de
diyodobenceno (Esquema 16). En este caso se añadió el doble de cantidad de
base y de amina, obteniéndose una mezcla de isómeros 76. Cuando se llevó a
cabo la reacción con 1,4-diyodobenceno (75a) se obtuvo una mezcla 1:10 de los
isómeros 76a:b con un rendimiento global del 80 %. En cambió, la reacción con
1,3-diyodobenceno dio, sorprendentemente, un único isómero (76b), el cual pudo
aislarse con un rendimiento del 83 %. Por último, la reacción con 1,2diyodobenceno no dio ninguno de los isómeros esperados, detectándose
únicamente productos de descomposición.
Esquema 16. Doble acoplamiento con 1,n-diyodobencenos.
Pese a que los resultados obtenidos apuntaban hacia un mecanismo a
través de la generación de un intermedio tipo arino (proceso no catalizado,
obtención de mezclas de isómeros en los haluros de arilo sustituidos), era
necesario una prueba empírica de la generación de estos intermedios. Con este
objetivo se llevó a cabo una última prueba para confirmar este hecho y descartar
otras vías alternativas, como una sustitución aromática nucleofílica directa. Se
realizó la reacción entre pirazol y un areno con baja densidad electrónica, como
el pentafluoroyodobenceno (42f), obteniéndose el correspondiente producto
arilado en el cual se observó la pérdida de un átomo de flúor en la posición para,
como se pudo comprobar por 19F-NMR y 1H-NMR (Esquema 17). Esta pérdida
confirma la generación del intermedio tipo arino birradicalario. Cuando se
hicieron reaccionar con el compuesto 42f otros compuestos nitrogenados, se
observaron en todos los casos la pérdida del átomo de flúor.
194
Capítulo IX. Reacciones sin catalizador
Esquema 17. Arilación con pentafluorobenceno.
La arilación de fenoles y alcoholes se llevó a cabo con buenos
rendimientos, aunque fue necesario aumentar el tiempo de reacción a 4 días para
obtener los éteres esperados (Tabla 56). Los resultados fueron similares para
todos los fenoles, independientemente de la presencia de sustituyentes en la
posición para o de la naturaleza electrónica de éstos (Tabla 56, entradas 1-3),
incluso se pudo utilizar 4-clorofenol sin obtenerse otros subproductos. La
reacción con alcoholes alifáticos dio el producto esperado, aunque con un
rendimiento más bajo (Tabla 56, entrada 4).
Tabla 56. O-Fenilación de fenoles y alcoholes.a
Entrada
R
No.
Rendimiento (%)b
c
1
Ph
79a
80
2
4-MeOC6H4
79b
88
3
4-ClC6H4
79c
83
4
Me(CH2)6
79d
53
a
78 (1 mmol), 42c (1 mmol), en DMSO (3 mL), bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción durante 5 días.
Capítulo IX. Reacciones sin catalizador
195
Pero no sólo se pudieron arilar compuestos oxigenados, el proceso pudo
aplicarse, manteniendo las mismas condiciones, a nucleófilos con átomos de
azufre para la obtención de tioéteres (Tabla 57).
Tabla 57. S-Fenilación de tiofenoles y tioalcoholes.a
Entrada
R
No.
Rendimiento (%)b
1
Ph
81a
92
2
4-MeC6H4
81b
97
3
Me(CH2)7
81c
99
a
80 (1 mmol), 42c (1 mmol), en DMSO (3 mL), bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
Como en los casos anteriores, el rendimiento no se vio afectado por la
presencia de sustituyentes en el anillo aromático del derivado azufrado (Tabla 57,
entrada 2). Además, al utilizar un tiol alifático, con alto carácter nucleofílico, se
obtuvo un rendimiento superior al obtenido con otros tioles aromáticos (Tabla 57,
entrada 3).
Por último, se aplicó este protocolo a un proceso dominó de arilación y
posterior ciclación para obtener derivados de bencimidazol (Tabla 58), partiendo
de 2-iodoanilina (28a).
Tabla 58. Síntesis de derivados de bencimidazol 2-sustituidos.a
Entrada
R
No.
Rendimiento (%)b
1
Ph
83a
70
2c
4-ClC6H4
83b
60
t
3c
Bu
83c
51
a
82 (1 mmol), 28a (1 mmol), en DMSO (3 mL), bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción durante 5 días.
196
Capítulo IX. Reacciones sin catalizador
La reacción con cantidades equimoleculares de una amida primaria y 2iodoanilina dio como resultado el correspondiente 1H-bencimidazol (83)
sustituido en la posición 2, con rendimientos de moderados a buenos. Este
proceso de ciclación podría haber presentado problemas de selectividad debido al
intermedio de bencino, pero, en los tres casos ensayados los rendimientos fueron
superiores al 50 %, sin detectarse el posible derivado de N-(3-aminofenil)amida
en el crudo de reacción ni por 1H-NMR, ni por GC-MS. Del mismo modo,
tampoco se observó la formación del correspondiente benzo[d]oxazol sustituido
en la posición 2, lo que podría confirmar que la formación del intermedio
bencino tiene lugar antes que la derivatización de la anilina por reacción con la
carboxamida.
También se pudo llevar a cabo, a través de un proceso similar, la
reacción entre 2-iodoanilina y diferentes isotiocianatos (84) para preparar 2aminobenzo[d]tiazoles N-sustituidos (Tabla 59). Como en los casos anteriores los
rendimientos no se vieron afectados por la naturaleza del nucleófilo (aromático o
alifático), ni por la presencia de sustituyentes en el anillo aromático en el caso de
los isotiocianatos aromáticos.
Tabla 59. Síntesis de 2-Benzotiazolaminas N-sustituidas.a
Entrada
R
No.
Rendimiento (%)b
1c
Ph
85a
80
2
3,5-(CF3)2C6H3
85b
77
t
3
Bu
85c
74
a
84 (1 mmol), 28a (1 mmol), en DMSO (3 mL), bajo atmósfera de argón.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción durante 5 días.
Capítulo IX. Reacciones sin catalizador
197
2. C3-ALQUILACIÓN REGIOSELECTIVA DE INDOLES CON
ALCOHOLES A TRAVÉS DE UN PROCESO DE
AUTOTRANSFERENCIA DE HIDRÓGENO
El anillo de indol es una de las unidades moleculares más importantes
dentro de los ámbitos de la industria, agricultura y medicina.230 Los indoles
sustituidos han sido considerados como estructuras privilegiadas puesto que son
capaces de enlazar con un gran número de receptores con una elevada afinidad.
Como consecuencia, su síntesis y selectiva modificación, ha sido objetivo de una
investigación extensiva durante muchos años. 231 La alquilación simple del indol
presenta algunos problemas, como la regioselectividad en las posiciones C-3,232
C-2 y N-1.233 Este problema se ha resuelto utilizando diversas estrategias,
condiciones y catalizadores. Sin embargo, desde el punto de vista
medioambiental e incluso de la salud, existen todavía una serie de problemas que
han de ser solucionados.
230
231
232
233
a) A. Ramírez, S. García-Rubio, Curr. Med. Chem. 2003, 10, 1891-1915; b) M. Somei, F.
Yamada, Nat. Prod. Rep. 2005, 22, 73-103; c) Y.-J. Wu, Top. Heterocycl. Chem. 2010, 26, 129; d) T. C. Barden Top. Heterocycl. Chem. 2010, 26, 31-46; e) V. Palerno, L. Pieri, R.
Silvestri, G. La Regina, C. Falcone, C. Mazzoni, Cell Cycle 2011, 10, 3208-3209; f) R. Dhani,
A. Avinash, S. K. Salenaagina, M. V. S. Teja, P. Masthanaiah, P. R. Rathnam, V. C. Silpa, J.
Chem. Pharm. Res. 2011, 3, 519-523; g) A. Ahmad, W. A. Sakr, K. M. W. Rahman, Cancers,
2011, 3, 2955-2974; h) S. Biswal, U. Sahoo, S. Sethy, H. K. S. Kumar, M. Banerjee, Asian J.
Pharm. Clin. Res. 2012, 5, 1-6.
a) R. Sundberg, en Comprehensive Heterocyclic Chemistry II; Eds. A. R. Katritzky, C. W.
Rees, E. F. V. Scriven, C. W. Bird; Pergamon Press: Oxford, 1996, Vol. 2, pp. 119-206; b) G.
W. Gribble, en Comprehensive Heterocyclic Chemistry II; Eds. A. R. Katritzky, C. W. Rees, E.
F. V. Scriven, C. W. Bird; Pergamon Press: Oxford, 1996, Vol. 2, pp. 207-257; c) J. A. Joule,
en Science of Synthesis; Ed. E. J. Thomas; Georg Thieme Verlag: Stuttgart, 2000, Vol. 10, pp.
361-652; d) M. Bandini, A. Melloni, S. Tommasi, A. Umani-Ronchi, Synlett 2005, 1199-1222;
e) M. Bandini, A. Eichholzer, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 9608-9644; f) R. J. Sundberg,
Top. Heterocycl. Chem. 2010, 26, 47-115; g) M. Zeng, S.-L. You, Synlett 2010, 1289-1301; h)
D. F. Taber, P. K. Tirunahari, Tetrahedron 2011, 67, 7195-7210; i) A. V. Karchava, F. S.
Melkonyan, M. A. Yurovskaya, Chem. Heterocycl. Compd. 2012, 48, 391-407; j) M. Shiri,
Chem. Rev. 2012, 112, 3508-3549; k) M. Platon, R. Amardeil, L. Djakovitch, J.-C. Hierso,
Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 3929-3968.
a) X. Zhu, A. Ganesan, J. Org. Chem. 2002, 67, 2705-2708; b) R. Sharma, M. Chouhan, D.
Sood, V. A. Nair, Appl. Organometal. Chem. 2011, 25, 305-309.
a) H. Heaney, S. V. Ley, en Organic Synthesis, Collective Volume; Ed. W. E. Noland; John
Wiley & Sons: New York, 1988, Vol. 6, pp. 104-105; b) G. M. Rubotton, J. C. Chabala, en
Organic Synthesis, Collective Volume; Ed. W. E. Noland; John Wiley & Sons: New York,
1988, Vol. 6, pp. 106-107.
198
Capítulo IX. Reacciones sin catalizador
El problema estándar de usar reactivos electrofílicos peligrosos, como
yoduros o bromuros de alquilo, ha sido solucionado mediante el uso de alcoholes
como fuente de electrófilos. Esta estrategia ha sido utilizada con éxito cuando
participan intermedios metálicos alílicos234 y cuando se generan carbocationes
mediante tratamiento ácido235 o condiciones extremas.236
El proceso de autotransferencia de hidrógeno21,31b,131,133,135b,191 ha sido
aplicado también de forma selectiva a la alquilación de indoles en las posiciones
C-3,237 C-2238 y N-1138,239 utilizando alcoholes como fuente de electrófilos y
empleando diferentes catalizadores derivados de metales de transición (Esquema
18). Este fue nuestro punto de partida, pero tras los primeros ensayos se observó
que la reacción ocurría de igual forma en presencia o ausencia de cualquier
catalizador impregnado en magnetita.
234
235
236
237
238
239
a) Y. Nishibayashi, M. Yoshikawa, Y. Inada, M. Hidai, S. Uemura, J. Am. Chem. Soc. 2002,
124, 11846-11847; b) Y. Inada, M. Yoshikawa, M. D. Milton, Y. Nishibayashi, S. Uemura,
Eur. J. Org. Chem. 2006, 881-890; c) H. Matsuzawa, K. Kanao, Y. Miyake, Y. Nishibayashi,
Org. Lett. 2007, 9, 5561-5564; d) B. Sundararaju, M. Achard, B. Demerseman, L. Toupet, G.
V. M. Sharma, C. Bruneau, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 2782-2785; e) R. J. Detz, Z. Abiri,
R. le Griel, H. Hiemstra, J. H. van Maarseveen, Chem. Eur. J. 2011, 17, 5921-5930; f) Y. Zhu,
V. H. Rawal, J. Am. Chem. Soc. 2011, 134, 111-114; g) N. Thies, C. G. Hrib, E. Haak, Chem.
Eur. J. 2012, 18, 6302-6308.
a) M. Sefkow, J. Buchs, Org. Lett. 2003, 5, 193-196; b) K. Motokura, N. Nakagiri, T.
Mizugaki, K. Ebitani, K. Kaneda, J. Org. Chem. 2007, 72, 6006-6015; c) J. S. Yadav, B. V. S.
Reddy, A. S. Reddy, J. Mol. Catal. A: Chem. 2008, 280, 219-223; d) F. J. Robertson, B. D.
Kenimer, J. Wu, Tetrahedron 2011, 67, 4327-4332; e) J. Yang, J. Zhang, T. T. Chen, D. M.
Sun, J. Li, X. F. Wu, Chin. Chem. Lett. 2011, 22, 1391-1394; f) L. Zhang, X. Zhu, G. Yin, P.
Lu, Y. Wang, J. Org. Chem. 2012, 77, 9510-9520; g) I. V. Kozhevnikov, A. L. Nuzhdin, G. A.
Bukhtiyarova, O. N. Martyanov, A. M. Chibiryaev, J. Supercrit. Fluids 2012, 69, 82-90; h) Y.
Sato, T. Aoyama, T. Takido, M. Kodomari, Tetrahedron 2012, 68, 7077-7081; i) M. Gohain, C.
Marais, B. C. B. Bezuidenoudt, Tetrahedron Lett. 2012, 53, 4704-4707; j) T. Nobuta, A.
Fujiya, N. Tada, T. Miura, A. Itoh, Synlett 2012, 2975-2980; k) J. Y. L. Chung, D. Steinhuebel,
S. W. Krska, F. W. Hartner, C. Cai, J. Rosen, D. E. Mancheno, T. Pei, L. DiMichele, R. G.
Ball, C.-y. Chen, L. Tan, A. D. Alorati, S. E. Brewer, J. P. Scott, Org. Process Res. Dev. 2012,
16, 1832-1845; l) X.-Q. Chu, R. Jiang, Y. Fang, Z.-Y. Gu, H. Meng, S.-Y. Wang, S.-J. Ji,
Tetrahedron 2013, 69, 1166-1174.
a) T. Hirashita, S. Kuwahara, S. Okochi, M. Tsuji, S. Araki, Tetrahedron Lett. 2010, 51, 18471851; b) V. A. Osyanin, N. E. Sidorina, Y. N. Klimochkin, Russ. J. Gen. Chem. 2011, 81, 115121.
a) E. F. Pratt, L. W. Botimer, J. Am. Chem. Soc. 1957, 79, 5248-5250; b) S. Whitney, R. Grigg,
A. Derrick, A. Keep, Org. Lett. 2007, 9, 3299-3302; c) S. Imm, S. Bähn, A. Tillack, K. Mevius,
L. Neubert, M. Beller, Chem. Eur. J. 2010, 16, 2705-2709.
D.-H. Lee, K.-H. Kwon, C. S. Yi, Science 2011, 333, 1613-1616.
a) H. Plieninger, H. P. Kraemer, C. Roth, Chem. Ber. 1975, 108, 1776-1778; b) F. De Angelis,
M. Crasso, R. Nicoletti, Synthesis 1977, 335-336; c) M. Botta, F. De Angelis, R. Nicoletti, J.
Heterocycl. Chem. 1979, 16, 501-504; d) S. Bähn, S. Imn, K. Mevius, L. Neubert, A. Tillack, J.
M. J. Williams, M. Beller, Chem. Eur. J. 2010, 16, 3590-3593.
Capítulo IX. Reacciones sin catalizador
199
Esquema 18. Esquema general para la alquilación del indol en las posiciones
C-3, C-2, N-1 a través de un proceso de autotransferencia de hidrógeno.
Aunque la presencia de un catalizador metálico parece ser crucial para
las etapas de deshidrogenación del alcohol y la posterior reducción del doble
enlace, existen algunos ejemplos donde esta transferencia de hidrógeno tenía
lugar en ausencia de catalizadores metálicos. 240 Por lo tanto, si tiene lugar la
deshidrogenación del alcohol, el indol puede condensar a través de la posición C3, que es la más nucleofílica, para formar el derivado ,β-insaturado imínico, el
cual puede ser reducido a su vez por el hidruro generado por otra molécula de
alcohol.
Como reactivos de partida para llevar a cabo la optimización de las
condiciones de reacción se escogieron indol (86a) y alcohol bencílico (32a). La
reacción en una mezcla de xilenos, usando KOH como base a 150 ºC dio, tras 3
horas, como producto el indol bencilado 87a en la posición 3 como único
regioisómero y con un rendimiento excelente (Tabla 60, entrada 1). Mientras que
el incremento de la cantidad de base no ejerció ninguna influencia en el
resultado, su descenso produjo un importante efecto negativo en el rendimiento
(Tabla 60, entradas 2 y 3). La adición de una cantidad estequiométrica de
alcohol, es decir, un equivalente para producir el electrófilo y otro para producir
la fuente de hidrógeno, supuso un descenso en el rendimiento (Tabla 60, entrada
4). Por otro lado, el uso de un amplio exceso de alcohol no supuso una mejora en
el resultado (Tabla 60, entrada 5). Se probaron entonces otros disolventes (Tabla
60, entradas 6-8), aunque el mejor resultado se obtuvo en ausencia de éste, ya
240
a) R. Martínez, D. J. Ramón, M. Yus, J. Org. Chem. 2008, 73, 9778-9780; b) H. Vander
Mierde, P. Van Der Voort, F. Verpoort, Tetrahedron Lett. 2008, 49, 6893-6895; c) H. Vander
Mierde, P. Van Der Voort, F. Verpoort, Tetrahedron Lett. 2009, 50, 201-203; d) Q. Xu, Q. Li,
X. Zhu, J. Chen, Adv. Synth. Catal. 2013, 335, 73-80.
200
Capítulo IX. Reacciones sin catalizador
que se aisló el correspondiente indol bencilado 87a con un rendimiento
prácticamente cuantitativo (Tabla 60, entrada 9). También se probó a disminuir la
temperatura (Tabla 60, entrada 10) y a utilizar otras bases (Tabla 60, entradas 1113), aunque sin éxito.
Tabla 60. Optimización de condiciones para la C-3 alquilación de indoles.a
Entrada Base (mol%) Disolvente
T (ºC)
Rendimiento (%)b
1
KOH (130)
Xilenos
150
97
2
KOH (50)
Xilenos
150
21
3
KOH (250)
Xilenos
150
95
4c
KOH (130)
Xilenos
150
68
5d
KOH (130)
Xilenos
150
72
6
KOH (130)
PhMe
150
92
7
KOH (130)
Dioxano
150
0
8
KOH (130)
H2O
150
0
9
KOH (130)
150
99
10
KOH (130)
130
5
11
NaOH (130)
150
74
t
12
BuOK (130)
150
45
13
K2CO3 (130)
150
0
a
32a (3 mmol), 86a (1 mmol), en 3 mL de disolvente.
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
c
Reacción usando 200 mol% de 32a.
d
Reacción usando 400 mol% de 32a.
Una vez encontradas las condiciones óptimas de reacción se estudió la
presencia de metales contaminantes en el medio de reacción. Se analizó el crudo
obtenido de la reacción descrita en la entrada 9 de la Tabla 60 mediante ICP-MS,
detectándose la presencia de cobre (5 × 10 -3 mol%) y paladio (3 × 10 -4 mol%). La
presencia de estas trazas metálicas parecen ser insuficientes para atribuirles la
catálisis de este proceso.
Las condiciones óptimas de reacción se aplicaron entonces a otros
sustratos (Tabla 61). Se alcanzaron prácticamente rendimientos cuantitativos
utilizando alcoholes sustituidos en la posición 4 del anillo aromático,
Capítulo IX. Reacciones sin catalizador
201
independientemente de la naturaleza electrónica del sustituyente (Tabla 61,
entradas 1-4). Sin embargo, el impedimento estérico generado por un sustituyente
en la posición 2 del anillo aromático sí tuvo un efecto importante, disminuyendo
el rendimiento hasta un 76 % (compárense entradas 1, 5 y 6 de la Tabla 61).
Otros derivados arilmetanoles (Tabla 61, entradas 7 y 8), así como otros
derivados heterocíclicos (Tabla 61, entradas 9 y 10), dieron resultados similares,
dependiendo de la presencia de impedimento estérico en la posición 2 del anillo
del alcohol.
Tabla 61. C-3 Alquilación de indoles usando alcoholes primarios.a
Entrada
R1
R2
R3
R4
No.
Rto. (%)b
1
H
H
H
Ph
87a
99
2
H
H
H
4-MeOC6H4
87b
88
3
H
H
H
4-MeC6H4
87c
99
4
H
H
H
4-ClC6H4
87d
98
5
H
H
H
2-MeOC6H4
87e
76
6
H
H
H
3-MeOC6H4
87f
96
7
H
H
H
1-C10H8
87g
92
8d
H
H
H
2,3-(OCH2O)C6H3
87h
71c
9
H
H
H
2-Piridilo
87i
73
10
H
H
H
2-Tiofenoilo
87j
90
11d
H
H
MeO
Ph
87k
98
12d
H
H
F
Ph
87l
63
13d
H
Et
H
Ph
87m
76c
14d
Me
H
H
Ph
87n
99
a
32 (3 mmol), 86 (1 mmol).
b
Rendimientos de los productos aislados mediante cristalización.
c
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
d
Reacción durante 18 h.
La presencia de cualquier sustituyente en el anillo de indol mostró una
influencia significativa en el tiempo de reacción, siendo necesarias 5 horas para
completar la reacción, manteniendo los rendimientos anteriores (Tabla 61,
entradas 11-14). Desafortunadamente la reacción con alcoholes alifáticos no tuvo
202
Capítulo IX. Reacciones sin catalizador
lugar, ya que al utilizar 1-butanol, en las mismas condiciones, se recuperó el
indol de partida intacto.
El protocolo no solo pudo aplicarse a alcoholes primarios sino que
también fue empleado con éxito a alcoholes secundarios (Tabla 62). En este caso,
fue necesario aumentar el tiempo de reacción a 24 horas, y se observó la
presencia de varios subproductos provenientes de la autocondensación de las
cetonas generadas en el proceso, por lo que los rendimientos fueron algo
menores. Utilizando difenilmetanol el rendimiento fue similar a los obtenidos
para los alcoholes primarios, siendo esto debido a la imposibilidad de
autocondensación del intermedio benzofenona, disminuyendo los posibles
subproductos (Tabla 62, entrada 2).
Tabla 62. C-3 Alquilación de indoles usando alcoholes secundarios.a
Entrada
R1
R2
No.
Rendimiento (%)b
1
Ph
Me
89a
57
2
Ph
Ph
89b
91
3
-(CH2)5
89c
56
a
86a (1 mmol), 88 (3 mmol).
b
Rendimientos de los productos aislados con columna cromatográfica.
Acto seguido se realizaron una serie de pruebas para intentar conocer el
mecanismo a través del cual tenía lugar esta transformación. La reacción entre
indol, cloruro de bencilo (300 mol%) y KOH en xileno a 150 ºC dio una mezcla
de 3-bencil-1H-indol (87a, 43 %), 1-bencil-1H-indol (35 %) y 1,3-dibencil-1Hindol (18 %), de acuerdo con el espectro de GC y 1H-NMR del crudo de reacción.
Esta diferencia de reactividad respecto a utilizar un alcohol como electrófilo
indicó una diferencia clara de mecanismo a través del cual tiene lugar el proceso,
transcurriendo, para el caso del cloruro de bencilo, a través del intermedio
catiónico bencílico. Se repitió la reacción en las condiciones descritas en la
entrada 9 de la Tabla 60, pero utlizando 3-metil-1H-indol y tras 18 horas se
recupero dicho indol sin variación. Por último, se llevó a cabo la reacción con
trifenilmetanol y también fracasó. Por tanto se puede descartar que el proceso
tenga lugar a través de un intermedio bencílico catiónico.
Capítulo IX. Reacciones sin catalizador
203
A continuación se hizo un estudio más exhaustivo del papel de la base en
el proceso. Se llevó a cabo la reacción estándar en ausencia de base sin éxito.
Como ya cabía esperar por los resultados obtenidos en la optimización de
condiciones, en los que la reacción había fracasado en presencia de una base más
débil como K2CO3 (Tabla 60, entrada 13). En las mismas condiciones, la
reacción con 1-metil-1H-indol tampoco tuvo lugar, lo que parece indicar que la
base desprotona al indol de partida en la posición 1, al menos parcialmente, de
acuerdo con los valores de pKa. Continuando con la investigación del papel de la
base en la reacción se calentó alcohol bencílico a 150 ºC en presencia y en
ausencia de KOH durante 18 horas. Se detectó, mediante GC usando anisol como
estándar, la formación de benzaldehído (15 %) en presencia de base, pero no en
ausencia de ésta. En vista de estos resultados la base parece tener una doble
función en el proceso, en primer lugar, desprotona el alcohol, favoreciendo la
etapa de deshidrogenación y en segundo, desprotona el indol aumentando la
nucleofilia en la posición 3. Para confirmar este hecho, se llevó a cabo la
reacción entre indol (86a) y benzaldehído a 150 ºC durante una noche, en
ausencia y en presencia de KOH. En ausencia de base se recuperaron los
reactivos de partida, mientras que con KOH se detectaron tanto alcohol bencílico
(32 %), como ácido benzoico y el producto bencilado 87a (11 %) junto con los
reactivos de partida.
Por último, se llevó a cabo un experimento competitivo para comprobar
que se producía de manera secuencial el paso de condensación seguido de la
reducción del correspondiente intermedio 3-alquiliden-3H-indol (Esquema 19).
La reacción de indol con benzaldehído y (4-metoxifenil)metanol dio una mezcla
de los correspondientes productos 87, donde el producto mayoritario (87a)
provenía un proceso de condensación entre el indol y el benzaldehído seguido de
la reducción de este intermedio, siendo (4-metoxifenil)metanol la fuente de
hidruro de este segundo proceso, descartándose, de forma indirecta, la reacción
directa del alcohol.
Esquema 19. Experimento competitivo entre un aldehído y un alcohol.
PARTE EXPERIMENTAL
Parte Experimental
207
1. GENERAL
1.1. DISOLVENTES Y REACTIVOS
Todos aquellos reactivos que aparecen en la presente memoria cuya
preparación no haya sido descrita, fueron adquiridos con el mejor grado
comercial, y se usaron sin previa purificación (Acros, Aldrich, Alfa Aesar, Fluka,
Fluorochem, Merk). Los disolventes empleados en las reacciones que precisaron
condiciones anhidras fueron secados en condiciones estándar antes de su uso. Los
disolventes empleados (hexano, acetato de etilo, dietil éter, metanol, etanol)
fueron del mejor grado comercialmente asequible.
1.2. INSTRUMENTACIÓN
Los análisis de fluorescencia de rayos X (FRX) se realizaron en las
unidades de los Servicios Técnicos de Investigación de la Universidad de
Alicante con un espectrómetro secuencial de rayos X PHILIPS MAGIX PRO
(PW2400) equipado con un tubo de rodio y ventana de berilio.
Los análisis de adsorción de gases se llevaron a cabo en las unidades de
los Servicios Técnicos de Investigación de la Universidad de Alicante con un
equipo volumétrico automático de adsorción física de gases AUTOSORB-6 y
desgasificador AUTOSORB DEGASSER, ambos de Quantachrome. Como gas se
utilizó N2.
Los análisis de espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS) se
llevaron a cabo en las unidades de los Servicios Técnicos de Investigación de la
Universidad de Alicante con un equipo VG-Microtech Multilab 3000 equipado
con un analizador de electrones semiesférico y una fuente de radiación de rayos
X con ánodos de Mg y Al.
Los análisis de microscopía electrónica de transmisión (TEM) se
realizaron en las unidades de los Servicios Técnicos de Investigación de la
Universidad de Alicante con un microscopio electrónico de transmisión de la
marca JEOL modelo JEM-2010, equipado con un detector de rayos X OXFORD
INCA Energy TEM 100 para microanálisis por EDS.
Los puntos de fusión se midieron en un microscopio de platina
calefactora Reichert Thermovar.
208
Parte Experimental
La pureza de los compuestos volátiles y los análisis cromatográficos
(CGL) se realizaron con un equipo Younglin 6100GC dotado de un detector de
ionización de llama (FID) y con una columna capilar HP-5 (entrecruzamiento 5%
PH ME siloxano) de 30 m de longitud, 0.25 mm de diámetro interno y 0.25 m
de grosor de lámina, empleando nitrógeno (2 mL/min) como gas portador, 10 psi
de presión en el inyector, 270ºC de temperatura del bloque de inyección, 0.75 L
de volumen de muestra inyectado y 5 mm/min de velocidad de registro. El
programa seleccionado fue de 60ºC de temperatura inicial durante 3 minutos y
15ºC/min de velocidad de calentamiento hasta 270ºC, donde se mantiene la
temperatura durante diez minutos. Los tiempos de retención (t r) se dan en
minutos bajo estas condiciones.
Para la técnica de cromatografía de capa fina (CCF) se emplearon
cromatoplacas prefabricadas Merck de 2020 cm de área y gel de sílice 60, sobre
soporte de plástico y con indicador fluorescente sensible a λ = 254 nm.
Los espectros de IR (cm-1) se obtuvieron con un espectrofotómetro
Nicolet Impact 400 D-FT o con un espectrofotómetro de reflectancia total
atenuada (ATR) JASCO 4100LE (Pike Miracle). Las muestras se prepararon en
película capilar sobre cristales de cloruro de sodio en el caso de aceites. Para las
muestras sólidas, se prepararon las correspondientes pastillas de bromuro de
potasio, en una proporción aproximada de 0.5-1 % en masa. Para el caso del
espectrómetro de ATR, las muestras se analizaron directamente.
Los espectros de resonancia magnética nuclear de protón (1H-NMR),
carbono (13C-NMR), flúor (19F-NMR) y espectros bidimensionales (NOESY,
HSQC-NMR, HMBC-NMR) se realizaron en las unidades de Resonancia
Magnética Nuclear de los Servicios Técnicos de Investigación de la Universidad
de Alicante con un espectrómetro Bruker AC-300 ó Bruker Avance-400, usando
cloroformo deuterado como disolvente (si no se indica lo contrario) y
tetrametilsilano (TMS) como referencia interna (si no se indica lo contrario). Los
espectros de resonancia magnética nuclear de protón se realizaron a 300 ó 400
MHz, mientras que los de carbono se hicieron a 75 ó 100 MHz y los de flúor a
282 MHz. Los desplazamientos químicos (δ) se dan en partes por millón (ppm) y
las constantes de acoplamiento (J) en Hz.
Los análisis de espectrometría de masas se realizaron con un
espectrómetro Agilent GC/MS-5973N, realizándose los estudios en la modalidad
de impacto electrónico (EI) a 70 eV como fuente de ionización y helio como fase
móvil. Las muestras fueron introducidas por inyección a través de un
cromatógrafo de gases Hewlett-Packard HP-6890, equipado con una columna
Parte Experimental
209
HP-5MS de 30 m de longitud, 0.25 mm de diámetro interno y 0.25 μm de espesor
de película (entrecruzamiento 5 % PH ME siloxano). Los iones que derivan de
las rupturas se dan como m/z con intensidades relativas porcentuales entre
paréntesis.
Los análisis de espectrometría de masas de alta resolución (HRMS) se
realizaron en las unidades de Espectrometría de Masas de los Servicios Técnicos
de Investigación de la Universidad de Alicante con un espectrómetro Finningan
MAT95-S.
Los análisis elementales se llevaron a cabo en las unidades de los
Servicios Técnicos de Investigación de la Universidad de Alicante con un
microanalizador elemental Thermo Finningan Flash 1112.
La cromatografía en columna se realizó en columnas previamente
empaquetadas (12 mm   7.5 ó 15 cm) utilizando una bomba para
cromatografía tipo Büchi Pump (Controller C-610 con Module C-601). La
muestra se introdujo en la columna previa preparación de una papilla con el
eluyente más apolar, eluyendo con las mezclas de los disolventes indicados en la
purificación de cada compuesto en particular y creciendo en polaridad (hexano,
acetato de etilo y metanol). También se realizaron con columnas de vidrio,
utilizándose como fase estacionaria gel de sílice Merck 60, con un tamaño de
partícula de 0.040-0.063 mm (sílice flash), ó 0.063-0.2 mm. Ésta se introdujo en
la columna previa preparación de una papilla con el eluyente inicial, eluyendo
con mezclas de hexano y acetato de etilo de polaridad creciente, a no ser que se
especifique otra cosa.
Los análisis de difracción de rayos X de monocristal (XRD) se llevaron a
cabo en las unidades de los Servicios Técnicos de Investigación de la
Universidad de Alicante con un equipo Bruker CCD-Apex equipado con un tubo
de rayos X y ánodo de Mo.
La determinación de Fe y Cu mediante espectroscopia de absorción
atómica en llama (FAAS) se llevó a cabo empleando un espectrómetro de
absorción atómica Varian SpectrAA 10 plus.241
Los análisis de espectrometría de masas con plasma de acoplamiento
inductivo (ICP-MS) se realizaron en las unidades de los Servicios Técnicos de
241
Quisiera agradecer al profesor Dr. D. Luis Gras García su ayuda para llevar a cabo la
determinación de Fe y Cu mediante espectroscopia de absorción atómica en llama (FAAS).
210
Parte Experimental
Investigación de la Universidad de Alicante con un espectrómetro de masas con
plasma de acoplamiento inductivo THERMO ELEMENTAL, modelo VG
PQ.ExCell.
Los análisis de espectroscopía de emisión con plasma de acoplamiento
inductivo (ICP-OES) se realizaron en las unidades de los Servicios Técnicos de
Investigación de la Universidad de Alicante con un espectrómetro de emisión con
plasma de acoplamiento inductivo PERKIN ELMER, modelo OPTIMA 4300 DV.
La cromatografía de líquidos de alta resolución (HPLC) se llevó a cabo
en los equipos HP-1100 utilizando como disolventes una mezcla de hexano e
isopropanol 98/2 y un flujo de 1mL/min. Para la determinación de los excesos
enantioméricos en HPLC se usó la columna Chiralpak OD-H.
2. PREPARACIÓN DE CATALIZADORES
A una disolución agitada de una sal del metal a impregnar MCl x (1
mmol) en 120 mL se añadieron micropartículas de Fe 3O4 comercial (17 mmoles,
4g). Tras 10 minutos agitando, la mezcla se basificó con NaOH lentamente hasta
alcanzar pH 13. Después se dejó agitando durante 24 h. A continuación se filtró a
vacío y se lavó varias veces con H2O. Se dejó secando 2 días al aire y a
continuación se molieron las partículas y se dejaron secar a 100 ºC un día más.
Para el caso de los catalizadores de paladio se añadió inicialmente KCl
(13 mmol) para aumentar la solubilidad de la sal de paladio (PdCl 2) y se continuó
con el proceso habitual.
Para preparar los catalizadores bimetálicos se disolvieron 1 mmol de
cada sal metálica en 120 mL y se continuó con el proceso habitual.
Parte Experimental
211
3. REACCIONES CATALIZADAS POR MAGNETITA
3.1. SÍNTESIS DE 4H-PIRANOS
Procedimiento general: A una disolución agitada de aldehído (2, 1
mmol) en tolueno (3 mL) se añadieron magnetita (50 mg, 65 mol% Fe), el
correspondiente compuesto dicarbonílico (1, 2.5 mmol) y cloruro de acetilo (2
mmol). La mezcla resultante se agitó a 25 ºC durante 3 horas. La mezcla se
hidrolizó con H2O (5 mL) y se extrajo con AcOEt (3 × 5 mL). La fase orgánica
se secó con MgSO4 y se evaporó a vacío. El residuo se purificó mediante
columna cromatográfica (gel de sílice, hexano/acetato de etilo) obteniéndose los
correspondientes productos 4:
4-(4-Bromofenil)-2,6-dimetil-4H-pirano-3,5-dicarboxilato de dimetilo (4a):
sólido amarillo; p.f. 96-100 ºC (Hexano); Rf = 0.47
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 17.3; IR (KBr): 1721, 1671, 1629,
1584, 1296 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl 3):  2.36 (d, 5J
= 0.6 Hz, 6H, 2 × CCH3), 3.64 (s, 6H, 2 × CO2CH3), 4.72 (s,
1H, OCCCH), 7.10 (d, J = 8.5 Hz, 2H, 2 × BrCCHCH), 7.36
(d, J = 8.5 Hz, 2H, 2 × BrCCH); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3): δ 18.7 (2C), 37.8, 51.4 (2C), 107.7 (2C), 120.4,
129.9 (2C), 131.2 (2C), 144.3, 158.7 (2C), 166.9 (2C); EI-MS m/z: 382 (M++2,
11 %), 380 (M+, 11), 367 (14), 365 (13), 323 (14), 321 (14), 226 (11), 225 (100),
193 (11). HRMS calculado para C17H17BrO5: 380.0259; encontrado: 380.0256.
4-(4-Cianofenil)-2,6-dimetil-4H-pirano-3,5-dicarboxilato de dimetilo (4b):
sólido blanco; p.f. 90-94 ºC (Hexano); Rf = 0.17
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 17.5; IR (KBr): 2227, 1714, 1610,
1236, 1183 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl 3):  2.38 (s,
6H, 2 × CCH3), 3.65 (s, 6H, 2 × CO2CH3), 4.82 (s, 1H,
OCCCH), 7.36 (d, J = 8.3 Hz, 2H, 2 × NCCCH), 7.55 (d, J
= 8.3 Hz, 2H, 2 × NCCCHCH); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3): δ 18.6 (2C), 38.5, 51.3 (2C), 107.0 (2C), 110.2,
118.7, 128.9 (2C), 131.2 (2C), 150.4, 159.1 (2C), 166.4 (2C); EI-MS m/z: 327
(M+, 10 %), 312 (24), 296 (16), 295 (13), 268 (19), 252 (11), 226 (12), 225 (100),
193 (12). HRMS calculado para C18H17NO5: 327.1107; encontrado: 327.1098.
212
Parte Experimental
4-Fenil-2,6-dimetil-4H-pirano-3,5-dicarboxilato de dimetilo (4c):242 sólido
blanco; p.f. 60-63 ºC (Hexano); Rf = 0.43
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 15.5; IR (KBr): 1712, 1632, 1188,
1127, 703 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  2.36 (d, 5J =
0.6 Hz, 6H, 2 × CCH3), 3.63 (s, 6H, 2 × CO2CH3), 4.76 (s,
1H, OCCCH), 7.10-7.15, 7.20-7.25 (2m, 1 y 4H,
respectivamente, Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): δ 18.7
(2C), 38.2, 51.4 (2C), 108.2 (2C), 126.6, 128.14 (2C),
128.15 (2C), 145.3, 158.5 (2C), 167.1 (2C); EI-MS m/z: 302 (M+, 15 %), 287
(17), 271 (14), 270 (14), 243 (18), 227 (13), 226 (16), 225 (100), 193 (19).
2,6-Dimetil-4-(4-metoxifenil)-4H-pirano-3,5-dicarboxilato
de
dimetilo
(4d):243 sólido blanco; p.f. 110-113 ºC (Hexano); Rf = 0.33
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 17.0; IR (KBr): 1720, 1679, 1585,
1511, 1296, 1131, 1085 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
 2.35 (d, 5J = 0.6 Hz, 6H, 2 × CCH3), 3.64 (s, 6H, 2 ×
CO2CH3), 3.74 (s, 3H, C6H4OCH3), 4.71 (s, 1H, OCCCH),
6.77 (d, J = 8.7 Hz, 2H, 2 × CH3OCCH), 7.14 (d, J = 8.7
Hz, 2H, 2 × CH3OCCHCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl 3): δ
18.6 (2C), 37.3, 51.3 (2C), 55.0, 108.2 (2C), 113.4 (2C), 129.1 (2C), 137.5, 158.1
(3C), 167.1 (2C); EI-MS m/z: 332 (M+, 23 %), 317 (32), 301 (23), 300 (27), 285
(15), 274 (10), 273 (57), 269 (26), 258 (10), 257 (55), 226 (13), 225 (100), 193
(17), 161 (11).
4-(4-Hidroxifenil)-2,6-dimetil-4H-pirano-3,5-dicarboxilato de dimetilo (4e):
sólido blanco; p.f. 117-120 ºC (Hexano); Rf = 0.23
(Hexano/AcOEt:3/2); tr = 17.3; IR (KBr): 3407, 1710, 1678,
1640, 1629, 1511, 1220, 1088 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  2.34 (d, 5J = 0.6 Hz, 6H, 2 × CCH3), 3.65 (s, 6H,
2 × CO2CH3), 4.68 (s, 1H, OCCCH), 5.54 (s, ancho, 1H,
OH), 6.64 (d, J = 8.6 Hz, 2H, 2 × OCCH), 7.05 (d, J = 8.6
Hz, 2H, 2 × OCCHCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): δ 18.7
(2C), 37.4, 51.5 (2C), 108.3 (2C), 115.0 (2C), 129.3 (2C), 137.4, 154.4, 158.2
(2C), 167.5 (2C); EI-MS m/z: 318 (M+, 20 %), 303 (37), 287 (23), 286 (33), 271
(13), 259 (45), 243 (40), 227 (10), 226 (17), 225 (100), 197 (17). HRMS
calculado para C17H18O6: 318.1103; encontrado: 318.1110.
242
243
K. Urbahns, E. Horváth, J.-P. Stasch, F. Mauler, Bioorg. Med. Chem. Lett. 2003, 13, 26372639.
K. Goerlitzer, J. Trittmacher, P. G. Jones, Pharmazie 2002, 57, 523-529.
Parte Experimental
213
2,6-Dimetil-4-(2-naftil)-4H-pirano-3,5-dicarboxilato de dimetilo (4f): sólido
amarillo; p.f. 123-127 ºC (Hexano); Rf = 0.37
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 19.0; IR (KBr): 1721, 1674, 1627,
1599, 1297, 1079, 812, 785, 752 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  2.39 (s, 6H, 2 × CCH3), 3.61 (s, 6H, 2 ×
CO2CH3), 4.94 (s, 1H, CH), 7.35-7.45, 7.65-7.80 (2m, 3 y
4H, respectivamente, 7 × ArH); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3): δ 18.7 (2C), 38.4, 51.3 (2C), 108.0 (2C), 125.4,
125.7, 126.6, 126.7, 127.4, 127.7, 127.8, 132.3, 133.3, 142.7, 158.4 (2C), 167
(2C); EI-MS m/z: 352 (M+, 32 %), 337 (13), 321 (14), 320 (31), 293 (18), 277
(31), 226 (13), 225 (100), 193 (13), 189 (17). HRMS calculado para C21H20O5:
352.1311; encontrado: 352.1331.
4-Ciclohexil-2,6-dimetil-4H-pirano-3,5-dicarboxilato de dimetilo (4g): sólido
amarillo; p.f. 62-67 ºC (Hexano); Rf = 0.43
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 15.5; IR (KBr): 1714, 1672, 1627,
1185 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl 3):  0.80-0.90, 1.051.20, 1.25-1.30, 1.50-1.60, 1.65-1.70 (5m, 2, 3, 1, 3 y 2H,
respectivamente, 5 × CH2 y CH2CH), 2.30 (s, 6H, 2 ×
CCH3), 3.73 (s, 1H, OCCCH), 3.75 (s, 6H, 2 × CO2CH3);
13
C-NMR (75 MHz, CDCl 3): δ 18.5 (2C), 26.3, 26.6 (2C),
28.6 (2C), 37.2, 45.1, 51.4 (2C), 106.5 (2C), 159.8 (2C), 168.2 (2C); EI-MS m/z:
308 (M+, 0.2 %), 226 (33), 225 (100), 193 (28), 161 (13), 151 (10). HRMS
calculado para C17H24O5: 308.1624; encontrado: 308.1627.
4-Isopropil-2,6-dimetil-4H-pirano-3,5-dicarboxilato de dimetilo (4h): sólido
amarillo; p.f. 45-47 ºC (Hexano); Rf = 0.5
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 13.0; IR (KBr): 1709, 1676, 1625,
1296, 1196, 1138, 1079 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
 0.73 (d, J = 7 Hz, 6H, 2 × CH(CH3)2), 1.65-1.80 (m, 1H,
CH(CH3)2), 2.30 (s, 6H, 2 × CCH3), 3.74 (s y d, 6 y 1H,
respectivamente, 2 × CO2CH3 y CHCH(CH3)2); 13C-NMR
(75 MHz, CDCl3): δ 18.1 (2C), 18.4 (2C), 34.6, 37.5, 51.3
(2C), 106.2 (2C), 159.7 (2C), 168.1 (2C); EI-MS m/z: 226 (12 %), 225 (100), 193
(13). HRMS calculado para C14H20O5-C3H7: 225.0763; encontrado: 225.0774.
214
Parte Experimental
4-(4-Bromofenil)-2,6-dimetil-4H-pirano-3,5-dicarboxilato de dietilo (4i):92
sólido amarillo; p.f. 73-75 ºC (Hexano); Rf = 0.4
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 17.9; IR (KBr): 1710, 1674, 1629,
1295, 1187 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl 3):  1.20 (t, J
= 7.1 Hz, 6H, 2 × CH2CH3), 2.36 (s, 6H, 2 × CCH3), 4.004.15 (m, 4H, 2 × CH2), 4.72 (s, 1H, OCCCH), 7.12 (d, J =
8.4 Hz, 2H, 2 × BrCCHCH), 7.35 (d, J = 8.4 Hz, 2H, 2 ×
BrCCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): δ 14.0 (2C), 18.6
(2C), 38.0, 60.3 (2C), 107.7 (2C), 120.3, 130.2 (2C), 130.9 (2C), 144.5, 158.3
(2C), 166.4 (2C); EI-MS m/z: 410 (M++2, 8 %), 408 (M +, 8), 381 (36), 379 (37),
365 (11), 363 (11), 337 (16), 335 (17), 307 (12), 254 (15), 253 (100), 225 (14),
197 (17).
2,6-Dimetil-4-(4-metoxifenil)-4H-pirano-3,5-dicarboxilato de dietilo (4j):92
sólido blanco; p.f. 81-84 ºC (Hexano); Rf = 0.23
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 17.5; IR (KBr): 1707, 1698, 1665,
1627, 1584, 1507, 1252, 1239, 1219 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  1.20 (t, J = 7.1 Hz, 6H, 2 × CH2CH3), 2.35
(s, 6H, 2 × CCH3), 3.74 (s, 3H, OCH3), 4.05-4.15 (m, 4H, 2
× CH2), 4.70 (s, 1H, OCCCH), 6.76 (d, J = 8.7 Hz, 2H, 2 ×
OCCH), 7.14 (d, J = 8.7 Hz, 2H, 2 × OCCHCH); 13C-NMR
(75 MHz, CDCl3): δ 14.0 (2C), 18.6 (2C), 37.5, 55.0, 60.2 (2C), 108.3 (2C),
113.2 (2C), 129.4 (2C), 137.7, 157.7 (2C), 158.1, 166.7 (2C); EI-MS m/z: 360
(M+, 22), 332 (20), 331 (100), 315 (34), 314 (31), 303 (12), 288 (12), 287 (62),
285 (27), 283 (28), 259 (18), 257 (46), 254 (13), 253 (86), 243 (23), 241 (11),
225 (23), 197 (26), 179 (11), 128 (11).
3,5-Diacetil-2,5-dimetil-4-(4-metoxifenil)-4H-pirano (4k): sólido marrón, p.f.
83-85 ºC (Hexano); Rf = 0.1 (Hexano/AcOEt:4/1); t r = 16.9;
IR (KBr): 1695, 1679, 1604, 1582, 1200 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  2.21 (s, 6H, 2 × COCH3), 2.30 (s, 6H,
2 × CCH3), 3.75 (s, 3H, C6H4OCH3), 4.79 (s, 1H, OCCCH),
6.79 (d, J = 8.7 Hz, 2H, 2 × OCCH), 7.14 (d, J = 8.7 Hz,
2H, 2 × OCCHCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): δ 19.6
(2C), 30.6 (2C), 38.4, 55.5, 114.3 (2C), 117.4 (2C), 129.5
(2C), 136.9, 156.8 (2C), 158.7, 199.0 (2C); EI-MS m/z: 301 (M++1, 11 %), 300
(M+, 63), 299 (100), 285 (15), 284 (11), 283 (19), 270 (12), 269 (56), 258 (14),
257 (71), 193 (49), 128 (11), 115 (10). HRMS calculado para C18H20O4:
300.1362; encontrado: 300.1345.
Parte Experimental
215
4-(4-Bromofenil)-2,6-dietil-4H-pirano-3,5-dicarboxilato de dimetilo (4l):
sólido blanco; p.f. 66-69 ºC (Hexano); Rf = 0.37
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 19.9; IR (KBr): 1713, 1671, 1625,
1484, 1211, 1175, 1122, 1091, 1065, 1038 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  1.19 (t, J = 7.5 Hz, 6H, 2 × CH2CH3),
2.73, 2.87 (2dq, 2J = 14.9 Hz, J = 7.5 Hz, 2H cada uno, 2 ×
CH2CH3); 3.64 (s, 6H, 2 × CO2CH3), 4.74 (s, 1H, OCCCH),
7.10 (d, J = 8.4 Hz, 2H, 2 × BrCCHCH), 7.35 (d, J = 8.4 Hz,
2H, 2 × BrCCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): δ 11.5 (2C), 25.0 (2C), 37.8, 51.3
(2C), 106.9 (2C), 120.3, 129.7 (2C), 131.1 (2C), 144.4, 163.4 (2C), 166.5 (2C);
EI-MS m/z: 408 (M+, 5 %), 379 (12), 349 (12), 254 (15), 253 (100). HRMS
calculado para C19H21BrO5: 408.0572; encontrado: 408.062.
3.2. SÍNTESIS DE 4,4’-(1,4-FENILENO)BIS(2,6-DIMETIL-4H-PIRANO3,5-DICARBOXILATO DE TETRAMETILO
A una disolución agitada de aldehído (5, 1 mmol) en tolueno (3 mL) se
añadieron magnetita (50 mg, 65 mol% Fe), el correspondiente compuesto
dicarbonílico (1a, 5 mmol) y cloruro de acetilo (4 mmol). La mezcla resultante se
agitó a 25 ºC durante 5 horas. La mezcla se hidrolizó con H 2O (5 mL) y se
extrajo con AcOEt (3 × 5 mL). La fase orgánica se secó con MgSO4 y se evaporó
a vacío. El residuo se purificó mediante columna cromatográfica (gel de sílice,
hexano/acetato de etilo) obteniéndose el correspondiente producto 6:
4,4’-(1,4-Fenileno)bis(2,6-dimetil-4H-pirano-3,5-dicarboxilato de tetrametilo
(6): sólido blanco; m.p. 192-195 ºC (Hexano); Rf = 0.53
(Hexano/AcOEt:3/2); tr = 28.3; IR (KBr): 1700, 1671, 1629,
1507, 1217, 1180, 1123, 1085, 1046, 1014 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  2.35 (d, 5J = 0.4 Hz, 12H, 4 × CCH3),
3.64 (s, 12H, 4 × CO2CH3), 4.71 (s, 2H, 2 × CH), 7.05 (s,
4H, 4 × ArH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): δ 18.6 (4C),
37.6 (2C), 51.3 (4C), 108.2 (4C), 127.8 (4C), 143.2 (2C),
158.5 (4C), 167.1 (4C); EI-MS m/z: 526 (M+, 2 %), 467
(20), 451 (10), 302 (17), 301 (88), 226 (13), 225 (100), 193
(13). HRMS calculado para C28H30O10: 526.1839; encontrado: 526.1899.
216
Parte Experimental
3.3. ADICIÓN DE CLORUROS DE ÁCIDO A ALQUINOS. SÍNTESIS DE
CLOROVINILCETONAS Y DERIVADOS DE CICLOPENTENONA
Procedimiento general: A una disolución agitada de alquino (8, 1 mmol)
en tolueno seco (2.5 mL), bajo atmósfera de argón, se añadieron magnetita (25
mg, 33 mol% Fe) y el correspondiente cloruro o bromuro de ácido (7 ó 11, 1.5
mmol). La mezcla resultante se agitó a 70 ºC durante 1 hora. La mezcla se
hidrolizó con H2O (5 mL) y se extrajo con AcOEt (3 × 5 mL). La fase orgánica
se secó con MgSO4 y se evaporó a vacío. El residuo se purificó mediante
columna cromatográfica (gel de sílice, hexano/acetato de etilo) obteniéndose los
correspondientes productos 9, 10 ó 12:
(Z)-2-Butil-3-cloro-1-fenilhept-2-en-1-ona (9a): aceite marrón; Rf = 0.77
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 14.3; IR (ATR): 1668, 1637, 1596,
1579, 1465, 1448, 1313, 1268, 1212, 935, 719, 689 cm-1; 1HNMR (300 MHz, CDCl3):  0.77 (t, J = 7.3 Hz, 3H,
ClCCH2CH2CH2CH3), 0.86 (t, J = 7.1 Hz, 3H,
ClCCCH2CH2CH2CH3), 1.10-1.20, 1.25-1.45, 1.45-1.55,
(3m, 2, 4 y 2H, respectivamente, 4 × CH2), 2.18 (t, J = 7.3
Hz, 2H, ClCCH2), 2.50 (t, J = 7.1 Hz, 2H, ClCCCH2), 7.407.50 (m, 2H, 2 × OCCCHCH), 7.55-7.65 (m, 1H, OCCCHCHCH), 7.85-7.95 (m,
2H, 2 × OCCCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  13.7, 13.8, 21.7, 22.5, 29.6,
29.7, 32.3, 36.9, 128.7 (2C), 129.4 (2C), 133.6, 136.4, 137.0, 137.1, 197.5; EIMS m/z: 278 (M+, 10 %), 243 (25), 237 (10), 235 (28), 187 (10), 179 (23), 145
(11), 105 (100), 77 (46). HRMS calculado para C17H23ClO: 278.1437;
encontrado: 278.1434.
(Z)-3-Cloro-2-etil-1-fenilpent-2-en-1-ona (9b):103 aceite amarillo; Rf = 0.7
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 12.4; IR (ATR): 1666, 1638, 1596,
1449, 1285, 1242, 822, 711, 689 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  1.03 (t, J = 7.6 Hz, 3H, ClCCCH2CH3), 1.04 (t, J
= 7.3 Hz, 3H, ClCCH2CH3), 2.20 (q, J = 7.3 Hz, 2H,
ClCCH2), 2.53 (q, J = 7.6 Hz, 2H, ClCCCH2), 7.45-7.50 (m,
2H, OCCCHCH × 2), 7.55-7.65 (m, 1H, OCCCHCHCH),
7.85-7.95 (m, 2H, OCCCH × 2); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3):  11.8, 12.3, 25.7, 30.6, 128.7 (2C), 129.3 (2C), 133.6, 136.4, 137.3,
137.4, 197.3; EI-MS m/z: 222 (M+, 10 %), 187 (59), 159 (32), 158 (13), 105
(100), 77 (67).
Parte Experimental
217
(Z)-3-Cloro-1-fenil-2-pentiloct-2-en-1-ona (9c): aceite amarillo; Rf = 0.73
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 15.5; IR (ATR): 1669, 1596,
1465, 1448, 1314, 1259, 719, 689 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  0.79, 0.84 (2t, J = 7.1 y 7 Hz, respectivamente,
3H cada uno, 2 × CH3), 1.05-1.20, 1.20-1.35, 1.35-1.60,
(3m, 4H cada uno, 6 × CH2), 2.18 (t, J = 7.3 Hz, 2H,
ClCCH2), 2.49 (t, J = 7.6 Hz, 2H, ClCCCH2), 7.40-7.50 (m,
2H, 2 × OCCCHCH), 7.55-7.65 (m, 1H, OCCCHCHCH),
7.85-7.95 (m, 2H, 2 × OCCCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  13.8, 13.9, 22.2,
22.3, 27.1, 27.3, 30.8, 31.5, 32.6, 37.1, 128.7 (2C), 129.4 (2C), 133.6, 136.4, 137,
137.1, 197.4; EI-MS m/z: 270 (7 %), 227 (14), 105 (100), 77 (34). HRMS
calculado para C19H27ClO-HCl: 270.1984; encontrado: 270.1995.
(Z)-3-Cloro-1,3-difenilprop-2-en-1-ona (9d):103 aceite amarillo; Rf = 0.37
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 16.3; IR (ATR): 1662, 1597,
1574, 1446, 1234, 1206, 1016, 756, 687 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  7.35 (s, 1H, ClCCH), 7.40-7.50, 7.55-7.60,
7.70-7.80, 7.95-8.05 (4m, 5, 1, 2 y 2H, respectivamente, 2 ×
Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  121.4, 127.1 (2C), 128.6
(2C), 128.6 (2C), 128.7 (2C), 130.5, 133.3, 137.3, 137.7,
143.3, 189.8; EI-MS m/z: 244 (M++2, 15 %), 243 (M++1,
+
39), 242 (M , 46), 241 (100), 179 (18), 178 (19), 167 (10), 165 (31), 105 (61),
102 (58), 101 (17), 89 (16), 77 (96).
(Z)-2-Butil-3-cloro-1-(4-clorofenil)hept-2-en-1-ona (9e): aceite amarillo; Rf =
0.73 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 15.6; IR (ATR): 1670, 1586,
1465, 1399, 1266, 1211, 1091, 1013, 932, 846, 771, 757 cm1 1
; H-NMR (300 MHz, CDCl 3):  0.80, 0.88 (2t, J = 7.3 y
7.1 Hz, respectivamente, 3H cada uno, 2 × CH3), 1.10-1.25,
1.30-1.45, 1.45-1.55 (3m, 2, 4 y 2H, respectivamente, 4 ×
CH2), 2.19 (t, J = 7.4 Hz, 2H, ClCCH2), 2.50 (t, J = 7.2 Hz,
2H, ClCCCH2), 7.48 (d, J = 8.5 Hz, 2H, 2 × ClCCH), 7.86
(d, J = 8.5 Hz, 2H, 2 × ClCCHCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  13.67, 13.74,
21.7, 22.5, 29.6, 29.7, 32.3, 37.0, 129.2 (2C), 130.8 (2C), 134.7, 136.7, 137.3,
140.2, 196.2; EI-MS m/z: 277 (11 %), 141 (34), 140 (9), 139 (100), 111 (27).
HRMS calculado para C17H22Cl2O-Cl: 277.1359; encontrado: 277.1340.
218
Parte Experimental
(Z)-2-Butil-3-cloro-1-(4-[terc-butil]fenil)hept-2-en-1-ona (9f): aceite amarillo;
Rf = 0.77 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 16.4; IR (ATR): 1667,
1603, 1463, 1268, 1188, 1107, 933, 852, 780, 719 cm-1; 1HNMR (300 MHz, CDCl 3):  0.77, 0.87 (2t, J = 7.3 y 7.1 Hz,
respectivamente, 3H cada uno, 2 × CH3), 1.10-1.20, 1.251.45, 1.45-1.60 (3m con s a 1.36, 2, 4, 2 y 9H,
respectivamente, 4 × CH2 y C(CH3)3), 2.19 (t, J = 7.3 Hz,
2H, ClCCH2), 2.51 (t, J = 7.1 Hz, 2H, ClCCCH2), 7.50 (d, J
= 8.5 Hz, 2H, 2 × OCCCHCH), 7.84 (d, J = 8.5 Hz, 2H, 2 × OCCCH); 13C-NMR
(75 MHz, CDCl3):  13.6, 13.7, 21.7, 22.5, 29.6, 29.7, 31.0 (3C), 32.3, 35.2,
36.9, 125.7 (2C), 129.4 (2C), 133.8, 136.4, 137.2, 157.5, 197.1; EI-MS m/z: 298
(12 %), 283 (11), 269 (12), 162 (12), 161 (100). HRMS calculado para
C21H31ClO-HCl: 298.2297; encontrado: 298.2312.
(Z)-2-Butil-3-cloro-1-(4-metoxifenil)hept-2-en-1-ona (9g): aceite amarillo; Rf =
0.43 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 16.2; IR (ATR): 1659, 1597,
1255, 1215, 1159, 1030, 845 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  0.73, 0.82 (2t, J = 7.3 y 7.1 Hz, respectivamente,
3H cada uno, 2 × CH3), 1.05-1.20, 1.20-1.35, 1.35-1.50 (3m,
2, 4 y 2H, respectivamente, 4 × CH2), 2.15 (t, J = 7.4 Hz,
2H, ClCCH2), 2.45 (t, J = 7.1 Hz, 2H, ClCCCH2), 3.84 (s,
3H, OCH3), 6.92 (d, J = 8.8 Hz, 2H, 2 × OCCCHCH), 7.84
(d, J = 8.8 Hz, 2H, 2 × OCCCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  13.57, 13.63,
21.6, 22.4, 29.5, 29.6, 32.3, 36.8, 55.3, 113.9 (2C), 129.2, 131.7 (2C), 135.7, 137,
163.9, 195.8; EI-MS m/z: 272 (9 %), 243 (10), 135 (100), 77 (10). HRMS
calculado para C18H25ClO2-HCl: 272.1776; encontrado: 272.1780.
(Z)-2-Butil-3-cloro-1-(2-metoxifenil)hept-2-en-1-ona (9h): aceite amarillo; Rf =
0.47 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 15.1; IR (ATR): 1656, 1597,
1484, 1463, 1435, 1288, 1246, 1162, 1024, 931, 754 cm-1;
1
H-NMR (300 MHz, CDCl 3):  0.81, 0.86 (2t, J = 7.3 y 7.2
Hz, respectivamente, 3H cada uno, 2 × CH3), 1.15-1.25,
1.25-1.35, 1.35-1.45, 1.45-1.55 (4m, 2H cada uno, 4 × CH2),
2.35 (t, J = 7.5 Hz, 2H, ClCCH2), 2.46 (t, J = 7.5 Hz, 2H,
ClCCCH2), 3.86 (s, 3H, OCH3), 6.96 (d, J = 8.3 Hz, 1H,
CH3OCCH), 7.02 (td, J = 7.6 Hz, 4J = 0.7 Hz, 1H, CH3OCCCHCH), 7.49 (td, J =
8.2, Hz, 4J = 1.7 Hz, 1H, CH3OCCHCH), 7.62 (dd, J = 7.6 Hz, 4J = 1.7 Hz, 1H,
CH3OCCCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  13.7, 13.8, 21.9, 22.5, 29.7, 29.9,
31.8, 36.6, 55.6, 111.7, 120.5, 127.9, 131.1, 133.8, 139.5, 139.8, 158.6, 196.5;
EI-MS m/z: 308 (M+, 0.1 %), 135 (100), 77 (12). HRMS calculado para
C18H25ClO2: 308.1543; encontrado: 308.1515.
Parte Experimental
219
(Z)-2-Butyl-3-chloro-1-(4-fluoronaphthalen-1-yl)hept-2-en-1-one (9i): aceite
naranja; Rf = 0.77 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 18.3; IR (ATR):
1661, 1627, 1599, 1463, 1424, 1243, 1214, 1050, 769 cm-1;
1
H-NMR (300 MHz, CDCl 3):  0.76, 0.89 (2t, J = 7.3 y 7.2
Hz, respectivamente, 3H cada uno, 2 × CH3), 1.10-1.25,
1.30-1.40, 1.45-1.60 (3m, 2, 2 y 4H, respectivamente, 4 ×
CH2), 2.30 (t, J = 7.4 Hz, 2H, ClCCH2), 2.58 (t, J = 7.6 Hz,
2H, ClCCCH2), 7.19 (dd, 3J(H,F) = 9.6 Hz, J = 8.3 Hz, 1H,
FCCH), 7.60-7.70 (m, 1H, FCCCHCH), 7.73 (ddd, J = 8.6 y 6.8 Hz, 4J = 1.1 Hz,
1H, FCCCHCHCH), 7.90 (dd, J = 8.3 Hz, 4J(H,F) =, 5.6 Hz, 1H, FCCHCH), 8.2
(d, J = 8.3 Hz, 1H, FCCCH), 8.96 (d, J = 8.6 Hz, 1H, FCCCCH); 13C-NMR (75
MHz, CDCl3):  13.6, 13.8, 21.8, 22.5, 29.9 (2C), 32.6, 37.0, 108.2 (d, 2J(C,F) = 21
Hz), 120.9 (d, 3J(C,F) = 6.4 Hz), 124.2 (d, 2J(C,F) = 15.7 Hz), 125.8 (d, 4J(C,F) = 2
Hz), 127.0 (d, 4J(C,F) = 1.6 Hz), 129.5, 130.3 (d, 4J(C,F) = 4.2 Hz), 132.3 (d, 3J(C,F) =
10.1 Hz), 132.7 (d, 3J(C,F) = 5.6 Hz), 138.9, 139.8, 161.7 (d, 1J(C,F) = 261.5 Hz),
197.9; EI-MS m/z: 346 (M+, 0.4 %), 311 (22), 310 (100), 268 (40), 267 (90), 255
(11), 254 (32), 253 (18), 239 (13), 226 (31), 225 (80), 213 (14), 212 (47), 211
(67), 209 (16), 207 (22), 197 (36), 196 (47), 183 (32), 170 (11). HRMS calculado
para C21H24ClFO: 346.1500; encontrado: 346.1474.
(Z)-2-Butil-3-cloro-1-(tien-2-il)hept-2-en-1-ona (9j): aceite amarillo; Rf = 0.67
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 14.9; IR (ATR): 1644, 1514,
1409, 1274, 1049, 722 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 
0.79, 0.88 (2t, J = 7.3 y 7.2 Hz respectivamente, 3H cada
uno, 2 × CH3), 1.15-1.25, 1.30-1.40, 1.40-1.45, 1.45-1.55
(4m, 2H cada uno, 4 × CH2), 2.26 (t, J = 7.2 Hz, 2H,
ClCCH2), 2.52 (t, J = 7.4 Hz, 2H, ClCCCH2), 7.15 (dd, J =
4.9 y 3.8 Hz, 1H, SCHCH), 7.63 (dd, J = 3.8 Hz, 4J = 1.1
Hz, 1H, SCCH), 7.72 (dd, J = 4.9 Hz, 4J = 1.1 Hz, 1H, SCH); 13C-NMR (75
MHz, CDCl3):  13.7, 13.8, 21.7, 22.5, 29.7, 29.8, 32.4, 37.1, 128.3, 134.3,
135.2, 137.0, 137.1, 144.0, 189.7; EI-MS m/z: 284 (M+, 9 %), 253 (19), 251 (57),
241 (12), 111 (100). HRMS calculado para C15H21ClOS: 284.1002; encontrado:
284.1028.
(Z)-3-Cloro-1-(4-metoxifenil)-2,3-difenilprop-en-1-ona (9k): aceite naranja; Rf
= 0.33 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 22.5; IR (ATR): 1604,
1509, 1346, 1249, 1175, 1028, 753, 696 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  3.83 (s, 3H, OCH3), 6.92 (d, J = 8.9 Hz,
2H, 2 × OCCH), 7.15-7.40 (m, 12H, 2 × Ph y 2 ×
OCCHCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  55.2, 114.1 (2C),
121.2, 122.7, 127.5 (2C), 128.0 (2C), 129.8 (2C), 130.2
220
Parte Experimental
(2C), 131.0, 131.1, 131.6, 133.2 (2C), 145.1, 155.1, 160.4, 196.4; EI-MS m/z:
313 (25 %), 312 (100), 311 (24), 281 (22), 268 (11), 240 (10), 239 (29). HRMS
calculado para C22H17ClO2-HCl: 312.1150; encontrado: 312.1113.
(Z)-4-Butil-5-cloro-1-fenilnon-4-en-3-ona y (E)-4-Butil-5-cloro-1-fenilnon-4en-3-ona [(Z)-9l/(E)-10l:3/1]: aceite marrón; Rf = 0.73
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 15.6; IR (ATR): 1697, 1603,
1496, 1454, 747, 698 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl 3): 
0.85-1.00 (m, 8H, 4 × CH3), 1.20-1.60 (m, 11H, 8 × CH2),
2.15-2.45 (m, 5H, 4 × CH2), 2.85-3.00 (m, 5H, 4 × CH2),
7.20-7.35 (m, 7H, 2 × Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 
13.7, 13.76, 13.85, 13.88, 21.9, 22.0, 22.4, 22.5, 29.5, 29.66,
29.77, 29.81, 29.9, 30.2, 30.6, 30.9, 34.6, 36.6, 43.9, 44.6, 126.0, 126.2, 128.3
(2C), 128.41 (2C), 128.43 (2C), 128.5 (2C), 132.0, 138.8, 139.2, 140.1, 140.8,
141.1, 204.2 (C=O, Z), 206.2 (C=O, E); EI-MS m/z: 270 (19 %), 241 (42), 180
(13), 179 (100), 166 (12), 137 (39), 105 (66), 91 (63). HRMS calculado para
C19H27ClO-HCl: 270.1984; encontrado: 270.1973.
(Z)-2-Butil-3-cloro-1-(naftalen-1-il)hept-2-en-1-ona (9m): aceite naranja; Rf =
0.73 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 18.8; IR (ATR): 1699, 1582,
1519, 1458, 1259, 1069, 1019, 822, 797 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  0.96, 1.01 (2t, J = 7.2 y 7.3 Hz,
respectivamente, 3H cada uno, 2 × CH3), 1.35-1.45, 1.451.55, 1.60-1.70 (3m, 2, 4 y 2H, respectivamente, 4 × CH2),
2.28, 2.59 (2t, J = 7.2 y 7.5 Hz, respectivamente, 2H cada
uno, 2 × CCH2), 7.25-7.35, 7.45-7.5, 7.70-7.75, 7.85-7.90,
8.65-8.70 (5m, 3, 1, 1, 1 y 1H, respectivamente, 7 × ArH); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3):  13.9, 14.0, 22.6, 22.8, 23.0, 25.9, 30.0, 31.7, 117.7, 122.8, 123.5,
125.3, 128.2, 128.8 (2C), 133.4, 133.9, 134.0, 147.0, 155.6, 200.8; EI-MS m/z:
293 (M+-Cl, 22 %), 292 (94), 250 (39), 249 (100), 236 (20), 235 (19), 221 (11),
208 (23), 207 (79), 202 (11), 195 (18), 194 (52), 193 (85), 191 (19), 190 (10),
189 (19), 179 (49), 178 (62), 177 (11), 176 (15), 165 (41), 152 (16). HRMS
calculado para C21H25ClO-HCl: 292.1827; encontrado: 292.1834.
(E)-2-Butil-3-cloro-1-fenilhept-2-en-1-ona (10a): aceite amarillo; Rf = 0.73
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 14.6; IR (ATR): 1668, 1636,
1596, 1579, 1465, 1448, 1268, 1213, 935, 720, 690 cm-1; 1HNMR (300 MHz, CDCl 3):  0.89, 0.99 (2t, J = 7.6 y 7.3 Hz,
respectivamente, 3H cada uno, 2 × CH3), 1.30-1.55, 1.601.70 (2m, 6 y 2H, respectivamente, 4 × CH2), 2.35-2.40,
2.45-2.50 (2m, 2H cada uno, 2 × CCH2), 7.45-7.50 (m, 2H,
Parte Experimental
221
OCCCHCH × 2), 7.55-7.65 (m, 1H, OCCCHCHCH), 7.85-7.95 (m, 2H, OCCCH
× 2); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  13.7, 13.9, 22.2, 22.6, 29.6, 30.5, 31.4, 34.5,
128.7 (2C), 129.4 (2C), 133.4, 135.7, 136.6, 137.0, 197.3; EI-MS m/z: 280
(M++2, 11 %), 279 (M++1, 10), 278 (M+, 33), 277 (11), 243 (32), 235 (17), 201
(11), 199 (12), 187 (11), 179 (18), 145 (14), 105 (100), 77 (50). HRMS calculado
para C17H23ClO: 278.1437; encontrado: 278.1428.
(Z)-3-Bromo-2-butil-1-fenilhept-2-en-1-ona (12): aceite marrón; Rf = 0.77
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 14.3; IR (ATR): 1668, 1631,
1596, 1580, 1463, 1449, 1313, 1264, 1211, 934, 716, 688
cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl 3):  0.68, 0.78 (2t, J = 7.3
y 7.1 Hz, respectivamente, 3H cada uno, 2 × CH3), 1.101.15, 1.15-1.35, 1.35-1.50 (3m, 2, 4 y 2H, respectivamente,
4 × CH2), 2.20 (t, J = 7.3 Hz, 2H, ClCCH2), 2.41 (t, J = 7.2
Hz, 2H, ClCCCH2), 7.35-7.45 (m, 2H, 2 × OCCCHCH),
7.45-7.55 (m, 1H, OCCCHCHCH), 7.80-7.85 (m, 2H, 2 × OCCCH); 13C-NMR
(75 MHz, CDCl3):  13.6, 13.7, 21.6, 22.4, 29.4, 30.6, 35.3, 38.9, 128.7 (2C),
129.4 (2C), 130.4, 133.7, 136.0, 139.8, 197.1; EI-MS m/z: 243 (1 %), 242 (5),
213 (12), 105 (100), 77 (29). HRMS calculado para C17H23BrO: 322.0932;
encontrado: 322.0910.
3.4. SÍNTESIS DE CICLOPENTENONAS
A una disolución agitada de alquino (8, 1 mmol) en tolueno seco (2.5
mL), bajo atmósfera de argón, se añadieron magnetita (10 mg, 13 mol% Fe) y el
correspondiente cloruro de ácido (13, 1.5 mmol). La mezcla resultante se agitó a
70 ºC durante 1 hora. La mezcla se hidrolizó con H2O (5 mL) y se extrajo con
AcOEt (3 × 5 mL). La fase orgánica se secó con MgSO4 y se evaporó a vacío. El
residuo se purificó mediante columna cromatográfica (gel de sílice,
hexano/acetato de etilo) obteniéndose los correspondientes productos 14:
cis-2,3-Dibutil-5-cloro-4-fenilciclopent-2-enona (14a): aceite amarillo; Rf =
0.63 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 16.5; IR (ATR): 1714, 1632,
1603, 1496, 1455, 1346, 751, 700 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  0.76 (t, J = 7.1 Hz, 3H, OCCCH2CH2CH2CH3),
0.86 (t, J = 7.2 Hz, 3H, OCCCCH2CH2CH2CH3), 1.10-1.45
(m, 8H, 4 × CH2), 1.90 (ddd, 2J = 14 Hz, J = 8.7 y 5.3 Hz,
1H, OCCCCH2), 2.15-2.30 (m, 2H, OCCCH2), 2.41 (ddd, 2J
= 14 Hz, J = 9.4 y 6.2 Hz, 1H, OCCCCH2), 3.90 (d, J = 2.7
Hz, 1H, OCCHCH), 3.98 (d, J = 2.7 Hz, 1H, OCCH), 7.00-7.05 (m, 2H, 2 ×
ClCHCHCCH),
7.15-7.30
(m,
3H,
2
×
ClCHCHCCHCH
y
222
Parte Experimental
ClCHCHCCHCHCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  13.6, 13.8, 22.5, 22.6,
23.3, 28.5, 29.1, 30.6, 57.7, 62.1, 127.5 (2C), 127.8, 129.1 (2C), 138.9, 139.9,
172.6, 201.1; EI-MS m/z: 306 (M++2, 18 %), 305 (M++1, 12), 304 (M+, 54), 277
(24), 276 (14), 275 (71), 270 (21), 269 (100), 247 (13), 227 (13), 185 (11), 183
(11), 155 (14), 153 (10), 141 (21), 129 (17), 128 (14), 115 (17), 103 (12), 91
(32), 77 (13). HRMS calculado para C19H25ClO: 304.1594; encontrado:
304.1645.
cis-5-Cloro-2,3-dietil-4-fenilciclopent-2-enona (14b): aceite amarillo; Rf = 0.37
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 14.5; IR (ATR): 1713, 1633,
1603, 1495, 1455, 1354, 760, 728, 700 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  0.99 (t, J = 7.6 Hz, 3H, OCCCCH2CH3),
1.10 (t, J = 7.6 Hz, 3H, OCCCH2CH3), 2.02 (dq, 2J = 14.5
Hz, J = 7.6 Hz, 1H, OCCCCH2), 2.35 (q, J = 7.6 Hz, 2H,
OCCCH2), 2.53 (dq, 2J = 14.5 Hz, J = 7.6 Hz, 1H,
OCCCCH2), 4.01 (d, J = 2.7 Hz, 1H, OCCHCH), 4.08 (d, J
= 2.7 Hz, 1H, OCCH), 7.10-7.15 (m, 2H, 2 × ClCHCHCCH), 7.30-7.40 (m, 3H,
2 × ClCHCHCCHCH y ClCHCHCCHCHCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 
11.7, 13.1, 16.8, 21.9, 57.4, 62.2, 127.5 (2C), 127.8, 129.1 (2C), 138.7, 140.7,
173.4, 201.0; EI-MS m/z: 250 (M++2, 14 %), 248 (M +, 42), 219 (11), 214 (16),
213 (100), 185 (16), 143 (14), 141 (12), 129 (28), 128 (15), 115 (17), 91 (16), 77
(14). HRMS calculado para C15H17ClO: 248.0968; encontrado: 248.0930.
cis-5-Cloro-4-fenil-2,3-dipentilciclopent-2-enona (14c): aceite amarillo; Rf =
0.63 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 17.5; IR (ATR): 1715, 1632,
1603, 1496, 1455, 1358, 748, 728, 700 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  0.83, 0.91 (2t, J = 6.9 Hz cada uno, 3H
cada uno, 2 × CH3), 1.15-1.25, 1.25-1.40, 1.40-1.55 (3m, 4H
cada uno, 6 × CH2), 1.98 (ddd, 2J = 13.8 Hz, J = 9.2 y 5.3
Hz, 1H, OCCCCH2), 2.20-2.40 (m, 2H, OCCCH2), 2.47
(ddd, 2J = 13.8, Hz, J = 9.4 y 6.6 Hz, 1H, OCCCCH2), 3.98
(d, J = 2.7 Hz, 1H, OCCHCH), 4.06 (d, J = 2.7 Hz, 1H, OCCH), 7.10-7.15 (m,
2H, 2 × ClCHCHCCH), 7.30-7.40 (m, 3H, 2 × ClCHCHCCHCH y
ClCHCHCCHCHCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl 3):  13.7, 13.9, 22.2, 22.4,
23.5, 26.6, 28.1, 28.8, 31.5, 31.7, 57.8, 62.1, 127.5 (2C), 127.8, 129.1 (2C),
138.9, 139.9, 172.6, 201.1; EI-MS m/z: 334 (M++2, 18 %), 333 (M++1, 13), 332
(M+, 52), 298 (24), 297 (100), 291 (27), 290 (16), 289 (79), 263 (14), 261 (39),
241 (18), 185 (14), 183 (15), 165 (10), 155 (17), 153 (13), 141 (26), 129 (18),
128 (17), 115 (19), 103 (14), 91 (44), 77 (14). HRMS calculado para C21H29ClO:
332.1907; encontrado: 332.1912.
Parte Experimental
223
cis-3-(Terc-butil)-5-cloro-4-fenil-2-metilciclopent-2-enona
(14d):
aceite
amarillo; Rf = 0.73 (Hexano/AcOEt:4/1); t r = 14.7; IR
(ATR): 1713, 1636, 1603, 1495, 1484, 1455, 1313, 1143,
1022, 966, 759, 700 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 
1.37 (s, 9H, C(CH3)3), 2.00 (d, 5J = 0.7 Hz, 3H, CH3), 3.79
(dd, J = 2.8 Hz, 5J = 0.7 Hz, 1H, OCCHCH), 3.99 (d, J = 2.8
Hz, 1H, OCCH), 7.10-7.15, 7.30-7.40 (2m, 2 y 3H,
respectivamente, Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  18.3,
29.5 (3C), 34.0, 60.6, 62.2, 127.6 (2C), 127.9, 129.2 (2C), 139.3, 145.3, 166,
200.8; EI-MS m/z: 264 (M++2, 16 %), 262 (M+, 47), 247 (16), 228 (18), 227
(100), 200 (15), 199 (91), 185 (17), 183 (12), 169 (13), 165 (13), 157 (16), 155
(12), 153 (11), 143 (15), 142 (12), 141 (19), 129 (15), 128 (21), 115 (15), 105
(18), 103 (14), 91 (26), 77 (18). HRMS calculado para C16H19ClO: 262.1124;
encontrado: 262.1080.
trans-3-(Terc-butil)-5-cloro-4-fenil-2-metilciclopent-2-enona (14d’): aceite
amarillo; Rf = 0.67 (Hexano/AcOEt:4/1); t r = 14.8; IR
(ATR): 1712, 1649, 1602, 1494, 1479, 1465, 1241, 703 cm1 1
; H-NMR (300 MHz, CDCl3):  1.13 (s, 9H, C(CH3)3),
2.08 (d, 5J = 1.6 Hz, 3H, CH3), 3.83 (d, J = 1 Hz, 1H,
OCCH), 4.15-4.20 (m, 1H, OCCHCH), 7.05-7.15, 7.25-7.35
(2m, 2 y 3H, respectivamente, Ph); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3):  11.1, 29.0 (3C), 36.1, 58.4, 59.5, 127.2 (2C),
127.7, 129.1 (2C), 135.0, 140.6, 178.4, 203.4; EI-MS m/z: 262 (M+, 21 %), 247
(11), 228 (11), 227 (61), 205 (11), 169 (11), 141 (17), 128 (10), 125 (10), 124
(100), 123 (14), 115 (12), 109 (50), 103 (11), 91 (15), 81 (24), 77 (14). HRMS
calculado para C16H19ClO: 262.1124; encontrado: 262.1116.
cis-2,3-Dibutil-5-cloro-4-(4-fluorofenil)ciclopent-2-enona
(14e):
aceite
amarillo; Rf = 0.67 (Hexano/ACOEt:4/1); tr = 16.3; IR
(ATR): 1715, 1633, 1605, 1508, 1464, 1458, 1348, 1227,
1159, 1097, 823, 789, 733 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  0.85, 0.94 (2t, J = 7.1 Hz cada uno, 3H cada uno,
2 × CH2CH3), 1.20-1.50 (m, 8H, 4 × CH2), 1.96 (ddd, 2J =
13.7 Hz, J = 8.6 y 4.7 Hz, 1H, OCCCCH2), 2.20-2.35 (m,
2H, OCCCH2), 2.49 (ddd, 2J = 13.7 Hz, J = 9.2 y 5.7 Hz,
1H, OCCCCH2), 3.97 (d, J = 2.8 Hz, 1H, OCCHCH), 4.01 (d, J = 2.8 Hz, 1H,
OCCH), 7.00-7.15 (m, 4H, 4 × ArH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  2.8, 3.0,
13.2, 13.3, 14.1, 20.1, 20.9, 22.6, 53.6, 59.6, 122.9 (d, 2J(C,F) = 25.3 Hz, 2C),
138.1 (d, 3J(C,F) = 9.6 Hz, 2C), 144.6 (d, 4J(C,F) = 3.8 Hz), 151.1, 177.0 (d, 1J(C,F) =
289.5 Hz), 188.5, 222.1; EI-MS m/z: 324 (M++2, 16 %), 323 (M++1, 10), 322
224
Parte Experimental
(M+, 48), 295 (24), 294 (13), 293 (72), 288 (22), 287 (100), 265 (13), 245 (11),
203 (11), 201 (11), 159 (20), 147 (12), 146 (13), 133 (14), 109 (34), 91 (14).
HRMS calculado para C19H24ClFO: 322.1500; encontrado: 322.1489.
cis-2,3-Dibutil-5-cloro-4-(4-metoxifenil)ciclopent-2-enona
(14f):
aceite
amarillo; Rf = 0.53 (Hexano/ACOEt:4/1); t r = 18.1; IR
(ATR): 1713, 1631, 1611, 1511, 1463, 1249, 1176, 1033,
820 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl 3):  0.85, 0.94 (2t, J =
7.1 Hz cada uno, 3H cada uno, 2 × CH2CH3), 1.15-1.50 (m,
8H, 4 × CH2), 1.99 (ddd, 2J = 13.8 Hz, J = 8.8 y 5 Hz, 1H,
OCCCCH2), 2.20-2.40 (m, 2H, OCCCH2), 2.48 (ddd, 2J =
13.8 Hz, J = 9.3 y 6.1 Hz, 1H, OCCCCH2), 3.81 (s, 3H,
OCH3), 3.93 (d, J = 2.7 Hz, 1H, OCCHCH), 4.02 (d, J = 2.7 Hz, 1H, OCCH),
6.89 (d, J = 8.6 Hz, 2H, 2 × CH3OCCH), 7.03 (d, J = 8.6 Hz, 2H, 2 ×
CH3OCCHCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl 3):  13.7, 13.9, 22.6, 22.7, 23.3, 28.5,
29.2, 30.6, 55.3, 57.0, 62.3, 114.6 (2C), 128.6 (2C), 130.9, 139.7, 159.2, 172.9,
201.3; EI-MS m/z: 336 (M++2, 18 %), 335 (M++1, 12), 334 (M+, 49), 305 (19),
300 (33), 299 (100), 279 (16), 277 (47), 271 (19), 269 (14), 255 (17), 243 (11),
207 (30), 171 (11), 121 (29). HRMS calculado para C20H27ClO2: 334.1700;
encontrado: 334.1666.
3.5. SÍNTESIS DE CICLOPENTA[a]NAFTALENONAS
A una disolución agitada de alquino (8, 1 mmol) en tolueno seco (2.5
mL), bajo atmósfera de argón, se añadieron magnetita (25 mg, 33 mol% Fe) y el
cloruro de ácido (7i, 1.5 mmol). La mezcla resultante se agitó a 70 ºC durante 1
hora. La mezcla se hidrolizó con H2O (5 mL) y se extrajo con AcOEt (3 × 5 mL).
La fase orgánica se secó con MgSO4 y se evaporó a vacío. El residuo se purificó
mediante columna cromatográfica (gel de sílice, hexano/acetato de etilo)
obteniéndose los correspondientes productos 15, 16 ó 17:
3-Fenil-2-metil-1H-ciclopenta[a]naftalen-1-ona (15a): sólido naranja; p.f. 117120 ºC (Hexano); Rf = 0.63 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 19.7;
IR (ATR): 1698, 1628, 1581, 1565, 1519, 1440, 1329, 1217,
1066, 834, 753, 701 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 
1.95 (s, 3H, CH3), 7.25 (d, J = 8.1 Hz, 1H, OCCCCHCHC),
7.34 (t, J = 8.5 Hz, 1H, OCCCCHCHCH), 7.45-7.60 (m,
6H, Ph y OCCCCHCHCH), 7.69 (d, J = 8.3 Hz, 1H,
OCCCCCHCHCH), 7.78 (d, J = 8.1 Hz, 1H,
OCCCCHCHC), 8.77 (d, J = 8.5 Hz, 1H, OCCCCHCHCH); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3):  8.4, 118.8, 122.7, 123.5, 125.5, 127.9 (2C), 128.2, 128.6 (2C), 128.9
Parte Experimental
225
(2C), 129.1, 129.7, 132.6, 133.7, 133.9, 147.0, 152.7, 200.1; EI-MS m/z: 271
(M++1, 20 %), 270 (M+, 100), 269 (41), 253 (11), 242 (22), 241 (46), 240 (17),
239 (46), 226 (13), 215 (15), 120 (17). HRMS calculado para C20H14O:
270.1045; encontrado: 270.1037. Datos del monocristal: M = 270.31; tamaño del
cristal max = 0.25, mid = 0.24, min = 0.03; monoclínico, grupo espacial: P21/c, a
= 12.714 (17), b = 13.994 (18), c = 8.433 (11) Å,  = 90º, β = 108.49º (3), γ =
90º; V = 1423 (3) Å3; ρcalcd = 1.262 g/cm3; 2θmax = 50.42; tipo de radiación: Mo, λ
= 0.71073 Å. El registro de datos del monocristal se basó en tres ensayos ω-scan
(empezando con ω=-34º) tomando como valores de Φ = 0º, 120º y 240º con el
detector a 2θ = -32º. Se llevó a cabo una prueba adicional de 100 pulsos con
valores de 2θ = -32º, ω = -34º y Φ = 0º para mejorar el ruido. Por cada prueba
realizada, se registraron 606 pulsos a intervalos de 0.3º y 30 s por pulso. T = 25 ±
1º C, reflexiones independientes = 2522, reflexiones incluidas en el refinamiento
= 10535, I > 2/σ. Los datos de difracción se integraron utilizando el programa
SAINT; y las intensidades integradas fueron corregidas por efecto polarización
de Lorentz mediante SADABS, μ = 0.076, transmisión min = 0.7266, transmisión
max = 0.9977. La estructura fue resuelta por métodos directos; número de
parámetros = 192. Todos los átomos de hidrógeno fueron situados en posiciones
ideales y refinados como átomos rígidos. R = 0.0718, wR = 0.1323, densidad
electrónica residual = 0.519. Todos los resultados fueron depositados en el
Centro de Datos Cristalográficos de Cambridge.
2-Butil-3-fenil-1H-ciclopenta[a]naftalen-1-ona (15b): aceite naranja; Rf = 0.6
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 21.8; IR (ATR): 1697, 1628,
1579, 1518, 1492, 1441, 1367, 1334, 1158, 1088, 1049,
1023, 827, 799, 744, 698 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
 0.85 (t, J = 7.3 Hz, 3H, CH3), 1.25-1.40, 1.45-1.55 (2m,
2H cada uno, 2 × CH2), 2.33 (t, J = 7.5 Hz, 2H, CCH2), 7.15
(d, J = 8.1 Hz, 1H, OCCCCHCHC), 7.29 (ddd, J = 8.3 y 6.8
Hz, 4J = 1.2 Hz, 1H, OCCCCHCHCH), 7.40-7.55 (m, 6H,
Ph y OCCCCHCHCH), 7.65 (d, J = 8.4 Hz, 1H, OCCCCCHCHCH), 7.74 (d, J =
8.1 Hz, 1H, OCCCCHCHC), 8.73 (dd, J = 8.3 Hz, 4J = 0.9 Hz, 1H,
OCCCCHCHCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  13.8, 22.8, 22.9, 31.6, 118.9,
122.5, 123.5, 125.5, 127.7 (2C), 128.3, 128.7 (2C), 128.9, 129.0, 129.1, 132.9,
133.8, 134.1, 134.3, 147.2, 153.1, 200.3; EI-MS m/z: 313 (M++1, 20 %), 312
(M+, 80), 271 (10), 270 (47), 269 (100), 268 (10), 257 (13), 256 (19), 252 (18),
251 (14), 250 (12), 241 (20), 240 (21), 239 (63), 226 (12). HRMS calculado para
C23H20O: 312.1514; encontrado: 312.1470.
226
Parte Experimental
2-Metil-3-(p-tolil)-1H-ciclopenta[a]naftalen-1-ona (15c): aceite marrón; Rf =
0.50 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 20.9; IR (ATR): 1697, 1621,
1580, 1509, 1439, 1377, 1329, 1239, 1187, 1158, 1064, 913,
825, 811, 757 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl 3):  1.93 (s,
3H, OCCCH3), 2.45 (s, 3H, CHCCH3), 7.29 (d, J = 8.1 Hz,
1H, OCCCCHCHC), 7.3-7.35 (m, 3H, 2 × CH3CCH y
OCCCCHCHCH), 7.42 (d, J = 8.2 Hz, 2H, 2 ×
CH3CCHCH), 7.50 (ddd, J = 8.5 y 6.8 Hz, 4J = 1.3 Hz, 1H,
OCCCCHCHCH), 7.7 (d, J = 8.5 Hz, 1H, OCCCCCHCHCH), 7.81 (d, J = 8.1
Hz, 1H, OCCCCHCHC), 8.75 (dd, J = 8.5 Hz, 4J = 1.3 Hz, 1H,
OCCCCHCHCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  8.5, 21.5, 118.9, 123.0, 123.7,
125.6, 128.0 (2C), 128.3, 129.0, 129.2, 129.4 (2C), 129.5, 129.9, 133.7, 134.0,
139.2, 147.3, 153.0, 200.4; EI-MS m/z: 285 (M++1, 23 %), 284 (M+, 100), 283
(29), 269 (38), 255 (12), 252 (10), 241 (18), 240 (15), 239 (37), 207 (17), 119
(11). HRMS calculado para C21H16O: 284.1201; encontrado: 284.1237.
(E)-2-Etil-3-etiliden-2,3-dihidro-1H-ciclopenta[a]naftalen-1-ona (16a): sólido
amarillo; p.f. 94-96 ºC (Hexano); Rf = 0.50
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 16.8; IR (ATR): 1687, 1620,
1587, 1513, 1440, 1186, 815, 748 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  0.81 (t, J = 7.5 Hz, 3H, CH2CH3), 1.95-2.05 (m
con d a 2.00, J = 7.2 Hz, 1 y 3H, respectivamente, CH2CH3
y CHCH3), 2.15-2.25 (m, 1H, CH2CH3), 3.30-3.35 (m 1H,
CHCH2CH3), 6.45 (qd, J = 7.2 Hz, 4J = 1.6 Hz, 1H,
CHCH3), 7.54 (ddd, J = 8.1 y 7 Hz, 4J = 1.3 Hz, 1H, OCCCCHCHCH), 7.68
(ddd, J = 8.4 y 7 Hz, 4J = 1.4 Hz, 1H, OCCCCHCHCH), 7.75 (d, J = 8.6 Hz, 1H,
CH3CHCCCH), 7.87 (d, J = 8.1 Hz, 1H, OCCCCCHCHCH), 8.01 (d, J = 8.6 Hz,
1H, CH3CHCCCHCH), 9.19 (d, J = 8.4 Hz, 1H, OCCCCHCHCH); 13C-NMR
(75 MHz, CDCl3):  9.2, 15.1, 23.7, 50.2, 117.9, 120.3, 124.8, 126.6, 128.0,
129.0, 129.1, 129.5, 133.0, 135.7, 137.2, 152.9, 207.0; EI-MS m/z: 236 (M+, 36
%), 209 (17), 208 (100), 193 (16), 179 (21), 178 (42), 165 (22). HRMS calculado
para C17H16O: 236.1201; encontrado: 236.1179. Datos del monocristal: M =
236.30; tamaño del cristal max = 0.16, mid = 0.14, min = 0.04; triclínico, grupo
espacial: P1, a = 5.268 (4), b = 7.674 (6), c = 25.24 (2) Å,  = 86.224º (13), β =
84.914º (14), γ = 71.474º (14); V = 9630 (13) Å3; ρcalcd = 1.222 g/cm3; 2θmax =
50.1; tipo de radiación: Mo, λ = 0.71073 Å. El registro de datos del monocristal
se basó en tres ensayos ω-scan (empezando con ω=-34º) tomando como valores
de Φ = 0º, 120º y 240º con el detector a 2θ = -32º. Se llevó a cabo una prueba
adicional de 100 pulsos con valores de 2θ = -32º, ω = -34º y Φ = 0º para mejorar
el ruido. Por cada prueba realizada, se registraron 606 pulsos a intervalos de 0.3º
y 30 s por pulso. T = 24 ± 1ºC, reflexiones independientes = 6371, reflexiones
Parte Experimental
227
incluidas en el refinamiento = 8052, I > 2/σ. Los datos de difracción se integraron
utilizando el programa SAINT; y las intensidades integradas fueron corregidas
por efecto polarización de Lorentz mediante SADABS, μ = 0.074, transmisión
min = 0.828, transmisión max = 0.997. La estructura fue resuelta por métodos
directos; número de parámetros = 493. Todos los átomos de hidrógeno fueron
situados en posiciones ideales y refinados como átomos rígidos. R = 0.0718, wR
= 0.1323, densidad electrónica residual = 0.161. Todos los resultados fueron
depositados en el Centro de Datos Cristalográficos de Cambridge.
(E)-2-Butil-3-butiliden-2,3-dihidro-1H-ciclopenta[a]naftalen-1-ona
(16b):
aceite naranja; Rf = 0.57 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 19.1; IR
(ATR): 1693, 1621, 1587, 1514, 1456, 1439, 1184, 821, 750
cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl 3):  0.83, 1.05 (2t, J = 7 y
7.4 Hz, respectivamente, 3H cada uno, 2 × CH3), 1.20-1.35,
1.55-1.65 (2m, 4 y 2H, respectivamente, 3 × CH2), 1.851.95, 2.05-2.15 (2m, 1H cada uno, OCCHCH2), 2.25-2.45
(m, 2H, OCCHCCHCH2), 3.30-3.40 (m 1H, OCCH), 6.36
(td, J = 7.6 Hz, 4J = 1.5 Hz, 1H, OCCHCCH), 7.55 (t, J = 7.5 Hz, 1H,
OCCCCHCHCH), 7.68 (t, J = 7.5 Hz, 1H, OCCCCHCHCH), 7.78 (d, J = 8.6 Hz,
1H, OCCCCHCHC), 7.88 (d, J = 8.2 Hz, 1H, OCCCCCHCHCH), 8.03 (d, J =
8.6 Hz, 1H, OCCCCHCHC), 9.19 (d, J = 8.4 Hz, 1H, OCCCCHCHCH); 13CNMR (75 MHz, CDCl3):  13.8, 14.0, 22.8, 23.0, 26.9, 30.9, 31.6, 49.6, 118.1,
124.9, 125.8, 126.6, 128.1, 129.1, 129.2, 129.5, 133.1, 135.7, 136.7, 152.8,
207.1; EI-MS m/z: 292 (M+, 23 %), 250 (23), 249 (17), 237 (19), 236 (100), 221
(19), 209 (11), 208 (63), 207 (28), 194 (32), 191 (12), 189 (11), 179 (31), 178
(39), 165 (26), 152 (11). HRMS calculado para C21H24O: 292.1827; encontrado:
292.1807.
(E)-2-Pentil-3-pentiliden-2,3-dihidro-1H-ciclopenta[a]naftalen-1-ona (16c):
aceite amarillo; Rf = 0.67 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 21.0; IR
(ATR): 1693, 1620, 1587, 1515, 1457, 1439, 1183, 822, 751
cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  0.80, 0.96 (2t, J = 6.9
y 7.2 Hz, respectivamente, 3H cada uno, 2 × CH3), 1.101.35, 1.40-1.45, 1.50-1.55 (3m, 6, 2 y 2H, respectivamente,
5 × CH2), 1.80-1.90, 2.05-2.15 (2m, 1H cada uno,
OCCHCH2), 2.30-2.40 (m, 2H, OCCHCCHCH2), 3.25-3.35
(m 1H, OCCH), 6.33 (dt, J = 7.6 Hz, 4J = 1.5 Hz, 1H, OCCHCCH), 7.53 (ddd, J
= 8.1 y 7.1 Hz, 4J = 1.2 Hz, 1H, OCCCCHCHCH), 7.65 (ddd, J = 8.3 y 7.1 Hz, 4J
= 1.2 Hz, 1H, OCCCCHCHCH), 7.76 (d, J = 8.7 Hz, 1H, OCCCCHCHC), 7.85
(d, J = 8.1 Hz, 1H, OCCCCCHCHCH), 8.01 (d, J = 8.7 Hz, 1H, OCCCCHCHC),
9.15 (d, J = 8.3 Hz, 1H, OCCCCHCHCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  14.0
228
Parte Experimental
(2C), 22.4, 22.6, 24.4, 29.3, 31.2, 31.7, 32.1, 49.6, 118.1, 124.9, 126.1, 126.6,
128.1, 129.1, 129.2, 129.5, 133.1, 135.7, 136.6, 152.8, 207.1; EI-MS m/z: 320
(M+, 17 %), 264 (19), 263 (18), 251(12), 250 (60), 249 (10), 221 (14), 209 (18),
208 (100), 207 (24), 195 (12), 194 (31), 191 (14), 189 (13), 182 (23), 179 (35),
178 (46), 165 (29), 152 (11). HRMS calculado para C23H28O: 320.2140;
encontrado: 320.2159.
1,1,2,3-Tetrametilfenantren-4-(1H)-ona (17): aceite amarillo; Rf = 0.53
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 17.1; IR (ATR): 1701, 1633,
1616, 1595, 1508, 1457, 1378, 1284, 1071, 827, 757 cm-1;
1
H-NMR (300 MHz, CDCl3):  1.54 (s, 6H, C(CH3)2), 2.09
(q, 5J = 0.8 Hz, 3H, OCCCH3), 2.11 (q, 5J = 0.8 Hz, 3H,
OCCCCH3), 7.53 (ddd, J = 8.1 y 6.8 Hz, 4J = 1.2 Hz, 1H,
OCCCCHCHCH), 7.64 (ddd, J = 8.3 y 6.8 Hz, 4J = 1.6 Hz,
1H, OCCCCHCHCH), 7.67 (d, J = 8.8 Hz, 1H,
OCCCCHCHC), 7.83 (d, J = 8 Hz, 1H, OCCCCCHCHCH), 7.99 (d, J = 8.8 Hz,
1H, OCCCCHCHC), 9.79 (d, J = 8.3 Hz, 1H, OCCCCHCHCH); 13C-NMR (75
MHz, CDCl3):  12.3, 16.7, 28.0 (2C), 40.8, 124.0, 124.7, 126.1, 127.7, 127.9,
128.4, 131.1, 132.0, 132.3, 133.0, 152.4, 155.1, 186.8; EI-MS m/z: 251 (M++1,
20 %), 250 (M+, 100 %), 236 (16), 235 (85), 222 (19), 221 (11), 220 (19), 209
(36), 208 (21), 207 (90), 193 (10), 192 (54), 191 (36), 190 (13), 189 (21), 179
(14), 178 (15), 166 (12), 165 (27), 152 (14). HRMS calculado para C18H18O:
250.1358; encontrado: 250.1345.
4. REACCIONES CATALIZADAS POR COBRE IMPREGNADO SOBRE
MAGNETITA
4.1. BORILACIÓN DE DOBLES ENLACES CARBONO-CARBONO
Procedimiento general: A una disolución agitada de bispinacolato de
diboro (18, 0.7 mmol) en tolueno (0.5 mL), bajo atmósfera de argón, se
añadieron CuO-Fe3O4 (50 mg, 2.5 mol%), K2CO3 (0.45 mmol), el
correspondiente compuesto ,β-insaturado (19, 0.5 mmol) o la correspondiente
olefina (21, 0.5 mmol) y MeOH (1 mmol). La mezcla resultante se agitó a 60 ºC
durante 2 ó 96 horas (Tablas 13 y 14). El catalizador fue retirado con un imán y
la mezcla se hidrolizó con NH4Cl (5 mL) y se extrajo con AcOEt (3 × 5 mL). La
fase orgánica se secó con MgSO4 y se evaporó a vacío. El residuo se purificó
mediante columna cromatográfica (gel de sílice, hexano/acetato de etilo)
obteniéndose los correspondientes productos 20 ó 22:
Parte Experimental
229
3-Fenil-3-(4,4,5,5-tetrametil-1,3,2-dioxaborolan-2-il)propanamida (20a):114k
sólido blanco; p. f. 141-143 ºC (Hexano); Rf = 0.29
(AcOEt); tr = 17.2; IR (KBr): 3372, 3178, 2971, 1662, 1308,
1241, 1128, 700 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): δ 1.18,
1.21 (2s, 6H cada uno, 4 × CH3), 2.56 (dd, 2J = 14.8 Hz, J =
5.8 Hz, 1H, BCHCH2), 2.72 (dd, J = 10 y 5.8 Hz, 1H, BCH),
2.82 (dd, 2J = 14.8 Hz, J = 10 Hz, 1H, BCHCH2), 5.41 (s,
ancho, 2H, NH2), 7.10-7.20, 7.20-7.30 (2m, 1 y 4H,
respectivamente, Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3, C unido al B cuadrupolar no
observado): δ 24.51 (2C), 24.52 (2C), 38.9, 83.5 (2C), 125.7, 128.2 (2C), 128.5
(2C), 141.6, 174.9; EI-MS m/z: 276 (M++1, 17 %), 275 (M+, 100), 274 (40), 260
(16), 218 (34), 217 (47), 216 (29), 176 (49), 175 (78), 174 (82), 173 (18), 132
(51), 131 (55), 130 (38), 129 (11), 117 (31), 116 (14), 115 (18), 105 (45), 104
(75), 103 (30), 99 (24), 98 (30), 91 (25), 83 (33), 78 (20), 77 (24), 69 (11).
3-(4,4,5,5-Tetrameil-1,3,2-dioxaborolan-2-il)propanamida
(20b):
sólido
blanco; p. f. 184-188 ºC (Hexano); Rf = 0.7
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 12.8; IR (KBr): 3418, 3225, 1676,
1549, 1315, 1115 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  1.05
(t, J = 7.4 Hz, 2H, BCH2), 1.26 (s, 12H, 4 × CH3), 2.37 (t, J
= 7.4 Hz, 2H, BCH2CH2), 5.50 (s, ancho, 2H, NH2); 13CNMR (75 MHz, CDCl3, C unido al B cuadrupolar no
observado): δ 24.8 (4C), 30.2, 83.3 (2C), 176.3; EI-MS m/z:
184 (10 %), 141 (94), 140 (100), 139 (197), 100 (25), 99 (15), 84 (20), 83 (16),
55 (10). Análisis elemental calculado para C9H18BNO3: C = 54.30; H = 9.11; N =
7.04; encontrado: C = 54.32; H = 9.09; N = 6.98.
3-Fenil-3-(4,4,5,5-tetrametil-1,3,2-dioxaborolan-2-il)propionato de etilo
(20c):112c aceite amarillo; Rf = 0.27 (Hexano/AcOEt:4/1); tr
= 15.8; IR (película): 1729, 1449, 1375, 1120 cm-1; 1HNMR (300 MHz, CDCl3):  1.15-1.30 (m, 15H, 5 × CH3),
2.65 (dd, 2J = 15.3 Hz, J = 5.7 Hz, 1H, BCHCH2), 2.73 (dd,
J = 9.5 y 5.7 Hz, 1H, BCH), 2.88 (dd, 2J = 15.3 Hz, J = 9.5
Hz, 1H, BCHCH2), 4.05-4.15 (m, 2H, OCH2), 7.10-7.20,
7.20-7.30 (2m, 1 y 4H, respectivamente, Ph); 13C-NMR (75
MHz, CDCl3, C unido al B cuadrupolar no observado):  14.2, 24.5 (2C), 24.6
(2C), 37.3, 60.3, 83.5 (2C), 125.6, 128.2 (2C), 128.4 (2C), 141.3, 173.4; EI-MS
m/z: 304 (M+, 45 %), 303 (12), 259 (15), 246 (22), 233 (63), 232 (16), 176 (16),
175 (12), 145 (15), 132 (23), 131 (46), 129 (12), 117 (24), 105 (36), 104 (100),
103 (19), 91 (10), 83 (61), 78 (11), 77 (11), 55 (14).
230
Parte Experimental
3-Fenil-3-(4,4,5,5-tetrametil-1,3,2-dioxaborolan-2-il)propionitrilo (20d):114l
aceite incoloro, Rf = 0.37 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 15.2; IR
(película): 2243, 1362, 1328, 1128, 848, 694 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  1.22, 1.25 (2s, 6H cada uno, 4 × CH3),
2.55-2.70 (m, 2H, BCH y BCHCH2), 2.78 (dd, 2J = 13 Hz, J
= 4.8 Hz, 1H, BCHCH2), 7.15-7.35 (m, 5H, Ph); 13C-NMR
(75 MHz, CDCl3, C unido al B cuadrupolar no observado): δ
20.6, 24.4 (2C), 24.6 (2C), 84.3 (2C), 119.4, 126.6, 128.1
(2C), 128.8 (2C), 139.3; EI-MS m/z: 257 (M+, 26%), 256 (12), 242 (12), 217
(19), 117 (35), 105 (12), 104 (100), 85 (14), 83 (12).
4-Fenil-4-(4,4,5,5-tetrametil-1,3,2-dioxaborolan-2-il)butan-2-ona
(20e):114l
aceite amarillo; Rf = 0.37 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 15.1; IR
(película): 1709, 1369, 1315, 1135 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  1.16, 1.22 (2s, 6H cada uno, 4 × CH3), 2.13
(s, 3H, OCH3), 2.63 (dd, J = 10.8 y 5.2 Hz, 1H, BCH), 2.83
(dd, 2J = 18.3 Hz, J = 5.2 Hz, 1H, BCHCH2), 3.03 (dd, 2J =
18.3 Hz, J = 10.8 Hz, 1H, BCHCH2), 7.10-7.15, 7.20-7.30
(2m, 1 y 4H, respectivamente, Ph); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3, C unido al B cuadrupolar no observado): δ 24.40 (2C), 24.42 (2C), 29.5,
47.4, 83.2 (2C), 125.4, 128.1 (2C), 128.4 (2C), 141.5, 208.2; EI-MS m/z: 274
(M+, 0.2 %), 259 (51), 258 (12), 216 (29), 191 (63), 190 (17), 174 (71), 173 (31),
159 (40), 158 (18), 157 (13), 147 (42), 145 (47), 144 (13), 143 (11), 133 (11),
132 (65), 131 (82), 130 (100), 129 (85), 128 (26), 127 (14), 125 (12), 118 (54),
117 (48), 116 (28), 115 (84), 105 (23), 104 (21), 103 (19), 101 (15), 91 (45), 85
(10), 84 (60), 83 (27), 78 (13), 77 (19), 69 (17), 59 (14), 55 (23).
1,3-Difenil-3-(4,4,5,5-tetrametil-1,3,2-dioxaborolan-2-il)propan-1-ona
(20f):113c sólido blanco; p. f. 75-77 ºC (Hexano); Rf = 0.6
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 17.3; IR (KBr): 1676, 1362, 1308,
1135 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl 3):  1.17, 1.25 (2s,
6H cada uno, 4 × CH3), 2.80 (dd, J = 10.8 y 5.1 Hz, 1H,
BCH), 3.42 (dd, 2J = 18.3 Hz, J = 5.1 Hz, 1H, BCHCH2),
3.56 (dd, 2J = 18.3 Hz, J = 10.8 Hz, 1H, BCHCH2), 7.1-7.2,
7.25-7.35, 7.40-7.45, 7.50-7.55, 7.90-8.00 (5m, 1, 4, 2, 1 y
2H, respectivamente, 2 × Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3, C unido al B
cuadrupolar no observado): δ 24.48 (2C), 24.52 (2C), 43.2, 83.3 (2C), 125.6,
128.0 (2C), 128.3 (2C), 128.4 (2C), 128.5 (2C), 132.9, 136.7, 141.9, 199.6; EIMS m/z: 336 (M+, 6 %), 321 (12), 278 (28), 254 (12), 253 (77), 252 (23), 237
(17), 236 (100), 235 (46), 210 (11), 209 (68), 193 (24), 192 (67), 191 (54), 189
(11), 178 (13), 159 (12), 132 (16), 131 (18), 117 (15), 116 (11), 115 (34), 105
Parte Experimental
231
(68), 104 (20), 103 (62), 91 (17), 84 (32), 83 (12), 78 (10), 77 (63), 69 (11), 55
(15), 51 (11).
4-(4,4,5,5-Tetrametil-1,3,2-dioxaborolan-2-il)tetrahidropiran-2-ona
(20g):114m aceite amarillo; Rf = 0.53 (Hexano/AcOEt:4/1); tr
= 14.5; IR (película): 1722, 1449, 1375, 1321, 1148 cm-1;
1
H-NMR (300 MHz, CDCl 3):  1.25 (s, 12H, 4 × CH3),
1.50-2.00, 2.40-2.75 (2m, 3 y 2H, respectivamente, 2 × CH2
y BCH), 3.60-3.75 (m, 2H, OCH2); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3, C unido al B cuadrupolar no observado): δ 23.9,
24.5 (2C), 24.7 (2C), 30.9, 69.9, 83.9 (2C), 171.6; EI-MS
m/z: 226 (M+, 2 %), 211 (9), 183 (22), 168 (49), 167 (15), 153 (23), 141 (11), 140
(100), 139 (47), 127 (23), 126 (17), 125 (30), 99 (12), 98 (10), 97 (13), 96 (23),
85 (25), 84 (18), 83 (29), 82 (18), 81 (23), 69 (15), 68 (13), 59 (16), 57 (11).
3-(4,4,5,5-Tetrametil-1,3,2-dioxaborolan-2-il)ciclohexanona (20h):114m aceite
amarillo; Rf = 0.43 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 13.1; IR
(película): 1709, 1375, 1322, 1135, 974, 847 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  1.14 (s, 12H, 4 × CH3), 1.30-1.40,
1.45-1.70, 1.75-1.85, 1.90-2.05, 2.15-2.30 (5m, 1, 2, 1, 1 y
4H, respectivamente, 4 × CH2 y BCH); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3, C unido al B cuadrupolar no observado): δ 24.46
(2C), 24.50 (2C), 26.2, 28.2, 41.6, 42.3, 83.2 (2C), 212.1;
EI-MS m/z: 225 (M++1, 10 %), 224 (M+, 74), 223 (18), 209 (38), 196 (25), 181
(37), 167 (31), 166 (100), 165 (28), 154 (11), 153 (55), 152 (29), 151 (23), 140
(21), 139 (32), 138 (43), 137 (20), 129 (57), 128 (15), 125 (20), 124 (34), 123
(32), 122 (23), 113 (10), 111 (25), 110 (80), 109 (18), 108 (24), 107 (57), 101
(27), 97 (33), 96 (41), 95 (31), 94 (15), 93 (21), 85 (56), 84 (58), 83 (93), 82 (23),
81 (86), 80 (56), 79 (48), 69 (53), 68 (33), 67 (49), 66 (14), 59 (58),58 (10), 57
(42).
2-(2-Feniletil)-4,4,5,5-tetrametil-1,3,2-dioxaborolano (22a):244 aceite incoloro;
Rf = 0.67 (Hexane/EtOAc 4:1); tr = 13.0; IR (película):
1366, 1312, 1140, 962, 843 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  1.14 (t, J = 8.2 Hz, 2H, BCH2), 1.22 (s, 12H, 4 ×
CH3), 2.75 (t, J = 8.2 Hz, 2H, PhCH2), 7.10-7.30 (m, 5H,
Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3, C unido al B cuadrupolar
no observado): δ 24.8 (4C), 29.9, 83.0 (2C), 125.4, 128.0
(2C), 128.1 (2C), 144.4; EI-MS m/z: 232 (M+, 16 %), 217
244
Y. Yamamoto, R. Fujikawa, T. Unemoto, N. Miyaura, Tetrahedron 2004, 60, 10695-10700.
232
Parte Experimental
(18), 175 (56), 174 (18), 146 (12), 133 (17), 132 (73), 131 (41), 105 (51), 104
(18), 91 (88), 85 (19), 84 (100), 78 (10), 77 (12), 69 (13), 65 (11), 59 (14).
4,4,5,5-Tetrametil-2-(2-[2-naftil]etil)-1,3,2-dioxaborolano (22b):245 sólido
blanco; p. f. 50-53 ºC (Hexano); Rf = 0.67
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 17.4; IR (KBr): 1362, 1302,
1121, 848, 807 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  1.28
(s, 12H, 4 × CH3), 1.32 (t, J = 8.1 Hz, 2H, BCH2), 3.00 (t, J
= 8.1 Hz, 2H, BCH2CH2), 7.40-7.50 (m, 3H, 3 × ArH),
7.72 (s, 1H, ArH), 7.80-7.90 (m, 3H, 3 × ArH); 13C-NMR
(75 MHz, CDCl3, C unido al B cuadrupolar no observado):
δ 24.7 (4C), 30.0, 83.0 (2C), 124.8, 125.60, 125.62, 127.2, 127.3, 127.5, 127.6,
131.8, 133.5, 141.8; EI-MS m/z: 283 (M++1, 13 %), 282 (M+, 66), 281 (16), 225
(17), 182 (36), 181 (28), 166 (34), 165 (12), 164 (18), 163 (10), 155 (36), 154
(100), 153 (13), 141 (69), 115 (17), 84 (45).
2-(4-Clorofenetil)-4,4,5,5-tetrametil-1,3,2-dioxaborolano
(22c):246
aceite
amarillo; Rf = 0.70 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 14.8; IR
(película): 1384, 1318, 1128, 1087, 968, 849 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  1.18 (t, J = 8.1 Hz, 2H, BCH2), 1.22
(s, 12H, 4 × CH3), 2.72 (t, J = 8.1 Hz, 2H, BCH2CH2), 7.14
(d, J = 8.4 Hz, 2H, 2 × ClCCHCH), 7.23 (d, J = 8.4 Hz, 2H,
2 × ClCCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3, C unido al B
cuadrupolar no observado): δ 24.8 (4C), 29.3, 83.2 (2C),
128.2 (2C), 129.3 (2C), 131.1, 142.8; EI-MS m/z: 266 (M+, 14 %), 251 (14), 211
(14), 209 (42), 208 (13), 167 (10), 166 (18), 165 (16), 150 (12), 139 (18), 131
(32), 127 (18), 125 (52), 85 (15), 84 (100), 59 (14)
2-(2-Fenilpropil)-4,4,5,5-tetrametil-1,3,2-dioxaborolano (22d):247
aceite
incoloro; Rf = 0.63 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 13.2; IR
(película): 1360, 1306, 1140, 968, 849 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  1.05-1.20 (m con s a 1.18, 14H, 4 × CH3 y
BCH2), 1.30 (d, J = 6.9 Hz, 3H, CHCH3), 3.00-3.15 (m, 1H,
PhCH), 7.15-7.20, 7.25-7.35 (2m, 1 y 4H, respectivamente,
Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3, C unido al B cuadrupolar
no observado): δ 24.6 (2C), 24.7 (2C), 24.9, 35.8, 82.9 (2C),
125.6, 126.6 (2C), 128.1 (2C), 149.2; EI-MS m/z: 246 (M+, 21 %), 231 (49), 230
245
246
247
D. Noh, H. Chea, J. Ju, J. Yun, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 6062-6064.
C. M. Crudden, Y. B. Hleba, A. C. Chen, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9200-9201.
A. G. Karatjas, E. Vedejs, J. Org. Chem. 2008, 73, 9508-9510.
Parte Experimental
233
(16), 202 (11), 146 (35), 145 (23), 131 (26), 130 (13), 128 (15), 118 (13), 105
(100), 104 (17), 103 (13), 85 (10), 84 (91).
2-Hexil-4,4,5,5-tetrametil-1,3,2-dioxaborolano (22e):248 aceite incoloro; Rf =
0.4 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 9.5; IR (película): 1454, 1259,
1093, 1027, 808 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  0.87
(t, J = 6.6 Hz, 3H, CH2CH3), 0.90-1.05 (m, 4H, 2 × CH2),
1.23 (s, 12H, 4 × CCH3), 1.25-1.30, 1.30-1.50 (2m, 4 y 2H,
respectivamente, 3 × CH2); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3, C
unido al B cuadrupolar no observado): δ 14.1, 15.5, 22.9,
24.71 (2C), 24.73 (2C), 31.2, 32.9, 82.7 (2C); EI-MS m/z:
212 (M+, 3 %), 198 (12), 197 (100), 196 (25), 170 (11), 154 (12), 141 (10), 129
(46), 128 (17), 127 (13), 126 (65), 113 (26), 112 (57), 111 (25), 101 (24), 97
(11), 87 (16), 85 (63), 84 (79), 83 (59), 71 (65), 70 (21), 69 (30), 59 (22), 57 (24).
4.2. SÍNTESIS DE BENZO[b]FURANOS
Procedimiento general: A una disolución agitada de 2-iodofenol (23, 1
mmol) en tolueno (3 mL) bajo atmósfera de argón, se añadieron CuO-Fe3O4 (50
mg, 1.3 mol%), KOH (1.2 mmol) y el correspondiente alquino (24, 2 mmol). La
mezcla resultante se agitó a 130 ºC durante 24 horas. El catalizador fue retirado
con un imán y la mezcla se hidrolizó con H2O (5 mL) y se extrajo con AcOEt (3
× 5 mL). La fase orgánica se secó con MgSO4 y se evaporó a vacío. El residuo se
purificó mediante columna cromatográfica (gel de sílice, hexano/acetato de etilo)
obteniéndose los correspondientes productos 25:
2-Fenilbenzofurano (25a):119e sólido blanco; p. f. 108-112 ºC (Hexano); Rf =
0.70 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 14.2; IR (KBr): 1556, 1467,
1443, 1253, 1039, 909, 802, 742 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  7.06 (s, 1H, OCCHC), 7.20-7.35, 7.35-7.40, 7.457.50, 7.55-7.60, 7.60-7.65, 7.85-7.90 (6m, 2, 1, 2, 1, 1 y 2H,
respectivamente, 9 × Ar-H); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 
101.3, 111.2, 120.9, 122.9, 124.2, 124.9 (2C), 128.5, 128.8
(2C), 129.2, 130.4, 154.9, 155.9; EI-MS m/z: 195 (M++1, 16
+
%), 194 (M , 100), 165 (48).
248
A. Caballero, S. Sabo-Etienne, Organometallics 2007, 26, 1191-1195.
234
Parte Experimental
2-[(4-Trifluorometil)fenil]benzofurano (25b):249 sólido blanco; p. f. 146-149 ºC
(Hexano); Rf = 0.67 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 14.0; IR
(ATR): 1615, 1453, 1414, 1321, 1164, 1105, 1066, 920,
840, 811, 769 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  7.12
(s, 1H, OCCHC), 7.25 (td, J = 7.4 Hz, 4J = 0.9 Hz, 1H,
OCCHCHCH), 7.33 (td, J = 7.4 Hz, 3J = 1.3 Hz, 1H,
OCCHCH), 7.53 (d, J = 7.4 Hz, 1H, OCCH), 7.60 (d, J =
7.4 Hz, 1H, OCCHCHCHCH), 7.68 (d, J = 8.4 Hz, 2H, 2 ×
CF3CCHCH), 7.94 (d, J = 8.4 Hz, 2H, 2 × CF3CCH); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3):  103.2, 111.3, 121.3, 123.2, 124.1 (q, 1J(C,F) = 273 Hz), 124.9 (2C),
125.1, 125.7 (q, 3J(C,F) = 3.5 Hz, 2C), 128.8, 129.5 (q, 2J(C,F) = 33 Hz), 133.7,
154.2, 155.1; EI-MS m/z: 263 (M++1, 16 %), 262 (M+, 100), 165 (29).
2-(3-Etinilfenil)benzofurano (25c): sólido blanco; p. f. 71-74 ºC (Hexano); Rf =
0.67 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 18.0; IR (ATR): 3285,
1606, 1563, 1482, 1474, 1454, 1258, 1235, 1108, 1044,
794, 750 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  3.13 (s, 1H,
CCH), 7.04 (d, 4J = 0.7 Hz, 1H, OCCHC), 7.24 (td, J = 7.3
Hz, 4J = 1.1 Hz, 1H, OCCHCHCH), 7.30 (td, J = 7.3 Hz, 4J
= 1.4 Hz, 1H, OCCHCH), 7.40 (t, J = 7.5 Hz, 1H,
CCHCHCHC), 7.47 (dt, J = 7.8 Hz, 4J = 1.3 Hz, 1H,
CCHCHCHCCO), 7.51 (d, J = 7.5 Hz, 1H, OCCH), 7.59 (d, J = 7.5 Hz, 1H,
OCCHCHCHCH), 7.84 (dt, J = 7.7 Hz, 4J = 1.4 Hz, 1H, CCHCHCHCCO), 8.00
(dd, 4J = 1.3 Hz, 1H, CCHCCO); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  77.7, 83.2,
102.0, 111.2, 121.1, 122.7, 123.1, 124.6, 125.2, 128.5, 128.8, 129.0, 130.7,
132.0, 154.8, 154.9; EI-MS m/z: 219 (M++1, 18 %), 218 (M+, 100), 189 (38).
HRMS calculado para C16H10O: 218.0732; encontrado: 218.0755.
2-(4-Metoxifenil)benzofurano (25d):119e sólido blanco; m.p. 146-148 ºC
(Hexano); Rf = 0.50 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 16.2; IR
(ATR): 1607, 1587, 1566, 1502, 1464, 1451, 1242, 1208,
1022, 834, 798 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  3.82
(s, 3H, OCH3), 6.84 (s, 1H, OCCHC), 6.94 (d, J = 8.9 Hz,
2H, 2 × CH3OCCH), 7.19 (td, J = 7.2 Hz, 4J = 1.3 Hz,
1H, OCCHCHCH), 7.23 (td, J = 7.2 Hz, 4J = 1.3 Hz, 1H,
OCCHCH), 7.48 (d, J = 7.3 Hz, 1H, OCCH), 7.52 (d, J =
7.2 Hz, 1H, OCCHCHCHCH), 7.77 (d, J = 8.9 Hz, 2H, 2 × CH3OCCHCH); 13CNMR (75 MHz, CDCl3):  55.3, 99.6, 110.9, 114.2 (2C), 120.5, 122.8, 123.3,
249
S. E. Denmark, R. C. Smith, W.-T. T. Chang, J. M. Muhuhi, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131,
3104-3118.
Parte Experimental
235
123.7, 126.4 (2C), 129.5, 154.6, 156.0, 159.9; EI-MS m/z: 225 (M++1, 16 %),
224 (M+, 100), 210 (11), 209 (72), 181 (50), 152 (30).
4-(Benzofuran-2-il)-N,N-dimetilanilina (25e):250 sólido blanco; p. f. 165-168 ºC
(Hexano); Rf = 0.43 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 17.8; IR
(ATR): 1607, 1511, 1443, 1356, 1254, 1192, 1172, 818,
789, 743 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  2.98 (s, 6H,
N(CH3)2), 6.74 (d, J = 8.8 Hz, 2H, 2 × NCCH), 6.77 (s,
1H, OCCHC), 7.15-7.20, 7.45-7.50 (2m, 2H, cada uno, 4 ×
ArH), 7.72 (d, J = 8.8 Hz, 2H, NCCHCH × 2); 13C-NMR
(75 MHz, CDCl3):  40.3 (2C), 98.0, 110.7, 112.1 (2C),
118.6, 120.1, 122.6, 123.1, 126.1 (2C), 129.8, 150.5, 154.5, 157.0; EI-MS m/z:
238 (M++1, 17 %), 237 (M+, 100), 236 (36), 222 (13), 221 (22), 165 (16), 118
(15).
2-(Benzofuran-2-il)piridina (25f):251 sólido amarillo; p. f. 80-83 ºC (Hexano);
Rf = 0.33 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 14.4; IR (ATR): 1605,
1588, 1574, 1556, 1348, 1301, 1256, 1167, 1108, 1055, 988,
923, 820, 800, 775, 751 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
 7.15-7.20 (m, 1H, NCHCH), 7.23 (t, J = 7.4 Hz, 1H,
OCCHCHCH), 7.31 (t, J = 7.4 Hz, 1H, OCCHCH), 7.41 (s,
1H, OCCHC), 7.54 (d, J = 7.7 Hz, 1H, OCCH), 7.61 (d, J =
7.6 Hz, 1H, OCCHCHCHCH), 7.69 (t, J = 7.8 Hz, 1H,
NCHCHCH), 7.83 (d, J = 7.8 Hz, 1H, NCCH) 8.65 (d, J = 5 Hz, 1H, NCH); 13CNMR (75 MHz, CDCl3):  104.7, 111.4, 119.7, 121.6, 122.7, 123.1, 125.1, 128.7,
136.6, 149.1, 149.7, 154.9, 155.1; EI-MS m/z: 196 (M++1, 16 %), 195 (M+, 100),
167 (25), 166 (26), 140 (11), 139 (17).
2-(Ciclohex-1-en-1-il)benzofurano (25g): sólido blanco; p. f. 55-57 ºC
(Hexano); Rf = 0.8 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 16.4; IR
(ATR): 1555, 1449, 1432, 1254, 1007, 804, 743 cm-1; 1HNMR (300 MHz, CDCl3):  1.60-1.70, 1.70-1.80, 2.20-2.30,
2.30-2.40 (4m, 2H cada uno, 4 × CH2), 6.45 (s, 1H,
OCCHC), 6.59 (tt, J = 4.1 Hz, 4J = 1.7 Hz, 1H, CH2CH),
7.14 (td, J = 7.3 Hz, 4J = 1.2 Hz, 1H, OCCHCHCH), 7.20
(td, J = 7.3 Hz, 4J = 1.5 Hz, 1H, OCCHCH), 7.35-7.40 (m,
1H, OCCH), 7.45-7.50 (m, 1H, OCCHCHCHCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
 22.1, 22.3, 24.9, 25.4, 100.0, 110.7, 120.5, 122.4, 123.7, 126.0, 127.1, 129.1,
250
251
X.-F. Duan, J.-X. Feng, Z.-B. Zhang, Synthesis 2010, 515-519.
A. Seggio, G. Priem, F. Chevalier, F. Mongin, Synthesis 2009, 3617-3632.
236
Parte Experimental
154.4, 157.4; EI-MS m/z: 199 (M++1, 15 %), 198 (M+, 100), 197 (22), 194 (14),
183 (29), 181 (11), 171 (11), 170 (75), 169 (55), 165 (17), 142 (12), 141 (19),
131 (20), 128 (13), 115 (20). HRMS calculado para C14H14O: 198.1045;
encontrado: 198.1030.
2-Hexilbenzofurano (25h): 252 aceite amarillo; Rf = 0.87 (Hexano/AcOEt:4/1); t r
= 12.8; IR (ATR): 1600, 1587, 1455, 1252, 1167, 1104,
1008, 944, 793, 748, 738 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
 0.89 (t, J = 7.1 Hz, 3H, CH3), 1.25-1.40 (m, 6H, 3 × CH2),
1.73 (quint, J = 7.5 Hz, 2H, CCH2CH2), 2.74 (t, J = 7.5 Hz,
2H, CCH2), 6.34 (s, 1H, OCCH), 7.10-7.20 (m, 2H, 2 ×
CCHCH), 7.35-7.40, 7.45-7.50 (2m, 1H cada uno, 2 ×
CCHCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  14.1, 22.6, 27.7,
28.5, 28.9, 31.6, 101.8, 110.7, 120.2, 122.4, 123.0, 129.1, 154.7, 159.8; EI-MS
m/z: 202 (M+, 100%), 132 (29), 131 (100), 95 (13), 77 (13).
2-Ciclohexilbenzofurano (25i):253 aceite amarillo; Rf = 0.8 (Hexano/AcOEt:4/1);
tr = 14.9; IR (ATR): 1596, 1584, 1454, 1249, 1007, 946,
795, 749, 737 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  1.201.30, 1.35-1.55, 1.70-1.75, 1.80-1.85, 2.10-2.15 (5m, 1, 4,
1, 2 y 2H, respectivamente, 5 × CH2), 2.74 (tt, J = 11.1 y
3.4 Hz, 1H, CH2CH), 6.32 (s, 1H, OCCHC), 7.15 (td, J =
7.3 Hz, 4J = 1.4 Hz, 1H, OCCHCHCH), 7.18 (td, J = 7.3
Hz, 4J = 1.4 Hz, 1H, OCCHCH), 7.40 (d, J = 7.3 Hz, 1H,
OCCH), 7.46 (d, J = 7.3 Hz, 1H, OCCHCHCHCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
 25.6 (2C), 25.8, 31.0 (2C), 37.2, 99.4, 110.4, 120.0, 121.9, 122.6, 128.6, 154.1,
163.7; EI-MS m/z: 201 (M++1, 15 %), 200 (M+, 66), 171 (13), 158 (17), 157
(100), 144 (44), 132 (16), 131 (34), 129 (12), 128 (16), 115 (26).
2-{[(Tetrahidro-2H-pyran-2-il)oxi]metil}benzofurano
(25k): 120a
aceite
amarillo; Rf = 0.57 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 16.6; IR
(ATR): 1587, 1454, 1442, 1255, 1200, 1180, 1117, 1076,
1021, 808, 741 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  1.501.75, 1.80-1.90 (2m, 5 y 1H, respectivamente, 3 × CH2),
3.56 (dtd, 2J = 11 Hz, J = 4.3 y 1.3 Hz 1H, OCH2CH2), 3.92
(ddd, 2J = 11.1 Hz, 3J = 8.3 y 3 Hz, 1H, OCH2CH2), 4.65 (d,
2
J = 13.1 Hz, 1H, OCH2C), 4.75-4.80 (m, 1H, OCHO), 4.81
2
(d, J = 13.1 Hz, 1H, OCH2C), 6.68 (s, 1H, OCCHC), 7.19 (td, J = 7.5 Hz, 4J = 1
252
253
R. Wang, S. Mo, Y. Lu, Z. Shen, Adv. Synth. Catal. 2011, 353, 713-718.
T. Pei, C.-y. Chen, L. DiMichele, I. W. Davies, Org. Lett. 2010, 12, 4972-4975.
Parte Experimental
237
Hz, 1H, OCCHCHCH), 7.25 (td, J = 7.8 Hz, 4J = 1.4 Hz, 1H, OCCHCH), 7.46
(dd, J = 7.8 Hz, 4J = 0.6 Hz, 1H, OCCH), 7.50 (dd, J = 7.5 Hz, 4J = 0.6 Hz, 1H,
OCCHCHCHCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  19.0, 25.3, 30.2, 61.0, 61.9,
97.4, 105.6, 111.2, 120.9, 122.6, 124.2, 128.0, 154.3, 155.1; EI-MS m/z: 232
(M+, 4 %), 148 (42), 147 (41), 132 (22), 131 (100), 91 (30), 89 (11), 84 (24), 83
(11), 77 (13).
4.3. SÍNTESIS DE 1,3-DI(BENZOFURAN-2-IL)PROPANO
A una disolución agitada de 2-iodofenol (23, 2.2 mmol) en tolueno (3
mL) bajo atmósfera de argón, se añadieron CuO-Fe3O4 (50 mg, 1. mol%), KOH
(2.4 mmol) y el alquino (26, 1 mmol). La mezcla resultante se agitó a 130 ºC
durante 72 horas. El catalizador fue retirado con un imán y la mezcla se hidrolizó
con H2O (5 mL) y se extrajo con AcOEt (3 × 5 mL). La fase orgánica se secó con
MgSO4 y se evaporó a vacío. El residuo se purificó mediante columna
cromatográfica (gel de sílice, hexano/acetato de etilo) obteniéndose el producto
27:
1,3-Di(benzofuran-2-il)propano (27): aceite amarillo; Rf = 0.70
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 18.4; IR (ATR): 1600, 1587,
1454, 1430, 1251, 1173, 796, 748 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  2.23 (quint, J = 7.6 Hz, 2H, CH2CH2), 2.89 (td, J
= 7.7 Hz, 4J = 0.8 Hz, 4H, 2 × CCH2), 6.44 (q, 4J = 0.8 Hz,
2H, 2 × OCCHC), 7.19 (td, J = 7.2 Hz, 4J = 1.6 Hz, 2H, 2 ×
OCCHCHCH), 7.23 (td, J = 7.2 Hz, 4J = 1.8 Hz, 2H, 2 ×
OCCHCH), 7.40-7.45, 7.50-7.55 (2m, 2H cada uno, 2 ×
OCCHCH y 2 × OCCCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  25.7, 27.7 (2C), 102.4
(2C), 110.7 (2C), 120.2 (2C), 122.4 (2C), 123.2 (2C), 128.8 (2C), 154.6 (2C),
158.4 (2C); EI-MS m/z: 276 (M+, 29 %), 145 (14), 144 (100), 132 (13), 131 (33),
115 (12). HRMS calculado para C19H16O2: 276.1150; encontrado: 276.1158.
4.4. SÍNTESIS DE ALQUINIL ANILINAS
A una disolución agitada de la correspondiente 2-iodoanilina (28, 1
mmol) en tolueno (3 mL) bajo atmósfera de argón, se añadieron PdO/Cu-Fe3O4
(50 mg, 1.5/0.8 mol%), NaOH (10 mmol) y el correspondiente alquino (24, 1.5
mmol). La mezcla resultante se agitó a 130 ºC durante 72 horas. El catalizador
fue retirado con un imán y la mezcla se hidrolizó con H2O (5 mL) y se extrajo
con AcOEt (3 × 5 mL). La fase orgánica se secó con MgSO4 y se evaporó a
vacío. El residuo se purificó mediante columna cromatográfica (gel de sílice,
hexano/acetato de etilo) obteniéndose los correspondientes productos 29.
238
Parte Experimental
2-(Feniletinil)anilina (29a):126e sólido marrón; p. f. 77-80ºC (Hexano); Rf = 0.30
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 15.4; IR (ATR): 3458, 3366,
2204, 1613, 1567, 1308, 1251, 749, 691 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  4.23 (s, ancho, 2H, NH2); 6.65-6.75, 7.107.20, 7.30-7.40, 7.50-7.55 (4m, 2, 1, 4 y 2H,
respectivamente, 9 × ArH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 
85.8, 94.6, 107.9, 114.3, 117.9, 123.2, 128.2, 128.3 (2C),
129.7, 131.4 (2C), 132.1, 147.7; EI-MS m/z: 194 (M++1, 16
+
%), 193 (M , 100), 192 (17), 165 (33).
2-{[4-(Trifluorometil)fenil]etinil}anilina (29b):126d sólido marrón; p. f. 111-113
ºC (Hexano); Rf = 0.53 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 14.9;
IR (ATR): 3457, 3365, 1613, 1487, 1453, 1321, 1064,
842, 750 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  4.28 (s,
ancho, 2H, NH2), 6.70-6.75 (m, 2H, NCCH y
NCCHCHCH), 7.17 (td, J = 7.9 Hz, 4J = 1.6 Hz, 1H,
NCCHCH), 7.37 (dd, J = 7.8 Hz, 4J = 1.5 Hz, 1H,
NCCHCHCHCH), 7.60 (m, 4H, C6H4CF3); 13C-NMR (75
MHz, CDCl3):  88.4, 93.3, 107.1, 114.5, 118.1, 123.9 (q, 1J(C,F) = 273 Hz), 125.3
(q, 3J(C,F) = 3.7 Hz, 2C), 127.1, 129.8 (q, 2J(C,F) = 33 Hz), 130.3, 131.6 (2C), 132.3,
147.9; EI-MS m/z: 262 (M++1, 16 %), 261 (M+, 100), 165 (15).
2-[(4-Metoxifenil)etinil]anilina (29c):126e sólido marrón; p. f. 96-99 ºC
(Hexano); Rf = 0.20 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 17.2; IR
(ATR): 3485, 3386, 1604, 1566, 1505, 1489, 1455, 1307,
1285, 1243, 1172, 1024, 831, 750 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  3.85 (s, 3H, OCH3); 4.29 (s, ancho, 2H,
NH2), 6.70-6.75 (m, 2H, NCCH y NCCHCHCH), 6.90
(d, J = 8.7 Hz, 2H, 2 × OCCH), 7.16 (td, J = 7.6 Hz, 4J =
1.3 Hz, 1H, NCCHCH), 7.38 (dd, J = 7.7 Hz, 4J = 1.3 Hz,
1H, NCCHCHCHCH), 7.50 (d, J = 8.7 Hz, 2H, 2 × OCCHCH); 13C-NMR (75
MHz, CDCl3):  55.3, 84.4, 94.6, 108.3, 114.0 (2C), 114.3, 115.4, 117.9, 129.4,
132.0, 132.9 (2C), 147.6, 159.6; EI-MS m/z: 224 (M++1, 17 %), 223 (M+, 100),
209 (16), 208 (99), 180 (41), 178 (11), 152 (20).
Parte Experimental
239
4-[(2-Aminofenil)etinil]-N,N-dimetilanilina (29d):254 sólido marrón; p. f. 133136 ºC (Hexano); Rf = 0.30 (Hexano/AcOEt:4/1); tr =
15.8; IR (ATR): 3470, 3376, 2202, 1607, 1518, 1452,
1362, 1227, 1194, 814, 741 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  2.97 (s, 6H, N(CH3)2); 4.24 (s, ancho, 2H,
NH2), 6.65 (d, J = 9 Hz, 2H, 2 × (CH3)2NCCH), 6.656.75 (m, 2H, NH2CCH y NH2CCHCHCH), 7.09 (td, J =
7.6 Hz, 4J = 1.5 Hz, 1H, NH2CCHCH), 7.33 (dd, J = 7.7
4
Hz, J = 1.5 Hz, 1H, NH2CCHCHCHCH), 7.39 (d, J = 9 Hz, 2H, 2 ×
(CH3)2NCCHCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  40.2 (2C), 83.5, 95.8, 109.0,
110.1, 111.8 (2C), 114.2 117.9, 128.9, 131.8, 132.5 (2C), 147.4, 150.0; EI-MS
m/z: 237 (M++1, 17 %), 236 (M+, 100), 235 (21), 221 (15), 220 (17), 117 (16),
110 (11).
2-(Oct-1-in-1-il)anilina (29e):255 aceite marrón; Rf = 0.6 (Hexano/AcOEt:4/1); t r
= 14.3; IR (ATR): 3476, 3379, 1612, 1573, 1491, 1455, 744
cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  0.89 (t, J = 7.3 Hz, 3H,
CH3); 1.20-1.35, 1.40-1.50, 1.55-1.65 (3m, 4, 2 y 2H,
respectivamente, 4 × CH2), 2.44 (t, J = 7.1 Hz, 2H, CCH2),
4.13 (s, ancho, 2H, NH2), 6.60-6.65 (m, 2H, NCCH y
NCCHCHCH), 7.04 (td, J = 7.7 Hz, 4J = 1.4 Hz, 1H,
NCCHCH), 7.22 (dd, J = 7.8 Hz, 4J = 1.5 Hz, 1H,
13
NCCHCHCHCH); C-NMR (75 MHz, CDCl3):  14.0, 19.6, 22.5, 28.6, 28.9,
31.3, 76.9, 95.7, 108.9, 114.0, 117.7, 128.7, 131.9, 147.5; EI-MS m/z: 201 (M+,
45 %), 172 (17), 158 (13), 144 (32), 143 (16), 132 (26), 131 (40), 130 (100), 117
(11), 106 (11), 103 (14), 77 (17).
4-Cloro-2-(feniletinil)anilina (29f):126e sólido marrón; p. f. 108-110 ºC
(Hexano); Rf = 0.40 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 19.8; IR (cm1
): 3487, 3388, 1604, 1482, 1459, 1309, 1246, 1148, 891,
810, 755, 688; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  4.26 (s,
ancho, 2H, NH2), 6.64 (d, J = 8.7 Hz, 1H, NCCH), 7.08 (dd,
J = 8.6 Hz, 4J = 2.4 Hz, 1H, ClCCHCH), 7.30-7.40, 7.507.55 (2m, 4 y 2H, respectivamente, Ph y ClCCHC); 13CNMR (75 MHz, CDCl3):  84.6, 95.6, 109.3, 115.4, 122.4,
254
255
L. G. Fedenok, N. A. Zolnikova, Tetrahedron Lett. 2003, 44, 5453-5455.
R. Álvarez, C. Martínez, Y. Madich, J. G. Denis, J. M. Aurrecoechea, A. R. de Lera, Chem.
Eur. J. 2010, 16, 12746-12753.
240
Parte Experimental
122.8, 128.4 (2C), 128.5, 129.6, 131.3, 131.5 (2C), 146.3; EI-MS m/z: 229
(M++1, 34 %), 228 (M+, 16), 227 (100), 192 (13), 191 (16), 190 (11), 165 (31),
163 (11), 89 (12).
4.5. SÍNTESIS DE INDOLES
A una disolución agitada de 29 (1 mmol) en tolueno (4 mL) se añadió
ZnBr2 (1 mmol). La mezcla resultante se agitó a 130 ºC durante 24 horas. El
catalizador fue retirado con un imán y la mezcla se hidrolizó con H 2O (5 mL) y
se extrajo con AcOEt (3 × 5 mL). La fase orgánica se secó con MgSO4 y se
evaporó a vacío. El residuo se purificó mediante columna cromatográfica (gel de
sílice, hexano/acetato de etilo) obteniéndose los correspondientes productos 30:
2-Fenil-1H-indol (30a):126e sólido marrón; p. f. 130-132 ºC (Hexano); Rf = 0.50
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 16.0; IR (ATR): 3444, 1602,
1480, 1456, 1446, 1297, 762, 740, 688 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  6.82 (d, 4J = 1.5 Hz, 1H, NCCHC), 7.12
(td, J = 7.5 Hz, 4J = 0.6 Hz, 1H, NCCHCHCH), 7.19 (td, J =
7.5 Hz, 4J = 0.9 Hz, 1H, NCCHCH), 7.32 (t, J = 7.4 Hz, 1H,
NCCCHCHCH), 7.39 (d, J = 8 Hz, 1H, NCCH), 7.43 (t, J =
7.4 Hz, 2H, 2 × NCCCHCH), 7.62 (d, J = 8 Hz, 1H,
NCCHCHCHCH), 7.65 (d, J = 7.6 Hz, 2H, 2 × NCCCH), 8.34 (s, ancho, 1H,
NH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  100.0, 110.9, 120.3, 120.6, 122.3, 125.1
(2C), 127.7, 129.0 (2C), 129.3, 132.4, 136.8, 137.9; EI-MS m/z: 194 (M++1, 16
%), 193 (M+, 100), 192 (15), 165 (21).
2-[4-(Trifluorometil)fenil]-1H-indol (30b):126d sólido marrón; p. f. 167-171 ºC
(Hexano); Rf = 0.50 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 15.9; IR
(ATR): 3422, 1616, 1452, 1427, 1321, 1109, 1069, 841,
796, 747 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, Acetona-d6):  7.06 (t,
J = 7.5 Hz, 1H, NCCHCHCH), 7.08 (s, 1H, NCCHC), 7.17
(t, J = 7.6 Hz, 1H, NCCHCH), 7.45 (d, J = 7.8 Hz, 1H,
NCCH), 7.61 (d, J = 7.8 Hz, 1H, NCCHCHCHCH), 7.78
(d, J = 8.1 Hz, 2H, 2 × CF3CCH), 8.08 (d, J = 8.1 Hz, 2H,
2 × CF3CHCH), 10.9 (s, ancho, 1H, NH); 13C-NMR (75 MHz, Acetona-d6): 
101.8, 112.2, 120.7, 121.4, 123.4, 125.3 (q, 1J(C,F) = 271 Hz), 126.1 (2C), 126.6
(q, 3J(C,F) = 3.8 Hz, 2C), 129.1 (q, 2J(C,F) = 32.6 Hz), 129.9, 136.9, 137.3, 138.7;
EI-MS m/z: 262 (M++1, 26 %), 261 (M+, 100), 165 (10).
Parte Experimental
241
2-(4-Metoxifenil)-1H-indol (30c):126e sólido blanco; p. f. 175-178 ºC (Hexano);
Rf = 0.27 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 17.8; IR (ATR): 3429,
1605, 1579, 1544, 1498, 1453, 1428, 1246, 1025, 834,
783, 739 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, Acetona-d6):  3.82
(s, 3H, OCH3), 6.75 (s, 1H, NCCHC), 6.98 (td, J = 7.1 Hz,
4
J = 1 Hz, 1H, NCCHCHCH), 7.00 (d, J = 9 Hz, 2H, 2 ×
OCCH), 7.05 (td, J = 7 Hz, 4J = 1 Hz, 1H, NCCHCH), 7.37 (d, J = 8 Hz, 1H,
NCCH), 7.51 (d, J = 7.8 Hz, 1H, NCCHCHCHCH), 7.78 (d, J = 8.9 Hz, 2H, 2 ×
OCCHCH), 10.5 (s, ancho, 1H, NH); 13C-NMR (75 MHz, Acetona-d6):  54.7,
97.7, 110.9, 114.2 (2C), 119.4, 119.8, 121.2, 125.3, 126.3 (2C), 129.4, 137.3,
138.0, 159.3 EI-MS m/z: 224 (M++1, 21 %), 223 (M+, 100), 209 (18), 208 (72),
180 (23), 178 (10), 152 (12).
4-(1H-Indol-2-il)-N,N-dimetilanilina (30d):254 sólido marrón; p. f. 187-191 ºC
(Hexano); Rf = 0.23 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 26.6; IR
(ATR): 3432, 1607, 1504, 1349, 1296, 1227, 1049, 818,
784, 729 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  3.00 (s, 6H,
N(CH3)2), 6.66 (d, 4J = 1.3 Hz, 1H, NHCCHC), 6.79 (d, J
= 8.4 Hz, 2H, 2 × (CH3)2NCCHCHC), 7.08 (td, J = 7.2 Hz,
4
J = 1.2 Hz, 1H, NHCCHCHCH), 7.13 (td, J = 7.2 Hz, 4J =
1.3 Hz, 1H, NHCCHCH), 7.30-7.40 (m, 2H,
NHCCHCHCHCH y NHCCH), 7.55 (d, J = 8.4 Hz, 2H, 2 × NCCHCHC), 8.28
(s, ancho, 1H, NH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  40.5, 97.6, 110.5, 112.6 (2C),
119.9, 120.0, 120.6, 121.3, 123.8, 126.1 (2C), 129.7, 136.5, 150.2; EI-MS m/z:
237 (M++1, 18 %), 236 (M+, 100), 235 (21), 221 (14), 220 (15), 117 (16).
2-Hexil-1H-indol (30e):126e aceite marrón; Rf = 0.70 (Hexano/AcOEt:4/1); tr =
16.7; IR (ATR): 3405, 1613, 1583, 1550, 1456, 1286, 1013,
778, 746 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  0.89 (t, J =
6.7 Hz, 3H, CH3), 1.20-1.45, 1.65-1.75 (2m, 6 y 2H,
respectivamente, 4 × CH2), 2.72 (t, J = 7.5 Hz, 2H, NCCH2),
6.22 (s, 1H, NCCHC), 7.05 (td, J = 7.1 Hz, 4J = 1.2 Hz, 1H,
NCCHCHCH), 7.09 (td, J = 7.1 Hz, 4J = 1.4 Hz, 1H,
NCCHCH), 7.26 (d, J = 7.6 Hz, 1H, NCCH), 7.51 (d, J =
7.3 Hz, 1H, NCCHCHCHCH), 7.84 (s, ancho, 1H, NH); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3):  14.0, 22.5, 28.1, 28.9, 29.1, 31.6, 99.2, 110.3, 119.4, 119.6, 120.7,
128.8, 135.7, 140.0; EI-MS m/z: 201 (M+, 26 %), 144 (30), 131 (53), 130 (100).
242
Parte Experimental
5-Cloro-2-fenil-1H-indol (30f):126e sólido marrón; p. f. 160-163 ºC (Hexano); Rf
= 0.20 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 21.6; IR (ATR): 3428,
1600, 1572, 1486, 1452, 1240, 800, 757, 735 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  6.78 (d, 4J = 1.2 Hz, 1H, NCCHC),
7.12 (dd, J = 8.6 Hz, 4J = 1.8 Hz, 1H, ClCCHCH), 7.25 (d, J
= 8.6 Hz, 1H, ClCCHCH), 7.33 (t, J = 7.4 Hz, 1H,
NCCCHCHCH), 7.44 (t, J = 7.3 Hz, 2H, 2 ×
NCCCHCHCH), 7.58 (d, 4J = 1.2 Hz, 1H, ClCCHC), 7.63
(d, J = 7.3 Hz, 2H, 2 × NCCCHCHCH), 8.37 (s, ancho, 1H, NH); 13C-NMR (75
MHz, CDCl3):  99.5, 111.8, 120.0, 122.5, 125.2 (2C), 125.8, 128.1, 129.1 (2C),
130.3, 131.8, 135.1, 139.3; EI-MS m/z: 229 (M++1, 32 %), 228 (M+, 17), 227
(100), 165 (13).
5. REACCIONES CATALIZADAS POR RUTENIO IMPREGNADO
SOBRE MAGNETITA
5.1. N-ALQUILACIÓN DE AMINAS
Procedimiento general: A una disolución agitada de la correspondiente
amina (31, 1 mmol) en tolueno (3 mL) bajo atmósfera de argón, se añadieron
Ru2O3-Fe 3O4 (50 mg, 1.3 mol%), KOH (1.3 mmol) y el correspondiente alcohol
(32, 2 mmol). La mezcla resultante se agitó a 130 ºC durante 24 horas. El
catalizador fue retirado con un imán y la mezcla se hidrolizó con H2O (5 mL) y
se extrajo con AcOEt (3 × 5 mL). La fase orgánica se secó con MgSO 4 y se
evaporó a vacío. El residuo se purificó mediante columna cromatográfica (gel de
sílice, hexano/acetato de etilo) obteniéndose los correspondientes productos 34:
N-Bencilanilina (34a):22 sólido amarillo; p. f. 37-40 ºC (Hexano); Rf = 0.50
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 13.6; IR (KBr): 3414, 1603, 1514,
1490, 1443, 724, 671 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 
3.98 (s, ancho, 1H, NH), 4.30 (s, 2H, CH2), 6.60-6.65, 6.656.75, 7.10-7.20, 7.20-7.40 (4m, 2, 1, 2, y 5H,
respectivamente, 10 × Ar-H); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
 48.2, 112.8 (2C), 117.5, 127.2, 127.5 (2C), 128.6 (2C),
129.2 (2C), 139.4, 148.1; EI-MS m/z: 184 (M++1, 13 %),
183 (M+, 100), 182 (38), 180 (10), 106 (20), 91 (100), 77 (18), 65 (14).
Parte Experimental
243
N-Bencil-4-metoxianilina
(34b):22
aceite
marrón;
Rf
=
0.43
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 15.4; IR (película): 3405, 1525,
1452, 1282, 1032, 820, 767 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  3.50-3.80 (s, ancho, con s a 3.68, 1 y 3H,
respectivamente, NH y OCH3), 4.22 (s, 2H, CH2), 6.50-6.60
(m, 2H, 2 × NCCH), 6.70-6.80 (m, 2H, 2 × OCCH), 7.207.35 (m, 5H, Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  49.1, 55.6,
114.0 (2C), 114.8 (2C), 127.0, 127.4 (2C), 128.5 (2C),
139.6, 142.3, 152.0; EI-MS m/z: 214 (M++1, 16 %), 213 (M+, 100), 212 (11), 198
(11), 122 (78), 91 (65), 65 (11).
N-Bencil-2-metoxianilina
(34c):22
aceite
amarillo;
Rf
=
0.43
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 14.8; IR (película): 3423, 1604,
1510, 1249, 1223, 1024, 734, 705 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  3.84 (s, 3H, OCH3), 4.30 (s, 2H, CH2), 4.61
(s, ancho, 1H, NH), 6.55-6.90, 7.20-7.40 (2m, 4 y 5H,
respectivamente, 9 × Ar-H); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 
48.0, 55.4, 109.3, 110.0, 116.6, 121.3, 127.1, 127.5 (2C),
128.5 (2C), 138.1, 139.5, 146.7; EI-MS m/z: 214 (M++1, 16
%), 213 (M+, 100), 212 (21), 198 (34), 120 (12), 92 (13), 91 (70), 65 (15).
N-Bencil-3-cloroanilina (34d):22 aceite marrón; Rf = 0.50 (Hexano/AcOEt:4/1);
tr = 15.2; IR (película): 3420, 1585, 1491, 1077, 837, 754,
689 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  4.20 (s, ancho,
1H, NH), 4.39 (s, 2H, CH2), 6.62 (dd, J = 8 Hz, 4J = 1.6 Hz,
1H, NCCHCH), 6.76 (t, 4J = 1.5 Hz, 1H, NCCHC), 6.87
(dd, J = 8 Hz, 4J = 1.4 Hz, 1H, ClCCHCH), 7.22 (t, J = 8
Hz, 1H, NCCHCH), 7.40-7.60 (m, 5H, Ph); 13C-NMR (75
MHz, CDCl3):  47.7, 110.9, 112.3, 117.0, 127.2 (2C),
127.3 (2C), 128.5, 130.1, 134.8, 138.6, 149.0; EI-MS m/z: 219 (M++1, 21 %),
218 (M+, 15), 217 (64), 216 (19), 91 (100).
N-(4-Metoxibencil)anilina
(34e):22
aceite
amarillo;
Rf
=
0.53
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 15.5; IR (película): 3412, 1603,
1259, 1031, 817, 749, 691 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  3.91 (s, 3H, OCH3), 4.10 (s, ancho, 1H, NH), 4.37
(s, 2H, CH2), 6.75-6.80, 6.85-6.90, 7.00-7.05, 7.30-7.35,
7.40-7.45 (5m, 2, 1, 2, 2 y 2H, respectivamente, 9 × Ar-H);
13
C-NMR (75 MHz, CDCl3):  47.5, 55.0, 112.7 (2C), 113.8
(2C), 117.2, 128.6 (2C), 129.1 (2C), 131.3, 148.1, 158.6; EIMS m/z: 213 (M+, 29 %), 122 (10), 121 (100), 77 (10).
244
Parte Experimental
N-(4-Clorobencil)anilina
(34f):22
aceite
amarillo;
Rf
=
0.43
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 15.2; IR (película): 3419, 1596,
1089, 1010, 813, 756, 694 cm-1;  1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  4.04 (s, ancho, 1H, NH), 4.30 (s, 2H, CH2), 6.556.65, 6.70-6.75, 7.15-7.20, 7.25-7.35 (4m, 2, 1, 2, y 4H,
respectivamente, 9 × Ar-H); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 
47.6, 112.8 (2C), 117.8, 128.66 (2C), 128.71 (2C), 129.3
(2C), 132.8, 138.0, 147.8; EI-MS m/z: 219 (M++1, 21 %),
218 (M+, 14), 217 (63), 216 (15), 182 (12), 127 (33), 125 (100), 106 (10), 89 (13),
77 (12).
N-Bencilpiridin-2-amina (34g):22 sólido amarillo; p. f. 94-96 ºC (Hexano); Rf =
0.20 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 13.8; IR (película): 3217,
1598, 1578, 1529, 1456, 1436, 766, 742, 694 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  4.46 (d, J = 5.8 Hz, 2H, CH2), 5.26 (s,
ancho, 1H, NH), 6.32 (d, J = 8.4 Hz, 1H, NCCH), 6.54 (ddd,
J = 7.1 y 5 Hz, 4J = 0.9 Hz, 1H, NCHCH), 7.20-7.40 (m,
6H, Ph y NCCHCH), 8.04 (ddd, J = 5 Hz, 4J = 1.7 Hz, 5J =
0.7 Hz, 1H, NCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  46.1,
106.6, 112.9, 127.0, 127.2 (2C), 128.5 (2C), 137.3, 139.1, 148.0, 158.6; EI-MS
m/z: 185 (M++1, 14 %), 184 (M+, 100), 183 (52), 107 (18), 106 (75), 91 (36), 79
(26), 78 (20), 65 (12).
N-(4-Metilbencil)piridin-2-amina (34h):22 sólido blanco; p. f. 73-77 ºC
(Hexano); Rf = 0.17 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 14.5; IR
(KBr): 3210, 1599, 1570, 1521, 808, 767, 730 cm-1; 1HNMR (300 MHz, CDCl3):  2.32 (s, 3H, CH3), 4.42 (d, J =
5.7 Hz, 2H, CH2), 5.02 (s, ancho, 1H, NH), 6.33 (m, 1H,
NCCH), 6.50-6.55 (m, 1H, NCHCH), 7.12 (d, J = 7.9 Hz,
2H, 2 × CH3CCH), 7.22 (d, J = 7.7 Hz, 2H, 2 ×
CH3CCHCH), 7.34-7.36 (m, 1H, NCCHCH), 8.05-8.06 (m,
1H, NCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  21.0, 46.0, 106.6, 112.9, 127.3 (2C),
129.2 (2C), 136.0, 136.7, 137.3, 148.1, 158.6; EI-MS m/z: 199 (M++1, 15 %),
198 (M+, 100), 197 (45), 183 (16), 120 (71), 105 (49), 79 (22), 78 (19), 77 (14).
Parte Experimental
245
N-(4-Metoxibencil)piridin-2-amina (34i):22 sólido blanco; p. f. 128-130 ºC
(Hexano); Rf = 0.20 (Hexano/AcOEt:3/2); tr = 15.6; IR
(KBr): 3231, 1603, 1574, 1531, 1238, 1035, 825, 763 cm-1;
1
H-NMR (300 MHz, CDCl3):  3.77 (s, 3H, OCH3), 4.40 (d,
J = 5.5 Hz, 2H, CH2), 5.01 (s, ancho, 1H, NH), 6.35 (d, J =
8.4, 1H, NCCH), 6.50-6.60 (m, 1H, NCHCH), 6.86 (d, J =
8.6 Hz, 2H, 2 × OCCH), 7.26 (d, J = 8.6 Hz, 2H, 2 ×
OCCHCH), 7.35-7.40 (m, 1H, NCCHCH), 8.07 (d, J = 4.1,
13
1H, NCH); C-NMR (75 MHz, CDCl3):  45.7, 55.2, 106.7, 112.9, 113.9 (2C),
128.6 (2C), 131.1, 137.3, 148.1, 158.6, 158.7; EI-MS m/z: 215 (M++1, 10 %),
214 (M+, 68), 213 (14), 136 (22), 121 (100), 78 (18).
N-(2-Metoxibencil)piridin-2-amina (34j):22 sólido amarillo; p. f. 54-56 ºC
(Hexano); Rf = 0.90 (AcOEt); tr = 15.1; IR (KBr): 3256,
1607, 1234, 1074, 1020, 763 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  3.79 (s, 3H, OCH3), 4.46 (d, J = 6.1 Hz, 2H,
CH2), 5.20 (s, ancho, 1H, NH), 6.34 (d, J = 8.4 Hz; 1H,
NCCH), 6.49 (ddd, J = 7.1 y 5.1 Hz, 4J = 0.8 Hz, 1H,
NCHCH), 6.80-6.90, 7.15-7.30 (2m, 2H cada uno, OC6H4),
7.32 (ddd, J = 8.5 y 7.1 Hz, 4J = 1.8 Hz, 1H, NCCHCH),
8.05 (ddd, J = 5 Hz, 4J = 1.8 Hz, 5J = 0.7 Hz, 1H, NCH); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3):  41.4, 55.1, 106.5, 110.0, 112.6, 120.3, 126.9, 128.1, 128.5, 137.2,
147.9, 157.2, 158.8; EI-MS m/z: 215 (M++1, 12 %), 214 (M+, 77), 213 (14), 199
(27), 184 (15), 183 (100), 181 (14), 180 (13), 136 (36), 121 (27), 107 (14), 105
(12), 91 (63), 79 (19), 78 (30), 66 (13).
N-(4-Clorobencil)piridin-2-amina (34k):22 sólido blanco; p. f. 103-105 ºC
(Hexano); Rf = 0.90 (AcOEt); tr = 15.3; IR (KBr): 3225,
1607, 1570, 1533, 1081, 815, 771 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  4.40 (d, J = 5.9 Hz, 2H, CH2), 5.44 (s, ancho, 1H,
NH), 6.29 (ddd, J = 8.4 Hz, 4J = 0.9 Hz, 5J = 0.8 Hz, 1H,
NCCH), 6.53 (ddd, J = 7.1 y 5.1 Hz, 4J = 0.9 Hz, 1H,
NCHCH), 7.20-7.30 (m, 4H, ClC6H4), 7.34 (ddd, J = 8.5 y
7.1 Hz, 4J = 1.9 Hz, 1H, NCCHCH), 8.00 (ddd, J = 5.1 Hz,
4
5
J = 1.9 Hz, J = 0.8 Hz, 1H, NCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  45.3, 106.6,
113.0, 128.48 (2C), 128.50 (2C), 132.6, 137.4, 137.7, 147.9, 158.4; EI-MS m/z:
220 (M++1, 33 %), 219 (M+, 27), 218 (100), 217 (41), 142 (32), 140 (98), 127
(16), 125 (45), 107 (11), 89 (17), 79 (31), 78 (22).
246
Parte Experimental
N-Bencilpiridin-4-amina (34l):22 aceite marrón; Rf = 0.10 (AcOEt); tr = 15.0; IR
(película): 3246, 1604, 1524, 1455, 1220, 991, 813, 730,
694 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  4.35 (d, J = 5.2
Hz, 2H, CH2), 5.24 (s, ancho, 1H, NH), 6.46 (d, J = 6.3 Hz,
2H, 2 × NCHCH), 7.26-7.35 (m, 5H, Ph), 8.12 (d, J = 5.4
Hz, 2H, 2 × NCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  46.7,
107.6, 127.2 (2C), 127.5 (2C), 128.7 (2C), 137.7, 149.1
(2C), 153.6; EI-MS m/z: 185 (M++1, 12 %), 184 (M+, 86),
183 (23), 91 (100), 65 (11).
N-Bencilpirimidin-2-amina (34m): 22 sólido incoloro; p. f. 70-75 ºC (Hexano);
Rf = 0.73 (AcOEt); tr = 13.5; IR (KBr): 3242, 1597, 1527,
1445, 806, 778, 741 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 
4.60 (d, J =6.1 Hz, 2H, CH2), 6.38 (t, J =4.8 Hz, 1H,
NCHCH), 7.04 (s, ancho, 1H, NH), 7.20-7.40 (m, 5H, Ph),
7.99 (s, ancho, 2H, NCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 
45.5, 110.4, 127.2, 127.8 (2C), 128.6 (2C), 139.2, 157.9
(2C), 162.4; EI-MS m/z: 186 (M++1, 13%), 185 (M+, 100),
184 (71), 108 (11), 106 (45), 91 (23), 80 (10), 79 (14).
N-Bencil-5-metiltiazol-2-amina (34n):22 sólido amarillo; p. f. 86-91 ºC
(Hexano); Rf = 0.30 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 14.6; IR
(KBr): 3188, 1589, 1560, 1444, 701 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  2.20 (s, 3H, CH3), 4.38 (s, 2H, CH2), 6.43
(s, ancho, 1H, NH), 6.58 (s, 1H, NCH), 7.20-7.35 (m, 5H,
Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  11.9, 49.7, 120.8, 127.4,
127.6 (2C), 128.5 (2C), 135.4, 137.9, 169.0; EI-MS m/z: 205
(M++1, 10%), 204 (M+, 63), 203 (23), 106 (11), 91 (100), 65
(13).
5.2. SÍNTESIS DE IMINAS AROMÁTICAS
A una disolución agitada de la correspondiente amina (31, 1 mmol) en
tolueno (3 mL) bajo atmósfera de argón, se añadieron Ru2O3-Fe3O4 (50 mg, 1.3
mol%), NaOH (1.3 mmol) y el correspondiente alcohol (32, 1.5 mmol). La
mezcla resultante se agitó a 130 ºC durante 24 horas. El catalizador fue retirado
con un imán y la mezcla se hidrolizó con H2O (5 mL) y se extrajo con AcOEt (3
× 5 mL). La fase orgánica se secó con MgSO4 y se evaporó a vacío. El residuo se
purificó mediante columna cromatográfica (gel de sílice, hexano/acetato de etilo)
obteniéndose los correspondientes productos 33:
Parte Experimental
247
N-Bencilidenaniline (33a):144f aceite amarillo; Rf = 0.37 (Hexano/AcOEt:4/1); tr
= 13.3; IR (película): 1621, 1597, 873, 778, 743 cm-1; 1HNMR (300 MHz, CDCl3):  7.20-7.50, 7.90-7.95 (2m, 8 y
2H, respectivamente, 10 × Ar-H), 8.46 (s, 1H, NCH); 13CNMR (75 MHz, CDCl3):  120.9 (2C), 125.9, 128.76 (2C),
128.79 (2C), 129.1 (2C), 131.4, 136.2, 152.0, 160.4; EI-MS
m/z: 182 (M++1, 11 %), 181 (M+, 85), 180 (100), 104 (8), 77
(35).
N-Benciliden-4-metoxianilina (33b):143k sólido blanco; p. f. 66-68 ºC (Hexano);
Rf = 0.53 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 15.4; IR (KBr): 1609,
1581, 1247, 1023, 825, 748 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3)  3.85 (s, 3H, OCH3), 6.97 (d, J = 8.9 Hz, 2H, 2 ×
OCCH), 7.28 (d, J = 8.9 Hz, 2H, 2 × OCCHCH), 7.45-7.50,
7.90-7.95 (2m, 3 y 2H, respectivamente, Ph), 8.51 (s, 1H,
NCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  55.4, 114.3 (2C),
122.1 (2C), 128.5 (2C), 128.7 (2C), 131.0, 136.4, 144.8,
158.2, 158.3; EI-MS m/z: 212 (M++1, 14 %), 211 (M+, 88), 210 (15), 197 (15),
196 (100), 167 (22).
N-Benciliden-3-cloroanilina (33c):256 aceite amarillo; Rf = 0.87
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 14.8; IR (película): 1622, 1585,
1067, 908, 879, 781, 756 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
 7.05-7.10, 7.15-7.20, 7.25-7.35, 7.40-7.50, 7.85-7.90 (5m,
1, 2, 1, 3, y 2H, respectivamente, 9 × ArH), 8.40 (s, 1H,
NCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  119.4, 120.9, 125.8,
128.8 (2C), 128.9 (2C), 130.1, 131.7, 134.7, 135.8, 153.3,
161.3; EI-MS m/z: 217 (M++1, 31 %), 216 (M+, 45), 214
(100), 111 (26), 89 (10), 75 (15).
N-(4-Metoxibenciliden)anilina (33d):143k sólido amarillo; p. f. 45-48 ºC
(Hexano); Rf = 0.20 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 15.4; IR
(KBr): 1609, 1581, 1247, 1023, 825, 748 cm-1;1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  3.78 (s, 3H, OCH3), 6.90-6.95, 7.157.20, 7.30-7.40, 7.75-7.85 (4m, 2, 3, 2 y 2H,
respectivamente, 9 × Ar-H), 8.32 (s, 1H, NCH); 13C-NMR
(75 MHz, CDCl3,):  54.8, 113.6 (2C), 120.4 (2C), 125.0,
128.6 (2C), 128.7, 130.0 (2C), 151.8, 159.1, 161.7; EI-MS
m/z: 213 (M+, 1 %), 212 (13), 211 (88), 210 (100), 167 (12), 77 (20).
256
H. Naeimi, H. Sharghi, F. Salimi, K. Rabiei, Heteroat. Chem. 2008, 19, 43-47.
248
Parte Experimental
N-(4-Clorobenciliden)anilina (33e):144e sólido amarillo; p. f. 51-54 ºC (Hexano);
Rf = 0.7 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 14.8; IR (KBr): 1621,
1578, 1092, 828, 767, 701 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  7.15-7.20, 7.35-7.40, 7.75-7.85 (3m, 3, 4 y 2H,
respectivamente, 9 × Ar-H), 8.37 (s, 1H, NCH); 13C-NMR
(75 MHz, CDCl3):  120.8 (2C), 128.9 (2C), 129.1 (2C),
129.3, 129.8 (2C), 134.6, 137.2, 151.5, 158.6; EI-MS m/z:
217 (M++1, 32 %), 216 (M+, 46), 215 (95), 214 (100), 104
(10), 77 (43).
5.3. N-ALQUILACIÓN DE NITROARENOS
A una disolución agitada del correspondiente nitroareno (35, 1 mmol) en
tolueno (3 mL) bajo atmósfera de argón, se añadieron Ru2O3-Fe3O4 (50 mg, 1.3
mol%), KOH (3 mmol) y el correspondiente alcohol (32, 8 mmol). La mezcla
resultante se agitó a 130 ºC durante 72 horas. El catalizador fue retirado con un
imán y la mezcla se hidrolizó con H2O (5 mL) y se extrajo con AcOEt (3 × 5
mL). La fase orgánica se secó con MgSO4 y se evaporó a vacío. El residuo se
purificó mediante columna cromatográfica (gel de sílice, hexano/acetato de etilo)
obteniéndose los correspondientes productos 33.
5.4. N-ALQUILACIÓN DE SULFONAMIDAS
A una disolución agitada de la correspondiente sulfonamida (36, 1 mmol)
en tolueno (3 mL) bajo atmósfera de argón, se añadieron Ru2O3-Fe3O4 (50 mg,
1.3 mol%), KOH (1.3 mmol) y el correspondiente alcohol (32, 2 mmol). La
mezcla resultante se agitó a 130 ºC durante 48 horas. El catalizador fue retirado
con un imán y la mezcla se hidrolizó con H2O (5 mL) y se extrajo con AcOEt (3
× 5 mL). La fase orgánica se secó con MgSO4 y se evaporó a vacío. El residuo se
purificó mediante columna cromatográfica (gel de sílice, hexano/acetato de etilo)
obteniéndose los correspondientes productos 37:
N-Bencil-4-metilbencenosulfonamida (37a):141h sólido blanco; p. f. 118-120 ºC
(Hexano); Rf = 0.27 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 17.5; IR
(KBr): 3278, 1600, 1328, 1169, 879, 745 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  2.43 (s, 3H, CH3), 4.11 (d, J = 6.2 Hz,
2H, CH2), 4.73 (t, J = 6 Hz, 1H, NH), 7.15-7.35 (m, 7H,
respectivamente, 7 × Ar-H), 7.76 (d, J = 8.3 Hz, 2H, 2 ×
SCCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  21.5, 47.2, 127.2
(2C), 127.8 (2C), 127.9, 128.7 (2C), 129.7 (2C), 136.2,
Parte Experimental
249
136.8, 143.5; EI-MS m/z: 261 (M+, 0.2 %), 106 (100), 92 (13), 91 (38), 79 (10),
65 (11).
N-(3-Clorobencil)-4-metilbencenosulfonamida (37b):141h sólido amarillo; p. f.
70-73 ºC (Hexano); Rf = 0.23 (Hexano/AcOEt:4/1); tr =
18.9; IR (KBr): 3262, 1596, 1571, 1321, 1158, 1089, 687
cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  2.37 (s, 3H, CH3), 4.00
(d, J = 6.5 Hz, 2H, CH2), 4.55 (s, 1H, NH), 7.03-7.26 (m
con d a 7.21, J = 8.2 Hz, 6H, 6 × Ar-H), 7.66 (d, J = 8.3 Hz,
2H, 2 × SCCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  21.3, 46.2,
125.8, 126.8 (2C), 127.5, 127.6, 129.5 (2C), 129.6, 134.0,
136.5, 138.4, 143.4; EI-MS m/z: 295 (M+, 0.7 %), 142 (32),
140 (100), 92 (18), 91 (32), 65 (10).
N-(benzo[d][1,3]dioxol-5-ilmetil)-4-metilbencenusulfonamida (37c):141h sólido
amarillo; p. f. 134-137 ºC (Hexano); Rf = 0.57
(Hexano/AcOEt:3/2); tr = 20.9; IR (KBr): 3260, 1592, 1324,
1256, 1154, 1097, 1063, 1024, 922, 803, 669 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  2.43 (s, 3H, CH3), 4.00 (d, J = 6.2 Hz,
2H, CH2), 4.90 (t, J = 6.1 Hz, 1H, NH), 5.90 (s, 2H, OCH2),
6.60-6.70 (m ,3H, C6H3), 7.29 (d, J = 8 Hz, 2H, 2 ×
CH3CCH), 7.73 (d, J = 8.2 Hz, 2H, 2 × SCCH); 13C-NMR (75
MHz, CDCl3):  21.5, 47.1, 101.1, 108.1, 108.4, 121.3, 127.1
(2C), 129.7 (2C), 130.1, 136.9, 143.4, 147.2, 147.8; EI-MS
+
m/z: 305 (M , 12 %), 150 (36), 149 (100), 148 (32), 135 (13), 91 (14), 65 (12).
4-Metil-N-(naftalen-2-ilmetil)bencenosulfonamida (37d):141h sólido blanco; p.
f. 159-162 ºC (Hexano); Rf = 0.63 (Hexano/AcOEt:3/2); tr =
23.5; IR (KBr): 3293, 1596, 1339, 1158, 803, 778, 668 cm-1;
1
H-NMR (300 MHz, CDCl3):  2.43 (s, 3H, CH3), 4.51 (d, J
= 6 Hz, 2H, CH2), 4.74 (t, J = 5.7 Hz, 1H, NH), 7.25-7.35,
7.45-7.50, 7.70-7.75, 7.80-7.85, 7.85-7.90 (5m, 4, 2, 3, 1 y
1H, respectivamente, 11 × Ar-H); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3):  21.5, 45.4, 123.2, 125.1, 126.0, 126.7, 126.9, 127.2
(2C), 128.7, 129.0, 129.7 (2C), 131.2, 131.3, 133.8, 136.5,
143.5; EI-MS m/z: 311 (M+, 14 %), 156 (52), 155 (57), 154
(100), 141 (15), 129 (18), 128 (18), 127 (17), 91 (15).
250
Parte Experimental
N-(Ciclohexilmetil)-4-metilbencenosulfonamida (37e):141h sólido amarillo; p. f.
78-82 ºC (Hexano); Rf = 0.87 (Hexano/AcOEt:3/2); tr =
17.5; IR (KBr): 3285, 1597, 1314, 1154, 1092, 806, 676 cm1 1
; H-NMR (300 MHz, CDCl3):  0.80-0.90, 1.05-1.25,
1.35-1.40, 1.60-1.75 (4m, 2, 3, 1 y 5H, respectivamente, 5 ×
CH2 y CHCH2), 2.42 (s, 3H, CH3), 2.75 (t, J = 6.7 Hz, 2H,
NCH2), 4.78 (s, ancho, 1H, NH), 7.30 (d, J =8.3 Hz, 2H, 2 ×
CH3CCH), 7.75 (d, J = 8.3 Hz, 2H, 2 × SCCH); 13C-NMR
(75 MHz, CDCl3):  21.5, 25.6 (2C), 26.2, 30.5 (2C), 37.7,
49.3, 127.0 (2C), 129.6 (2C), 137.1, 143.2; EI-MS m/z: 267 (M+, 7 %), 186 (11),
185 (10), 184 (100), 155 (100), 96 (10), 91 (60), 65 (13).
N-Bencilbencenosulfonamida (37f):148a sólido blanco; p. f. 85-87 ºC (Hexano);
Rf = 0.13 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 16.8; IR (KBr): 3325,
1611, 1586, 1318, 1162, 1056, 752, 716, 676 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  4.13 (d, J = 6.2 Hz, 2H, CH2), 5.38 (t,
J = 6.1 Hz, 1H, NH), 7.15-7.30, 7.45-7.50, 7.50-7.60, 7.857.90 (4m, 5, 2, 1 y 2H, respectivamente, 2 × Ph); 13C-NMR
(75 MHz, CDCl3):  47.0, 126.9 (2C), 127.6, 127.7 (2C),
128.5 (2C), 129.0 (2C), 132.5, 136.2, 139.7; EI-MS m/z: 247
(M+, 0.2 %), 106 (100), 104 (12), 91 (14), 79 (15), 78 (13), 77 (37).
5.5. N-ALQUILACIÓN DE SULFINAMIDAS
A una disolución agitada de la correspondiente sulfinamida (38, 1 mmol)
en tolueno (3 mL) bajo atmósfera de argón, se añadieron Ru2O3-Fe3O4 (50 mg,
1.3 mol%), KOH (1.3 mmol) y el correspondiente alcohol (39, 2 mmol). La
mezcla resultante se agitó a 85 ºC entre 5 y 24 horas (véase Tabla 30). El
catalizador fue retirado con un imán y la mezcla se hidrolizó con H2O (5 mL) y
se extrajo con AcOEt (3 × 5 mL). La fase orgánica se secó con MgSO 4 y se
evaporó a vacío. El residuo se purificó mediante columna cromatográfica (gel de
sílice, hexano/acetato de etilo) obteniéndose los correspondientes productos 40:
Parte Experimental
251
N-Bencil-2-metilpropano-2-sulfinamida (40a):257 sólido blanco; p. f. 58-63 ºC
(Hexano); Rf = 0.13 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 13.6; IR
(KBr): 3205, 1607, 1501, 1452, 1366, 1040, 840, 791, 718,
689 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  1.24 (9H, s,
C(CH3)3), 3.61 (m, 1H, NH), 4.30 (dd, 2J = 13.8 Hz, J = 7.7
Hz, 1H, NCH2), 4.36 (dd, 2J = 13.8 Hz, J = 4.8 Hz, 1H,
NCH2), 7.25-7.35 (m, 5H, Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
 22.6 (3C), 49.3, 58.6, 127.5, 128.0 (2C), 128.5 (2C),
138.4; EI-MS m/z: 211 (M+, 0.1 %), 155 (45), 92 (12), 91 (100), 77 (22), 57 (31).
N-(4-Clorobencil-2-metilpropano-2-sulfinamida (40b):258 sólido blanco; p. f.
113-115 ºC (Hexano); Rf = 0.17 (Hexano/AcOEt:4/1); tr =
16.7; IR (KBr): 3187, 1592, 1492, 1357, 1089, 1031, 854,
821 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  1.24 (9H, s,
C(CH3)3), 3.64 (m, 1H, NH), 4.22 (dd, 2J = 14.1 Hz, J = 7.2
Hz, 1H, NCH2), 4.32 (dd, 2J = 14.1 Hz, J = 5.1 Hz, 1H,
NCH2), 7.25-7.35 (m, 4H, 4 × ArH); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3):  22.5 (3C), 48.6, 55.8, 128.6 (2C), 129.3 (2C),
133.3, 136.9; EI-MS m/z: 245 (M+, 0.1 %), 189 (25), 139 (10), 138 (12), 127
(33), 125 (100), 77 (22), 57 (61).
N-(4-Metoxibencil)-2-metilpropano-2-sulfinamida (40c):259 aceite amarillo; R f
= 0.10 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 17.6; IR (película): 3209,
1611, 1578, 1506, 1368, 1245, 1049, 824 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  1.23 (9H, s, C(CH3)3), 3.58 (s, ancho,
1H, NH), 3.78 (s, 3H, OCH3), 4.17 (dd, 2J = 13.5 Hz, J = 7.5
Hz, 1H, NCH2), 4.28 (dd, 2J = 13.5 Hz, J = 4.7 Hz, 1H,
NCH2), 6.85 (d, J = 8.4 Hz, 2H, 2 × OCCH), 7.25 (d, J = 8.4
Hz, 2H, 2 × OCCHCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  22.5
(3C), 48.6, 55.0, 55.6, 113.7 (2C), 129.2 (2C), 130.4, 158.9; EI-MS m/z: 241
(M+, 0.1 %), 122 (10), 121 (100), 57 (12).
257
258
259
D. A. Cogan, G. Liu, K. Kim, F. Salimi, K. Rabiei, Heteroat. Chem. 2008, 19, 43-47.
L. Gobi, H. Knust, P. Malherbe, M. Nettekoven, E. Pinard, O. Roche, M. Roger-Evans, PTC
Int. Appl., WO 2008107335, 2008.
J. Solà, M. Revés, A. Riera, X. Verdaguer, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 5020-5023.
252
Parte Experimental
N-(Fur-2-ilmetil)-2-metilpropano-2-sulfinamida (40d):260 aceite marrón; Rf =
0.10 (Hexano/AcOEt:3/2); tr = 12.0; IR (película): 3212,
1603, 1506, 1361, 1147, 1060, 922, 737 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  1.22 (s, 9H, C(CH3)3), 3.52 (m, 1H, NH),
4.24 (dd, 2J = 14.8 Hz, J = 6.9 Hz, 1H, NCH2), 4.35 (dd, 2J
= 14.8 Hz, J = 5.3 Hz, 1H, NCH2), 6.25-6.30, 6.30-6.35,
7.35-7.40 (3m, 1H cada uno, 3 × Ar-H); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3):  22.5 (3C), 42.2, 56.0, 107.8, 110.3, 142.4, 151.8;
+
EI-MS m/z: 201 (M , 0.1 %), 145 (33), 82 (14), 81 (100), 77 (11), 57 (47), 53
(12).
N-Heptil-2-metilpropano-2-sulfinamida (40e): aceite amarillo; Rf = 0.10
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 14.4; IR (película): 3213, 1361,
1057 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  0.88 (t, J = 6.9
Hz, 3H, CH2CH3), 1.21 (s, 9H, C(CH3)3), 1.25-1.40 (m, 8H,
4 × CH2), 1.50-1.60 (m, 2H, CH2), 3.00-3.10, 3.20-3.25 (2m,
1 y 2H, respectivamente, CH2NH y NH); 13C-NMR (75
MHz, CDCl3):  13.9, 22.49, 22.53 (3C), 26.6, 28.8, 31.0,
31.6, 45.6, 55.4; EI-MS m/z: 219 (M+, 0.2 %), 163 (67), 146
(47), 114 (18), 78 (17), 77 (11), 57 (100); HRMS calculado para C11H25NOSC4H10: 163.1031; encontrado: 163.1050.
N-Isobutil-2-metilpropano-2-sulfinamida (40f): aceite amarillo; Rf = 0.10
(Hexano/AcOEt:3/2); tr = 9.8; IR (película): 3234, 1361,
1050 cm-1;1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  0.92, 0.94 (2d, J
=2.7 Hz, 3H, cada uno, CH(CH3)2), 1.22 (9H, s, C(CH3)3),
1.70-1.85 (m, 1H, CH), 2.80-2.90, 3.00-3.10 (2m, 1H cada
uno, NCH2), 3.30 (m, 1H, NH); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3):  19.9, 20.0, 22.6 (3C), 29.5, 53.2, 55.6; EI-MS
m/z: 177 (M+, 0.3 %), 121 (90), 78 (36), 65 (22), 57 (100);
HRMS calculado para C8H19NOS-C4H10: 121.0561; encontrado: 121.0558.
260
D. P. Furkert, S. M. Husbands, Org. Lett. 2007, 9, 3769-3771.
Parte Experimental
253
2-Metil-N-(1-feniletil)propano-2-sulfinamida (40g):261 aceite amarillo; Rf = 0.1
(Hexano/AcOEt:3/2); tr = 15.8; IR (película): 3212, 1603,
1444, 1389, 1357, 1049, 763, 701 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  1.23 (9H, s, C(CH3)3); 1.51 (d, J = 6.6 Hz, 3H,
CHCH3), 3.46 (s, ancho, 1H, NH), 4.55 (qd, J =6.5 y 2.8 Hz,
1H NCH), 7.25-7.35 (m, 5H, Ph); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3):  22.5 (3C), 22.7, 53.9, 55.4, 126.5 (2C), 127.7,
128.7 (2C), 144.0; EI-MS m/z: 225 (M+, 0.1 %), 169 (24),
106 (10), 105 (100), 57 (14).
(R, R) 2-Metil-N-(1-feniletil)propano-2-sulfinamida (40g’):261 Rf aceite
amarillo; Rf = 0.10 (Hexano/AcOEt:3/2); tr = 15.8;
[α]D20=-14 (c=1 in EtOAc); IR (película): 3212, 1603,
1444, 1389, 1357, 1049, 763, 701 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  1.23 (9H, s, C(CH3)3); 1.51 (d, J = 6.6 Hz, 3H,
CHCH3), 3.46 (s, ancho, 1H, NH), 4.55 (qd, J =6.5 y 2.8 Hz,
1H NCH), 7.25-7.35 (m, 5H, Ph); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3):  22.5 (3C), 22.7, 53.9, 55.4, 126.5 (2C), 127.7,
128.7 (2C), 144.0; EI-MS m/z: 225 (M+, 0.1 %), 169 (24), 106 (10), 105 (100),
57 (14).
5.6. ELIMINACIÓN DEL GRUPO SULFINILO
A una disolución agitada de la correspondiente sulfinamida (40, 1 mmol)
en MeOH (0.42 mL) se añadieron 0.41 mL de una disolución de HCl 4 M (1.64
mmol) en 1,4-dioxano. La mezcla resultante se agitó a 25 ºC durante 30 minutos.
La mezcla se extrajo con Et2O (3 × 5 mL). La fase acuosa se basificó con NaOH
y se volvió a extraer con Et2O (3 × 5 mL). La fase orgánica se secó con MgSO4 y
se evaporó a vacío, obteniéndose las correspondientes aminas 41 puras:
Fenilmetanamine (41a):262 aceite incoloro; Rf = 0.10 (Hexano/AcOEt:3/2); tr =
6.7; IR (película): 3372, 1604 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  1.39 (s, 2H, NH2), 3.79 (s, 2H, CH2), 7.15-7.35
(m, 5H, Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  46.1, 126.3,
126.7 (2C), 128.1 (2C), 143.0; EI-MS m/z: 108 (M++1, 11
%), 107 (M+, 100), 106 (100), 104 (11), 91 (31), 89 (10), 79
(90), 78 (32), 77 (56), 65 (11), 63 (10).
261
262
A. G. Petrovic, P. L. Polavarapu, J. Drabowicz, P. Lyzwa, M. Mikolajczyk, W. Wieczorek, A.
Balinska, J. Org. Chem. 2008, 73, 3120-3129.
D. Addis, S. Enthaler, K. Junge, B. Wendt, M. Beller, Tetrahedron Lett. 2009, 50, 3654-3656.
254
Parte Experimental
(4-Metoxifenil)metanamine (41b):262 aceite amarillo; Rf = 0.10
(Hexano/AcOEt:3/2); tr = 9.8; IR (película): 3372, 1610,
1585, 1245, 1033 cm-1;1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  1.47
(s, 2H, NH2), 3.73 (s, 3H, OCH3), 3.74 (s, 2H, CH2), 6.84 (d,
J = 8.4 Hz, 2H, 2 × OCCH), 7.18 (d, J=8.4 Hz, 2H, 2 ×
NCCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  45.4, 54.7, 113.4
(2C), 127.8 (2C), 135.1, 158.0; EI-MS m/z: 137 (M+, 96 %), 136 (100), 122 (18),
121 (76), 120 (22), 119 (13), 109 (42), 108 (10), 106 (73), 104 (10), 94 (36), 93
(25), 92 (10), 91 (18), 79 (13), 78 (22), 77 (37), 66 (16), 65 (18), 63 (14).
(R)-1-Feniletanamina (41c):150 aceite incoloro; Rf = 0.30 (Hexano/AcOEt:3/2);
tr = 7.4; IR (película): 3365, 1604 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  1.36 (d, J = 6.6 Hz, 3H, CH3), 1.53 (s,
ancho, 2H, NH2), 4.08 (q, J = 6.6 Hz, 1H, CH), 7.20-7.35
(m, 5H, Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  25.5, 51.1,
125.5 (2C), 126.6, 128.3 (2C), 147.6; EI-MS m/z: 121 (M+,
1 %), 106 (100), 104 (18), 79 (29), 78 (11), 77 (23), 51 (13).
6. REACCIONES CATALIZADAS POR PALADIO IMPREGNADO
SOBRE MAGNETITA
6.1. REACCIÓN DE ACOPLAMIENTO SUZUKI-MIYAURA
Procedimiento general: A una disolución agitada del correspondiente
yoduro aromático (42, 1 mmol) en tolueno (2 mL) se añadieron PdO-Fe3O4 (50
mg, 1.2 mol%), Na2CO3 (3 mmol) y el correspondiente ácido borónico (43 ó 45,
3 mmol). La mezcla resultante se agitó a 130 ºC durante 1, 24 ó 48 horas (véase
Tabla 33 y Esquema 9). El catalizador fue retirado con un imán y la mezcla se
hidrolizó con H2O (5 mL) y se extrajo con AcOEt (3 × 5 mL). La fase orgánica
se secó con MgSO4 y se evaporó a vacío. El residuo se purificó mediante
columna cromatográfica (gel de sílice, hexano/acetato de etilo) obteniéndose los
correspondientes productos 44 ó 46:
4-Metoxibifenilo (44a):159 sólido blanco; p. f. 91-93 ºC (Hexano); Rf = 0.53
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 13.2; IR (KBr): 1607, 1524, 1248,
1046, 836, 759, 687 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 
3.80 (s, 3H, OCH3), 6.95 (d, J = 8.8 Hz, 2H, 2 × OCCH),
7.25-7.30, 7.35-7.45, 7.50-7.55 (3m, 1, 2 y 4H,
respectivamente, 7 × Ar-H); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 
Parte Experimental
255
55.2, 114.1 (2C), 126.6, 126.7 (2C), 128.1 (2C), 128.7 (2C), 133.7, 140.8, 159.1;
EI-MS m/z: 185 (M++1, 15 %), 184 (M+, 100), 169 (46), 141 (42), 139 (11), 115
(28).
4-Metoxi-4’-metilbifenilo (44b):263 sólido blanco; p. f. 115-118 ºC (Hexano); R f
= 0.63 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 14.0; IR (KBr): 1600,
1502, 1248, 1035, 806 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 
2.35 (s, 3H, CCH3), 3.77 (s, 3H, OCH3), 6.92 (d, J = 9.2 Hz,
2H, 2 × OCCH), 7.18 (d, J = 8 Hz, 2H, 2 × CH3CCH), 7.42
(d, J = 8 Hz, 2H, 2 × CH3CHCH), 7.48 (d, J = 8.9 Hz, 2H, 2
× OCCHCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  21.0, 55.2,
114.1 (2C), 126.5 (2C), 127.9 (2C), 129.4 (2C), 133.6,
136.2, 137.9, 158.9; EI-MS m/z: 199 (M++1, 16 %), 198 (M+, 100), 183 (53), 155
(27), 153 (10), 152 (10).
4-Fluoro-4’-metoxibifenilo (44c):157 sólido blanco; p. f. 92-96 ºC (Hexano); Rf =
0.63 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 13.1; IR (KBr): 1604, 1230,
1039, 832, 810, 788 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 
3.81 (s, 3H, OCH3), 6.90-6.95, 7.05-7.10, 7.40-7.50 (3m, 2,
2, y 4H, respectivamente, 8 × Ar-H); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3):  55.2, 114.2 (2C), 115.5 (d, 2J(C,F) = 20.9 Hz, 2C),
128.0 (2C), 128.1 (d, 3J(C,F) = 7.4 Hz, 2C), 132.7, 136.9,
159.1, 162.0 (d, 1J(C,F) = 245.1 Hz); EI-MS m/z: 203 (M++1,
+
15 %), 202 (M , 100), 187 (52), 159 (48), 133 (26).
3-(4-Metoxifenil)tiofeno (44d):264 sólido blanco; p. f. 126-128 ºC (Hexano); Rf =
0.87 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 15.0; IR (KBr): 3097, 1603,
1538, 1249, 1038, 1017, 836, 781 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  3.80 (s, 3H, OCH3), 6.91 (d, J = 8.7 Hz, 2H, 2 ×
OCCH), 7.30-7.35 (m, 3H, C4H3S), 7.51 (d, J = 8.6 Hz, 2H,
2 × OCCHCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  55.2, 114.1
(2C), 118.9, 126.0, 126.2, 127.5 (2C), 128.6, 141.9, 158.8;
EI-MS m/z: 191 (M++1, 12 %), 190 (M+, 100), 176 (10), 175
(83), 147 (44).
263
264
T. M. Razler, Y. Hsiao, F. Qian, R. Fu, R. K. Khan, W. Doubleday, J. Org. Chem. 2009, 74,
1381-1384.
D.-H. Lee, M. Choi, B.-W. Yu, R. Ryoo, A. Taher, S. Hossain, M.-J. Jin, Adv. Synth. Catal.
2009, 351, 2912-2920.
256
Parte Experimental
4-Fluoro-1,1’-bifenilo (44e):157 sólido blanco; p. f. 73-76 ºC (Hexano); Rf = 0.87
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 10.9; IR (KBr): 1589, 1524, 839,
760, 691 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  7.05-7.10,
7.25-7.30, 7.35-7.40, 7.45-7.50 (4m, 2, 1, 2 y 4H,
respectivamente, 9 × Ar-H); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 
115.5 (d, 2JCF = 21.2 Hz, 2C), 126.9 (2C), 127.2, 128.6 (d,
3
J(C,F) = 8.1 Hz, 2C), 128.8 (2C), 137.2 (d, 4J(C,F) = 3.3 Hz),
140.1, 162.4 (d, 1J(C,F) = 246.2 Hz); EI-MS m/z: 173 (M++1,
+
28 %), 172 (M , 100), 171 (85), 170 (60), 169 (11), 146 (13), 133 (10), 85 (11).
1-Fenilnaftaleno (44f):159 aceite amarillo; Rf = 0.9 (Hexano/AcOEt:4/1); tr =
14.7; IR (película): 1593, 1582, 803, 774, 759, 705 cm-1; 1HNMR (300 MHz, CDCl3):  7.30-7.45, 7.75-7.80, 7.85-7.90
(3m, 9, 2 y 1H, respectivamente, 12 × Ar-H); 13C-NMR (75
MHz, CDCl3):  125.3, 125.7, 126.0 (2C), 126.9, 127.1,
127.6, 128.2 (3C), 130.0 (2C), 131.6, 133.4, 140.2, 140.7;
EI-MS m/z: 205 (M++1, 16 %), 204 (M+, 100), 203 (99), 202
(61), 201 (12), 200 (12), 101 (28).
1-[4’-Metoxi-(1,1’-bifenil)-4-il]etanona (44g):265 sólido incoloro; p. f. 153-154
ºC (Hexano); Rf = 0.37 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 16.4; IR
(KBr): 1669, 1600, 1524, 1288, 1035, 813 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  2.60 (s, 3H, CCH3), 3.84 (s, 3H,
OCH3), 6.98 (d, J = 9 Hz, 2H, 2 × OCCH), 7.56 (d, J = 8.7
Hz, 2H, 2 × OCCHCH), 7.62 (d, J = 8.3 Hz, 2H, 2 ×
OCCCHCH), 7.99 (d, J = 8.4 Hz, 2H, 2 × OCCCH); 13CNMR (75 MHz, CDCl3):  26.5, 55.3, 114.3 (2C), 126.5
(2C), 128.3 (2C), 128.9 (2C), 132.1, 135.1, 145.2, 159.8, 197.6; EI-MS m/z: 227
(M++1, 13 %), 226 (M+, 83), 212 (20), 211 (100), 183 (14), 168 (28), 152 (18),
140 (27), 139 (46).
1-(Bifenil-4-il)etanona (44h):159 sólido amarillo; p. f. 124-127 ºC (Hexano); Rf =
0.30 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 14.4; IR (KBr): 1676, 1603,
1556, 1263, 766, 723, 683 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  2.64 (s, 3H, CH3), 7.40-7.45, 7.45-7.50, 7.60-7.65
(3m, 1, 2 y 2H, respectivamente, Ph), 7.69 (d, J = 8.3 Hz,
2H, 2 × OCCCHCH), 8.03 (d, J = 8.4 Hz, 2H, 2 × OCCCH);
13
C-NMR (75 MHz, CDCl3):  26.6, 127.2 (2C), 127.3 (2C),
128.2, 128.89 (2C), 128.93 (2C), 135.8, 139.9, 145.8, 197.7;
265
J. L. Bolliger, C. M. Frech, Chem. Eur. J. 2010, 16, 11072-11081.
Parte Experimental
257
EI-MS m/z: 196 (M+, 51 %), 182 (14), 181 (100), 153 (34), 152 (52), 151 (14), 76
(11).
1-[4'-Fluoro-(1,1'-bifenil)-4-il]etanona (44i):266 sólido amarillo; p. f. 91-94 ºC
(Hexano); Rf = 0.50 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 14.4; IR
(KBr): 1680, 1593, 1535, 1270, 1231, 821 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  2.60 (s, 3H, CH3), 7.10-7.15, 7.557.65, 7.95-8.05 (3m, 2, 4 y 2H, respectivamente, 8 × Ar-H);
13
C-NMR (75 MHz, CDCl 3):  26.5, 115.8 (d, 2J(C,F) = 21.5
Hz, 2C), 126.9 (2C), 128.8 (d, 3J(C,F) = 8.2 Hz, 2C), 128.9
(2C), 135.6, 135.8 (d, 4J(C,F) = 3.2 Hz), 144.6, 162.8 (d, 1JCF
= 248.1 Hz), 197.9; EI-MS m/z: 214 (M+, 57 %), 200 (17), 199 (100), 171 (45),
170 (75), 169 (12).
2,3,4,5,6-Pentafluoro-1,1'-bifenilo (44j):267 sólido blanco; p. f. 111-113 ºC
(Hexano); Rf = 0.77 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 10.9; IR
(KBr): 1650, 1582, 980, 749, 720, 691 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  7.40-7.45, 7.45-7.50 (2m, 2 y 3H,
respectivamente, Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  115.9
(td, 2J(C,F) = 17.6 Hz, 3J(C,F) = 3.8 Hz), 126.4, 128.7 (2C),
129.3, 130.1 (2C), 137.8 (dm, 1J(C,F) = 252.5 Hz, 2C), 140.4
(dm, 1J(C,F) = 253.7 Hz), 144.1 (dm, 1J(C,F) = 248 Hz, 2C);
19
F-NMR (282 MHz, CDCl3, CFCl3):  -162.3 (m, 2F), -155.7 (t, 3J(F,F) = 21.2
Hz), -143.3 (dd, 3J(F,F) = 23 Hz, 4J(F,F) = 8.2 Hz, 2F); EI-MS m/z: 244 (M+, 100),
225 (16), 224 (29), 205 (10).
3-(Perfluorofenil)tiofeno
(44k):267
aceite
incoloro;
Rf
=
0.9
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 11.3; IR (película): 1538, 1516,
1066, 990 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  7.35-7.40,
7.45-7.50, 7.60-7.65 (3m, 1H cada uno, 3 × Ar-H); 13CNMR (75 MHz, CDCl3):  111.1 (td, 2J(C,F) = 16.2 Hz, 3J(C,F)
= 3.6 Hz), 125.5, 125.8, 127.1 (t, 4J(C,F)= 4.3 Hz), 128.1 (t,
4
J(C,F) = 3.5 Hz), 137.9 (dm, 1J(C,F) = 251.4 Hz, 2C,), 139.9
(dm, 1J(C,F) = 253.5 Hz), 144.2 (dm, 1J(C,F) = 248 Hz, 2C);
19
F-NMR (282 MHz, CDCl3, CFCl3):  -162.8 (m, 2F), -156.8 (t, 3J(F,F) = 21.2
Hz), -142.5 (dd, 3J(F,F) = 23.2 Hz, 4J(F,F) = 7 Hz, 2F); EI-MS m/z: 251 (M++1, 11
%), 250 (M+, 100), 205 (23).
266
267
M. Kienle, P. Knochel, Org. Lett. 2010, 12, 2702-2705.
R. Shang, Y. Fu, Y. Wang, Q. Xu, H.-Z. Yu, L. Liu, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 93509354.
258
Parte Experimental
3-Fenilpiridina (44l):268 aceite amarillo; Rf = 0.40 (Hexano/AcOEt:4/1); tr =
11.6; IR (película): 1600, 1574, 752, 698 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  7.35-7.50, 7.55-7.60, 7.90-7.95, 8.608.65, 8.85-8.90 (5m, 4, 2, 1, 1 y 1H, respectivamente, 9 ×
Ar-H); 13C NMR (75 MHz, CDCl 3):  123.8, 127.1 (2C),
128.2, 129.1 (2C), 135.0, 136.9, 137.3, 147.4, 147.5; EI-MS
m/z: 156 (M++1, 12 %), 155 (M+, 100), 154 (51), 128 (10),
127 (13), 102 (10).
(E)-1-Metoxi-4-estirilbenceno (46):269 sólido blanco; p. f. 134-140 ºC (Hexano);
Rf = 0.53 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 15.6; IR (KBr): 1603,
1513, 1292, 1252, 1027, 970, 807, 680 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  3.80 (s, 3H, OCH3), 6.85-6.90, (m, 2H, 2 ×
Ar-H), 6.97, 7.07 (2d, J = 16.3 Hz, 1H cada uno, 2 × CH)
7.20-7.25, 7.30-7.40, 7.45-7.50 (3m, 1, 2 y 4H,
respectivamente, 7 × Ar-H); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 
55.3, 114.1 (2C), 126.2 (2C), 126.6, 127.2, 127.7 (2C),
128.2, 128.6 (2C), 131.1, 137.6, 159.3; EI-MS m/z: 211 (M++1, 17 %), 210 (M+,
100), 209 (15), 195 (17), 167 (21), 166 (11), 165 (33), 152 (20).
1-Metoxi-4-(1-fenilvinil)benceno (47):270 sólido blanco; p. f. 71-74 ºC
(Hexano); Rf = 0.53 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 14.1; IR
(KBr): 1603, 1504, 1288, 1025 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  3.81 (s, 3H, OCH3), 5.34, 5.39 (2d, J = 1.2 Hz,
1H, CH2), 6.85-6.90, 7.25-7.40 (2m, 2 y 7H,
respectivamente, 9 × Ar-H); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 
55.2, 112.9, 113.5 (2C), 127.5, 128.0 (2C), 128.3 (2C),
129.3 (2C), 133.9, 141.8, 149.4, 159.2; EI-MS m/z: 211
(M++1, 17 %), 210 (M+, 100), 209 (12), 195 (53), 179 (12), 178 (11), 167 (16),
166 (12), 165 (36), 152 (24).
6.2. AMINACIÓN REDUCTORA MULTICOMPONENTE
Procedimiento general: A una disolución agitada de la correspondiente
amina (31 ó 48, 1 mmol) en tolueno (2 mL) se añadieron PdO-Fe3O4 (50 mg, 1.2
mol%), PMHS (2 mmol) y el correspondiente aldehído (2, 1 mmol). La mezcla
resultante se agitó a 25 ó 130 ºC durante 1, 2 ó 7 días (véase Tabla 37). El
268
269
270
R. Ghosh, N. N. Adarsh, A. Sarkar, J. Org. Chem. 2010, 75, 5320-5322.
H. Huang, H. Liu, H. Jiang, K. Chen, J. Org. Chem. 2008, 73, 6037-6040.
J. Ruan, J. A. Iggo, N. G. Berry, J. Xiao, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 16689-16699.
Parte Experimental
259
catalizador fue retirado con un imán y la mezcla se hidrolizó con H2O (5 mL) y
se extrajo con AcOEt (3 × 5 mL). La fase orgánica se secó con MgSO 4 y se
evaporó a vacío. El residuo se purificó mediante columna cromatográfica (gel de
sílice, hexano/acetato de etilo) obteniéndose los correspondientes productos 34 ó
49:
N-Bencil-3,5-bis(trifluorometil)anilina (34o):271 aceite amarillo; Rf = 0.60
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 13.1; IR (película): 3420, 1620,
1516, 1473, 1273, 1169, 1120, 861, 732, 698, 682 cm-1; 1HNMR (300 MHz, CDCl3):  4.35 (d, J = 5.1 Hz, 2H,
NHCH2), 4.42 (t, ancho, J = 5.1 Hz, 1H, NH), 6.96 (s, 2H,
NCCH × 2), 7.14 (s, 1H, CF3CCH), 7.20-7.30, 7.30-7.40
(2m, 1 y 4H, respectivamente, Ph); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3):  48.0, 110.4, 112.0, 123.5 (q, 1J(C,F) = 273 Hz, 2C),
127.6 (2C), 127.9 (2C), 128.9 (2C), 132.4 (q, 2J(C,F) = 32.6 Hz, 2C), 137.6, 148.6;
EI-MS m/z: 319 (M+, 42 %), 300 (11), 91 (100).
N-Bencilnaftalen-1-amina (34p):272 sólido marrón; p. f. 55-58 ºC (Hexano); R f
= 0.60 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 17.4; IR (KBr): 3431,
1576, 1525, 1495, 805, 786, 770, 742, 699 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  4.49 (s, 2H, NCH2), 4.70 (s, ancho,
1H, NH), 6.60-6.65, 7.20-7.45, 7.75-7.85 (3m, 1, 9 y 2H,
respectivamente, 12 × ArH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 
48.7, 104.9, 117.7, 119.9, 123.4, 124.8, 125.7, 126.6, 127.4,
127.7 (2C), 128.7 (3C), 134.2, 138.9, 143; EI-MS m/z: 233
(M+, 17 %), 232 (21), 231 (100), 230 (86), 154 (19), 128 (18), 127 (52), 126 (15),
115 (17), 91 (17), 77 (13).
N-Bencilciclohexanamina (34q):141l aceite amarillo; Rf = 0.1 (AcOEt); tr = 12.6;
IR (película): 1495, 1449, 731, 696 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  1.05-1.25, 1.55-1.60, 1.70-1.75, 1.85-1.95
(4m con s a 1.31, 6, 1, 2 y 2H, respectivamente, 5 × CH2 y
NH), 2.48 (tt, J = 10.3 y 3.8 Hz, 1H, NHCH), 3.8 (s, 2H,
NCH2), 7.20-7.25, 7.30-7.35 (2m, 1 y 4H, respectivamente,
Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  24.9 (2C), 26.1, 33.5
(2C), 51.0, 56.1, 126.7, 128.0 (2C), 128.3 (2C), 141.0; EIMS m/z: 189 (M+, 31 %), 147 (12), 146 (97), 132 (13), 91 (100), 65 (12).
271
272
D. Intrieri, A. Caselli, F. Ragaini, S. Cenini, E. Gallo, J. Porphyrins Phthalocyanines 2010, 14,
732-740.
X. Cui, Y. Zhang, F. Shi, Y. Deng, Chem. Eur. J. 2011, 17, 1021-1028.
260
Parte Experimental
N-Benciloctan-1-amina (34r): 273 aceite amarillo; Rf = 0.4 (Hexano/AcOEt:4/1);
tr = 13.7; IR (película): 1495, 1454, 729, 696 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  0.87 (t, J = 7 Hz, 3H, CH3), 1.2-1.35,
1.45-1.55 (2m, 10 y 3H, respectivamente, 6 × CH2 y NH),
2.61 (t, J = 7.2 Hz, 2H, NHCH2CH2), 3.78 (s, 2H,
NHCH2Ph), 7.20-7.25, 7.30-7.35 (2m, 1 y 4H,
respectivamente, Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  14.0,
22.6, 27.3, 29.2, 29.5, 30.0, 31.8, 49.4, 54.0, 126.7, 128.0
(2C), 128.2 (2C), 140.4; EI-MS m/z: 219 (M+, 3 %), 121 (11), 120 (100), 106
(13), 92 (11), 91 (100).
N-(Naftalen-2-ilmetil)anilina (34s):274 sólido amarillo; p. f. 64-66 ºC (Hexano);
Rf = 0.47 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 18.8; IR (KBr): 3407,
1598, 1502, 1474, 1311, 799, 790, 779, 749, 691 cm-1; 1HNMR (300 MHz, CDCl3):  3.93 (s, ancho, 1H, NH), 4.68
(s, 2H, CH2), 6.60-6.65, 6.70-6.75, 7.15-7.20, 7.35-7.40,
7.45-7.50, 7.75-7.80, 7.85-7.90, 8.00-8.05 (8m, 2, 1, 2, 1, 3,
1, 1 y 1H, respectivamente, 12 × ArH); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3):  46.3, 112.7 (2C), 117.5, 123.5, 125.5, 125.8,
126.0, 126.3, 128.1, 128.7, 129.3 (2C), 131.5, 133.8, 134.3, 148.2; EI-MS m/z:
233 (M+, 27 %), 232 (12), 231 (61), 230 (100), 141 (76), 127 (18), 115 (16), 77
(22).
1-{4-[(Fenilamino)metil]fenil}etanona (34t):275 aceite marrón; Rf = 0.2
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 16.3; IR (película): 3378, 1677,
1600, 1500, 1266, 749, 691 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  2.56 (s, 3H, CH3), 4.10 (s, ancho, 1H, NH), 4.39
(s, 2H, CH2), 6.55-6.60, 6.65-6.75, 7.10-7.20 (3m, 2, 1 y
2H, respectivamente, Ph), 7.44 (d, J = 8.3 Hz, 2H, 2 ×
OCCCH), 7.91 (d, J = 7.2 Hz, 2H, 2 × OCCCHCH); 13CNMR (75 MHz, CDCl3):  26.5, 47.8, 112.8 (2C), 117.8,
127.2 (2C), 128.7 (2C), 129.2 (2C), 136.1, 145.2, 147.7, 197.7; EI-MS m/z: 225
(M+, 3 %), 224 (16), 223 (100), 222 (49), 208 (11), 180 (10), 179 (35), 104 (14),
77 (42).
273
274
275
X. Cui, Y. Zhang, F. Shi, Y. Deng, Chem. Eur. J. 2011, 17, 2587-2591.
A. S. Gajare, K. Toyota, M. Yoshifuji, F. Ozawa, J. Org. Chem. 2004, 69, 6504-6506.
B. T. Cho, S. K. Kang, Tetrahedron 2005, 61, 5725-5734.
Parte Experimental
261
N-(ciclohexilmetil)anilina (34u):163f
aceite amarillo;
Rf = 0.73
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 13.5; IR (película): 3408, 1600,
1505, 1470, 1447, 745, 691 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  0.90-1.05, 1.15-1.30, 1.50-1.65, 1.65-1.85 (4m, 2,
3, 1 y 5H, respectivamente, 5 × CH2 y CHCH2), 2.94 (d, J =
6.7 Hz, 2H, NCH2), 3.69 (s, 1H, NH), 6.55-6.60, 6.60-6.70,
7.10-7.20 (3m, 2, 1 y 2H, respectivamente, Ph); 13C-NMR
(75 MHz, CDCl3):  25.9 (2C), 26.6, 31.3 (2C), 37.5, 50.5,
112.6 (2C), 116.8, 129.2 (2C) 148.6; EI-MS m/z: 189 (M+, 18 %), 107 (10), 106
(100), 77 (12).
Tribencilamina (49a):148a sólido blanco; p. f. 86-88 ºC (Hexano); Rf = 0.80
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 17.4; IR (KBr): 1492, 1451, 1365,
741, 696 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  3.55 (s, 6H, 3
× CH2), 7.15-7.25, 7.30-7.35, 7.35-7.40 (3m, 3, 6 y 6H,
respectivamente, 3 × Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 
57.9 (3C), 126.8 (3C), 128.2 (6C), 128.7 (6C), 139.6 (3C);
EI-MS m/z: 287 (M+, 18 %), 210 (29), 196 (21), 92 (14), 91
(100), 65 (10).
N-Bencil-N-butilbutan-1-amina (49b):276 aceite amarillo; Rf = 0.33
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 12.0; IR (película): 1687, 1494,
1453, 731, 696 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  0.87 (t,
J = 7.3 Hz, 6H, 2 × CH3), 1.20-1.35 (m, 4H, 2 × CHCH2),
1.40-1.50 (m, 4H, 2 × CH3CH2CH2), 2.39 (t, J = 7.1 Hz, 4H,
NCH2CH2 × 2), 3.53 (s, 2H, NCH2Ph), 7.20-7.30 (m, 5H,
Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  14.1 (2C), 20.6 (2C),
29.2 (2C), 53.5 (2C), 58.6, 126.5, 128.0 (2C), 128.8 (2C),
140.3; EI-MS m/z: 219 (M+, 3 %), 177 (11), 176 (83), 91 (100).
4-Benzylmorpholine (49c):148a aceite marrón; Rf = 0.2 (Hexano/AcOEt:4/1); tr =
11.2; IR (película): 1494, 1454, 1114, 864, 738, 698 cm-1;
1
H-NMR (300 MHz, CDCl3):  2.40-2.45 (m, 4H, 2 ×
NCH2CH2), 3.48 (s, 2H, NCH2Ph), 3.65-3.75 (m, 4H, 2 ×
OCH2), 7.20-7.35 (m, 5H, Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
 53.5 (2C), 63.4, 66.9 (2C), 127.0, 128.1 (2C), 129.1 (2C),
137.6; EI-MS m/z: 177 (M+, 32 %), 146 (30), 106 (10), 105
(13), 92 (12), 91 (100), 86 (19), 77 (11), 65 (11).
276
A. Prades, R. Corberán, M. Poyatos, E. Peris, Chem. Eur. J. 2008, 14, 11474-11479.
262
Parte Experimental
1-Bencil-4-metilpiperidina (49d):277 aceite amarillo; Rf = 0.13
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 11.4; IR (película): 1494, 1454,
1118, 821, 733, 696 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 
0.90 (d, J = 6.4 Hz, 3H, CH3), 1.25 (td, J = 12 y 3.3 Hz, 2H,
NCH2CH2), 1.30-1.35 (m, 1H, CH3CH), 1.57 (d, J = 12 Hz,
2H, NCH2CH2), 1.92 (td, J = 12 y 2.5 Hz, 2H, NCH2CH2),
2.84 (d, J = 12 Hz, 2H, NCH2CH2), 3.47 (s, 2H, NCH2Ph),
7.20-7.30 (m, 5H, Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  21.9,
30.7, 34.3 (2C), 53.9 (2C), 63.5, 126.8, 128.0 (2C), 129.2 (2C) 138.6; EI-MS
m/z: 189 (M+, 52 %), 188 (71), 112 (43), 98 (38), 92 (13), 91 (100), 65 (12).
6.3. OTROS PROCESOS DE REDUCCIÓN
A una disolución agitada del correspondiente aldehído, imina o
sulfonimida (50, 1 mmol) en tolueno (2 mL) se añadieron PdO-Fe3O4 (50 mg, 1.2
mol%), PMHS (2 mmol). La mezcla resultante se agitó a 25 ºC durante 1 ó 2 días
(véase Tabla 39). El catalizador fue retirado con un imán y la mezcla se hidrolizó
con H2O (5 mL) y se extrajo con AcOEt (3 × 5 mL). La fase orgánica se secó con
MgSO4 y se evaporó a vacío. El residuo se purificó mediante columna
cromatográfica (gel de sílice, hexano/acetato de etilo) obteniéndose los
correspondientes productos 51:
Fenilmetanol (51a):278 aceite incoloro; Rf = 0.2 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 7.1; IR
(película): 3324, 1495, 1453, 1207 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  2.62 (s, ancho, 1H, OH), 4.59 (s, 2H, CH2),
7.25-7.30 (m, 5H, Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  65.0,
126.9 (2C), 127.5, 128.4 (2C), 140.8; EI-MS m/z: 108 (M+,
56 %), 107 (48), 79 (68), 77 (100).
(4-Metoxifenil)metanol
(51b):170j
aceite
incoloro;
Rf
=
0.13
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 9.9; IR (película): 3335, 1586,
1511, 1243, 1173, 1029, 813 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  2.57 (s, ancho, 1H, OH), 3.77 (s, 3H, OCH3), 4.53
(s, 2H, CH2), 6.85 (d, J = 8.6 Hz, 2H, 2 × OCCH), 7.23 (d, J
= 8.6 Hz, 2H, 2 × OCCHCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  55.1, 64.6, 113.8
(2C), 128.5 (2C), 133.1, 158.9; EI-MS m/z: 138 (M+, 88 %), 137 (61), 136 (76),
135 (100), 77 (74).
277
278
J. H. Paden, H. Adkins, J. Am. Chem. Soc. 1936, 58, 2487-2499.
H. P. Hemantha, V. V. Sureshbabu, Org. Biomol. Chem. 2011, 9, 2597-2601.
Parte Experimental
263
(4-Clorofenil)metanol (51c):170h sólido incoloro; p. f. 68-71 ºC (Hexano); Rf =
0.17 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 9.5; IR (KBr): 3337, 1490,
1450, 1011, 798 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  2.1 (s,
ancho, 1H, OH), 4.63 (s, 2H, CH2), 7.27 (d, J = 8.6 Hz, 2H,
2 × ClCCHCH), 7.32 (d, J = 8.6 Hz, 2H, 2 × ClCCH); 13CNMR (75 MHz, CDCl3):  64.4, 128.2 (2C), 128.6 (2C), 133.3, 139.2; EI-MS
m/z: 143 (M+, 13 %), 142 (78), 141 (40), 140 (65), 125 (18), 113 (30), 112 (17),
111 (54), 107 (56), 105 (10), 89 (15), 79 (64), 77 (100).
Ciclopentilmetanol (51d):279 sólido incoloro; p. f. 121-123 ºC (Hexano); Rf =
0.27 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 15.4; IR (KBr): 3341, 1196,
1089, 798 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  1.20-1.25,
1.50-1.60, 1.70-1.75 (3m, 2, 4 y 2H, 4 × CH2), 2.00-2.15 (m,
1H, CH), 2.50 (s, ancho, 1H, OH), 3.48 (d, J = 6.3 Hz, 2H,
CH2OH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  25.3 (2C), 29.0 (2C), 42.0, 67.1; EI-MS
m/z: 100 (M+, 4 %), 99 (54), 98 (33), 81 (38), 80 (10), 70 (12), 69 (100), 67 (20),
57 (47).
Decan-1-ol (51e):280 aceite incoloro; Rf = 0.80 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 9.0; IR
(película): 3326, 1465, 1377, 1056, 721 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  0.88 (t, J = 6.5 Hz, 3H), 1.25-1.35 (m,
14H, 7 × CH2), 1.56 (quint, J = 6.9 Hz, 2H, CH2), 2.10 (s,
ancho, 1H, OH), 3.61 (q, J = 4.9 Hz, 2H, OCH2); 13C-NMR
(75 MHz, CDCl3):  14.0, 22.6, 25.7, 29.3, 29.4, 29.5, 29.6, 31.8, 32.7, 62.8; EIMS m/z: 112 (30 %), 111 (26), 98 (18), 97 (48), 84 (52), 83 (83), 82 (31), 71
(17), 70 (96), 69 (85), 68 (32), 67 (17), 57 (42), 56 (75), 55 (100), 54 (10).
6.4. REDUCCIÓN DE SULFÓXIDOS
A una disolución agitada del correspondiente sulfóxido (52, 1 mmol) en
tolueno (2 mL) se añadieron PdO-Fe3O4 (50 mg, 1.2 mol%), PMHS (4 mmol). La
mezcla resultante se agitó a 130 ºC durante 7 días. El catalizador fue retirado con
un imán y la mezcla se hidrolizó con H2O (5 mL) y se extrajo con AcOEt (3 × 5
mL). La fase orgánica se secó con MgSO4 y se evaporó a vacío. El residuo se
purificó mediante columna cromatográfica (gel de sílice, hexano/acetato de etilo)
obteniéndose los correspondientes productos 53:
279
280
D. M. Hinkens, M. M. Midland, J. Org. Chem. 2009, 74, 4143-4148.
G. Kokotos, C. Noula, J. Org. Chem. 1996, 61, 6994-6996.
264
Parte Experimental
Metil(fenil)sulfano (53a):173b aceite incoloro; Rf = 0.7 (Hexano/AcOEt:4/1); tr =
7.8; IR (película): 1581, 1529, 736, 687 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  2.48 (s, 3H, CH3), 7.10-7.15, 7.25-7.30
(2m, 1 y 4H, respectivamente, Ph); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3):  15.8, 125.0, 126.6 (2C), 128.8 (2C), 138.7; EIMS m/z: 124 (M+, 100 %), 109 (41), 91 (29), 78 (30), 65 (12).
Metil(p-tolil)sulfano (53b):281 aceite amarillo; Rf = 0.7 (Hexano/AcOEt:4/1); tr =
9.0; IR (película): 1583, 1528, 841, 800, 763 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  2.30 (s, 3H, CCH3), 2.45 (s, 3H,
SCH3), 7.09 (d, J = 8.1 Hz, 2H, 2 × SCCHCH), 7.18 (d, J =
8.1 Hz, 2H, 2 × SCCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 
16.5, 20.9, 127.3 (2C), 129.6 (2C), 134.7, 135.0; EI-MS m/z: 138 (M+, 100%),
137 (15), 123 (30), 92 (10), 91 (57), 79 (11), 77 (10).
7. REACCIONES CATALIZADAS POR OSMIO IMPREGNADO EN
MAGNETITA. DIHIDROXILACIÓN DE ALQUENOS
Procedimiento general: A una disolución agitada del correspondiente
alqueno (54 ó 56, 1 mmol) en una mezcla Acetona:H2O (2:1, 3 mL) se añadieron
OsO2-Fe3O4 (10 mg, 0.08 mol%) y NMO (2 mmol). La mezcla resultante se agitó
a 100 ºC durante 3 horas. El catalizador fue retirado con un imán y la mezcla se
extrajo con Et2O (3 × 5 mL). La fase orgánica se secó con MgSO4 y se evaporó a
vacío. El residuo se purificó mediante columna cromatográfica (gel de sílice,
hexano/acetato de etilo) obteniéndose los correspondientes productos 55 ó 57:
1-Fenilpropano-1,2-diol (55a):187b sólido blanco; p. f. 43-46 ºC (Hexano); Rf =
0.20 (Hexano/AcOEt:3/2); tr = 10.4; IR (KBr): 3347, 1491,
1452, 1130, 1043, 755, 697 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  1.02 (d, J = 6.3 Hz, 3H, CH3), 3.17 (s, ancho, 2H,
2 × OH), 3.82 (dq, J = 7.5 y 6.3 Hz, 1H, CH3CH), 4.32 (d, J
= 7.5 Hz, 1H, PhCH), 7.25-7.35 (m, 5H, Ph); 13C-NMR (75
MHz, CDCl3):  18.7, 72.2, 79.4, 126.8 (2C), 128.0, 128.4 (2C), 141.0; EI-MS
m/z: 108 (100 %), 107 (86), 105 (15), 91 (10), 79 (88), 78 (11).
281
G. Hua, J. D. Woollins, Tetrahedron Lett. 2007, 48, 3677-3679.
Parte Experimental
265
1-Feniletano-1,2-diol (55b):187b sólido blanco; p. f. 63-64 ºC (Hexano); Rf = 0.23
(Hexano/AcOEt:1/1); tr = 10.2; IR (KBr): 3208, 1494, 1448,
1053, 751, 748, 700 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 
3.55 (dd, 2J = 11.6 Hz, J = 8.5 Hz, 1H, CH2OH), 3.63 (dd, 2J
= 11.6 Hz, J = 3.3 Hz, 1H, CH2OH), 4.19 (s, ancho, 2H, 2 ×
OH), 4.72 (dd, J = 8.5 y 3.3 Hz, 1H, PhCH), 7.20-7.30 (m,
5H, Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  67.9, 74.6, 126.0 (2C), 127.7, 128.3
(2C), 140.5; EI-MS m/z: 138 (M+, 7 %), 108 (10), 107 (100), 79 (61), 77 (45).
2-Fenilpropano-1,2-diol (55c):187b sólido marrón; p. f. 43-44 ºC (Hexano); Rf =
0.43 (Hexano/AcOEt:1/1); tr = 10.3; IR (KBr): 3374, 1600,
1446, 1071, 1048, 1027, 761, 700 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  1.48 (s, 3H, CH3), 3.47 (s, ancho, 2H, 2 × OH),
3.56, 3.69 (2d, J = 11.3 Hz, 1H, cada uno, CH2OH), 7.207.30, 7.30-7.35, 7.40-7.45 (3m, 1, 2 y 2H, respectivamente,
Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  25.8, 70.6, 74.8, 125.0 (2C), 126.9, 128.2
(2C), 145.0; EI-MS m/z: 121 (100 %), 105 (11), 77 (15).
1-(Hidroximetil)ciclopentanol (55d):282 aceite marrón; Rf = 0.2
(Hexano/AcOEt:1/1); tr = 7.2; IR (película): 3373, 1600,
1509, 1452, 1288, 1046 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
 1.50-1.65, 1.70-1.85 (2m, 6 y 2H, respectivamente, 4 ×
CH2), 3.21 (s, ancho, 2H, 2 × OH), 3.50 (s, 2H, CH2OH);
13
C-NMR (75 MHz, CDCl3):  24.1 (2C), 36.7 (2C), 69.4,
82.8; EI-MS m/z: 87 (11 %), 85 (100), 67 (50).
1,1-Difeniletano-1,2-diol (55e):181a sólido blanco; p. f. 120-121 ºC (Hexano); Rf
= 0.43 (Hexano/AcOEt:3/2); tr = 14.7; IR (KBr): 3375,
3301, 1560, 1212, 1070, 1044, 760, 703 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  2.02, 3.26 (2s, 1H cada uno, 2 × OH), 4.14
(d, J = 4.1 Hz, 2H, CH2OH), 7.25-7.30, 7.30-7.35, 7.40-7.45
(3m, 2, 4 y 4H, respectivamente, 2 × Ph); 13C-NMR (75
MHz, CDCl3):  69.3, 78.5, 126.4 (4C), 127.4 (2C), 128.4 (4C), 143.7 (2C); EIMS m/z: 184 (15 %), 183 (100), 108 (28), 107 (28), 105 (76), 91 (12), 79 (21), 77
(48).
282
D. Dubé, C. Brideau, D. Deschênes, R. Fortin, R. W. Friesen, R. Gordon, Y. Girard, D.
Riendeau, C. Savoie, C.-C. Chan, Bioorg. Chem. Lett. 1999, 9, 1715-1720.
266
Parte Experimental
treo-1,2-Difeniletano-1,2-diol (55f):186 sólido blanco; p. f. 120-121 ºC (Hexano);
Rf = 0.40 (Hexano/AcOEt:3/2); tr = 14.8; IR (KBr): 3498,
3393, 1602, 1492, 1451, 1198, 1045, 777, 705 cm-1; 1HNMR (300 MHz, CDCl3):  3.03 (s, ancho, 2H, 2 × OH),
4.66 (s, 2H, 2 × CHOH), 7.05-7.15, 7.20-7.25 (2m, 4 y 6H,
respectivamente, 2 × Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 
79.0 (2C), 126.9 (4C), 127.8 (2C), 128.0 (4C), 139.8 (2C); EI-MS m/z: 108 (97
%), 107 (100), 79 (74), 77 (45).
eritro-1,2-Difeniletano-1,2-diol (55g):186 sólido incoloro; p. f. 134-135 ºC
(Hexano); Rf = 0.4 (Hexano/AcOEt:3/2); tr = 14.1; IR
(KBr): 3374, 1496, 1451, 1279, 1033, 1024, 754, 699 cm-1;
1
H-NMR (300 MHz, CDCl3):  2.29 (s, ancho, 2H, 2 × OH),
4.82 (s, 2H, 2 × CHOH), 7.20-7.35 (m, 10H, 2 × Ph); 13CNMR (75 MHz, CDCl3):  78.1 (2C), 127.1 (4C), 128.1
(2C), 128.2 (4C), 139.7 (2C); EI-MS m/z: 107 (14 %), 105 (100), 77 (39).
Dodecano-1,2-diol (55h):181a sólido blanco; p. f. 56-58 ºC (Hexano); Rf = 0.30
(Hexano/AcOEt:1/1); tr = 13.0; IR (KBr): 3322, 1468, 1143,
1104, 1076, 872, 721 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 
0.86 (t, J = 6.8 Hz, 3H, CH3), 1.20-1.45 (m, 18H, 9 × CH2),
3.37 (dd, 2J = 11.3, J = 7.9 Hz, 1H, CH2OH), 3.58 (dd, 2J =
11.3, J = 2.6 Hz, 1H, CH2OH), 3.6-3.7 (m, 1H, CHOH),
3.84 (s, ancho, 2H, 2 × OH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  14.1, 22.6, 25.6,
29.3, 29.6 (3C), 29.7, 31.9, 33.0, 66.7, 72.3; EI-MS m/z: 171 (53 %), 111 (27), 97
(100), 83 (76), 71 (21).
4-Fenilbutano-1,2-diol (55i):187b aceite amarillo; Rf = 0.27 (Hexano/AcOEt:1/1);
tr = 12.2; IR (película): 3358, 1603, 1496, 1454, 1098, 1068,
1039, 747, 699 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  1.651.80 (m, 2H, PhCH2CH2), 2.55-2.85 (m, 2H, PhCH2), 3.41
(dd, 2J = 11.3 Hz, J = 7.8 Hz, 1H, CH2OH), 3.55-3.85 (m
con dd a 3.59, 2J = 11.3 Hz, J = 2.8 Hz, con s, ancho a 3.67,
4H, CH2OH, CHOH y 2 × OH), 7.10-7.20, 7.20-7.30 (2m, 3 y 2H,
respectivamente, Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  31.8, 34.6, 66.7, 71.6,
126.0, 128.4 (2C), 128.5 (2C), 141.8; EI-MS m/z: 148 (30 %), 130 (10), 118 (10),
117 (40), 104 (13), 92 (20), 91 (100).
Parte Experimental
267
treo-Hexano-3,4-diol (55j):187a aceite amarillo; Rf = 0.40 (Hexano/AcOEt:1/1); tr
= 6.3; IR (película): 3387, 1460, 1280, 1124, 970 cm-1; 1HNMR (300 MHz, CDCl3):  0.99 (t, J = 7.4 Hz, 6H, 2 ×
CH3), 1.40-1.50, 1.55-1.65 (2m, 2H, cada uno, 2 × CH2),
2.09 (s, ancho, 2H, 2 × OH), 3.35-3.40 (m, 2H, 2 × CHOH);
13
C-NMR (75 MHz, CDCl3):  10.0 (2C), 26.4 (2C), 75.5
(2C); EI-MS m/z: 59 (100 %), 58 (41).
eritro-Hexano-3,4-diol (55k):283 sólido blanco; p. f. 87-88 ºC (Hexano); Rf =
0.43 (Hexano/AcOEt:1/1); tr = 6.4; IR (KBr): 3312, 1074,
972, 879 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  0.96 (t, J =
7.4 Hz, 6H, 2 × CH3), 1.35-1.50 (m, 4H, 2 × CH2), 2.90 (s,
ancho, 2H, 2 × OH), 3.40-3.50 (m, 2H, 2 × CHOH); 13CNMR (75 MHz, CDCl3):  10.5 (2C), 24.0 (2C), 76.0 (2C);
EI-MS m/z: 59 (100 %), 58 (37).
Ciclohexano-1,2-diol (55l):187a sólido blanco; p. f. 86-88 ºC (Hexano); Rf = 0.20
(Hexano/AcOEt:1/1); tr = 7.6; IR (KBr): 3400, 3266, 1476,
1458, 1365, 1350, 1076, 987, 715 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  1.20-1.35, 1.50-1.65, 1.70-1.80 (3m, 2, 4 y 2H,
respectivamente, 4 × CH2), 2.91 (s, ancho, 2H, 2 × OH),
3.7-3.75 (m, 2H, 2 × CHOH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
 21.4 (2C), 29.8 (2C), 70.6 (2C); EI-MS m/z: 116 (M+, 12 %), 98 (38), 97 (10),
83 (36), 80 (11), 70 (100), 69 (23).
Ciclooctano-1,2-diol (55m):187a sólido blanco; p. f. 76-77 ºC (Hexano); Rf = 0.33
(Hexano/AcOEt:1/1); tr = 10.6; IR (KBr): 3396, 3281, 1469,
1373, 1276, 1127, 1041, 999, 972, 896, 797 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  1.40-1.55, 1.60-1.75, 1.80-1.95 (3m,
6, 4 y 2H, respectivamente, 6 × CH2), 2.22 (s, ancho, 2H, 2
× OH), 3.90 (dt, J = 10.3 y 2.6 Hz, 2H, CHOH); 13C-NMR
(75 MHz, CDCl3):  23.7 (2C), 26.2 (2C), 30.0 (2C), 73.0 (2C); EI-MS m/z: 108
(10 %), 101 (21), 98 (32), 95 (13), 93 (28), 84 (21), 83 (57), 82 (53), 81 (14), 80
(19), 79 (20), 70 (77), 69 (29), 68 (15), 67 (52), 58 (15), 57 (100), 56 (15), 55
(59).
283
V. Vetere, M. B. Faraoni, J. C. Podestá, M. L. Casella, Appl. Catal., A 2012, 445-446, 209-214.
268
Parte Experimental
1-Metilciclohexano-1,2-diol (55n):187a sólido blanco; p. f. 63-64 ºC (Hexano); Rf
= 0.37 (Hexano/AcOEt:1/1); tr = 7.8; IR (KBr): 3399, 3283,
1470, 1448, 1407, 1067, 1051, 950 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  1.17 (s, 3H, CH3), 1.20-1.30, 1.40-1.65,
1.65-1.70 (3m, 3, 4 y 1H, respectivamente, 4 × CH2), 3.10
(s, ancho, 2H, 2 × OH), 3.31 (dd, J = 9 y 3.8 Hz, 1H,
CHOH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  21.4, 23.0, 26.3, 30.1, 36.7, 71.6, 74.6;
EI-MS m/z: 130 (M+, 13 %), 115 (12), 112 (27), 97 (29), 84 (16), 83 (11), 71
(100), 70 (43), 69 (20).
2,3-Dihidro-1H-indeno-1,2-diol (55o):178 sólido marrón; p. f. 92-93 ºC
(Hexano); Rf = 0.40 (Hexano/AcOEt:1/1); tr = 11.4; IR
(KBr): 3522, 3439, 3297, 3148, 1609, 1337, 1320, 1104,
1061, 1041, 987, 736 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 
2.89 (dd, 2J = 16.5, J = 3.5 Hz, 1H, CH2), 3.03 (dd, 2J =
16.5, J = 5.7 Hz, 1H, CH2), 3.64 (s, ancho, 2H, 2 × OH),
4.30-4.40 (m, 1H, CH2CHOH), 4.87 (d, J = 4.9 Hz, 1H, CCHOH), 7.20-7.30,
7.35-7.40 (2m, 3 y 1H, respectivamente, 4 × Ar-H); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
 38.3, 73.3, 75.8, 124.6, 125.2, 127.0, 128.6, 140.1, 141.9; EI-MS m/z: 150 (M+,
24 %), 133 (11), 132 (54), 131 (41), 121 (88), 115 (20), 107 (60), 105 (33), 104
(100), 103 (49), 102 (11), 91 (49), 79 (28), 78 (30), 77 (56).
3-Fenoxipropano-1,2-diol (55p):185 sólido amarillo; p. f. 53-54 ºC (Hexano); Rf
= 0.27 (Hexano/AcOEt:1/1); tr = 12.0; IR (KBr): 3454,
3221, 1600, 1586, 1497, 1457, 1250, 1077, 1064, 875, 747,
688 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  3.45, 3.52 (2s,
ancho, 1H cada uno, 2 × OH), 3.70 (dd, 2J = 11.6, J = 6 Hz,
1H, PhOCH2), 3.79 (dd, 2J = 11.6, J = 3.5 Hz, 1H,
PhOCH2), 3.96 (d, J = 5.3 Hz, 2H, CH2OH), 4.05-4.10 (m, 1H, CHOH), 6.806.90, 6.90-7.00, 7.20-7.30 (3m, 2, 1 y 2H, respectivamente, Ph); 13C-NMR (75
MHz, CDCl3):  63.9, 68.8, 70.5, 114.4 (2C), 121.2, 129.5 (2C), 158.3; EI-MS
m/z: 168 (M+, 23 %), 95 (13), 94 (100), 77 (19).
Benzoato de 2,3-dihidroxipropilo (55q):284 aceite amarillo; Rf = 0.23
(Hexano/AcOEt:1/1); tr = 17; IR (película): 3389, 1714,
1651, 1602, 1585, 1451, 1278, 1117, 710 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  3.39, 3.55 (2s, ancho, 1H cada uno, 2
× OH), 3.66 (dd, 2J = 11.5, J = 6 Hz, 1H, COCH2), 3.76 (dd,
2
J = 11.5, J = 3.3 Hz, 1H, COCH2), 4.00-4.10 (m, 1H,
284
N. Nemoto, X. Xu, F. Sanda, T. Endo, Macromolecules 2001, 34, 7642-7647.
Parte Experimental
269
CHOH), 4.37 (dd, J = 5.3 y 1.4 Hz, 2H, CH2OH), 7.35-7.45, 7.50-7.60, 7.95-8.05
(3m, 2, 1 y 2H, respectivamente, Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  63.4, 65.6,
70.2, 128.4 (2C), 129.5, 129.6 (2C), 133.2, 166.9; EI-MS m/z: 165 (10 %), 123
(19), 105 (100), 77 (32).
Propanoato de metil 2,3-dihidroxi-3-fenilo (55r):180b sólido blanco; p. f. 68-69
ºC (Hexano); Rf = 0.23 (Hexano/AcOEt:3/2); tr = 12.3; IR
(KBr): 3500, 3383, 1715, 1219, 1108, 1048, 763, 698 cm-1;
1
H-NMR (300 MHz, CDCl3):  3.14 (d, J = 7, 1Hz, H,
PhCHOH), 3.40 (d, J = 6.3 Hz, 1H, PhCHCHOH), 3.80 (s,
3H, OCH3), 4.37 (dd, J = 6.3 y 3 Hz, 1H, PhCHCH), 5.02
(dd, J = 7 y 3 Hz, 1H, PhCH), 7.30-7.40 (m, 5H, Ph); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3):  52.8, 74.4, 74.7, 126.1 (2C), 128.0, 128.4 (2C), 139.8, 173.1; EI-MS
m/z: 107 (100 %), 105 (12), 91 (39), 90 (90), 79 (62), 77 (42).
Hex-5-eno-1,2-diol (57a):285 aceite amarillo; Rf = 0.2 (Hexano/AcOEt:1/1); tr =
6.6; IR (película): 3347, 1642, 1454, 1278, 1096, 910 cm-1;
1
H-NMR (300 MHz, CDCl3):  1.50-1.60 (m, 2H,
CH2CHOH), 2 (s, ancho, 2H, 2 × OH), 2.10-2.30 (m, 2H,
CH2CH2CHOH), 3.47 (dd, 2J = 11, J = 7.6 Hz, 1H,
CH2OH), 3.67 (dd, 2J = 11, J = 3.1 Hz, 1H, CH2OH), 3.703.80 (m, 1H, CHOH), 5.00 (ddt, 2J = 1.9 Hz, J = 10.2 y 1.2 Hz, 1H, CH2CHCH2),
5.07 (ddt, 2J = 1.9 Hz, J = 17.1 y 1.6 Hz, 1H, CH2CHCH2), 5.84 (ddt, J = 17,
10.2 y 6.7 Hz, 1H, CH2CHCH2); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  29.8, 32.2, 66.7,
71.7, 115.1, 138.1; EI-MS m/z: 85 (58 %), 80 (36), 69 (11), 68 (18), 67 (100), 61
(22), 57 (57), 55 (39), 54 (20), 44 (11), 43 (62), 42 (11), 41 (89).
(Z)-Ciclooct-5-eno-1,2-diol (57b):286 sólido blanco; p. f. 103-104 ºC (Hexano);
Rf = 0.13 (Hexano/AcOEt:3/2); tr = 14.9; IR (KBr): 3300,
1651, 1506, 1281, 1039, 1028, 991, 983, 877, 733 cm-1; 1HNMR (300 MHz, CDCl3):  1.75-1.85, 1.95-2.10, 2.45-2.55
(3m, 2, 6 y 2H, respectivamente, 4 × CH2 y 2 × OH), 3.954.05 (m, 2H, 2 × CHOH), 5.67 (ddd, J = 6, 4.3 y 1.4 Hz, 2H,
13
2 × CHCH2); C-NMR (75 MHz, CDCl3):  22.9 (2C), 31.9 (2C), 75.0 (2C),
129.2 (2C); EI-MS m/z: 142 (M+, 7 %), 124 (10), 114 (24), 109 (11), 97 (15), 96
(42), 95 (32), 91 (14), 83 (26), 82 (14), 81 (67), 80 (32), 79 (38), 78 (19), 77 (17),
74 (19), 70 (28), 69 (21), 68 (48), 67 (63), 65 (16), 55 (70), 54 (100).
285
286
R.-H. Fan, X.-L. Hou, Org. Biomol. Chem. 2003, 1, 1565-1567.
E. Alvarez, M. T. Diaz, R. Perez, J. L. Ravelo, A. Regueiro, J. A. Vera, D. Zurita, J. D. Martin,
J. Org. Chem. 1994, 59, 2848-2876.
270
Parte Experimental
8. REACCIONES CATALIZADAS POR IRIDIO IMPREGNADO SOBRE
MAGNETITA
8.1. ALQUILACIÓN CRUZADA DE ALCOHOLES PRIMARIOS
Procedimiento general: A una disolución agitada del correspondiente
alcohol (58, 1 mmol) en PhMe (1.5 mL) se añadieron IrO2-Fe 3O4 (50 mg, 0.14
mol%), KOH (1 mmol) y el correspondiente alcohol (32, 2 mmol). La mezcla
resultante se agitó a 110 ºC durante 4 días. El catalizador fue retirado con un
imán y la mezcla se hidrolizó con H2O (5 mL) y se extrajo con Et2O (3 × 5 mL).
La fase orgánica se secó con MgSO4 y se evaporó a vacío. El residuo se purificó
mediante columna cromatográfica (gel de sílice, hexano/acetato de etilo)
obteniéndose los correspondientes productos 59:
2,3-Difenilpropan-1-ol (59a):287 aceite amarillo; Rf = 0.33 (Hexano/AcOEt:4/1);
tr = 14.3; IR (ATR): 3383, 1601, 1060, 1028 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  1.72 (s, ancho, 1H, OH), 2.90-3.00,
3.05-3.20 (2m, 1 y 2H, respectivamente, PhCH y PhCH2),
3.80 (d, J = 6.2 Hz, 2H, CH2OH), 7.10-7.40 (m, 10H, 2 ×
Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl 3):  38.6, 50.1, 66.2, 125.9,
126.7, 128.0 (2C), 128.1 (2C), 128.5 (2C), 129.0 (2C),
139.8, 141.9; EI-MS m/z: 212 (M+, 1 %), 195 (17), 194
(100), 193 (33), 181 (18), 180 (13), 179 (40), 178 (29), 166 (11), 165 (24), 163
(14), 121 (24), 116 (24), 115 (33), 104 (18), 103 (45), 92 (13), 91 (74), 89 (12),
78 (11), 77 (28), 65 (18).
3-(4-Clorofenil)-2-fenilpropan-1-ol (59b): aceite amarillo; Rf = 0.20
(Hexano/AcOEt:3/2); tr = 15.7; IR (ATR): 3364, 1599,
1491, 1452, 1403, 1091, 1062, 1014, 834, 820, 804, 675 cm1 1
; H-NMR (300 MHz, CDCl3):  1.51 (s, ancho, 1H, OH),
2.75-2.85, 2.95-3.05 (2m, 1 y 2H, respectivamente, PhCH y
PhCHCH2C), 3.73 (d, J = 5.7 Hz, 2H, CH2OH), 6.95 (d, J =
8.3 Hz, 2H, 2 × ClCCHCH), 7.10-7.15, 7.15-7.20, 7.25-7.30
(3m, 4, 1 y 2H, respectivamente, 7 × ArH); 13C-NMR (75
MHz, CDCl3):  37.8, 50.1, 66.2, 126.9, 128.0 (2C), 128.2 (2C), 128.6 (2C),
130.3 (2C), 131.7, 138.3, 141.3; EI-MS m/z: 246 (M+, 13 %), 228 (15), 179 (16),
178 (20), 126 (11), 125 (22), 121 (100), 120 (19), 105 (10), 104 (15), 103 (58),
287
K. Sasaki, T. Hayashi, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 51, 8145-8147.
Parte Experimental
271
91 (26), 89 (13), 79 (10), 77 (22). HRMS calculado para C15H15ClO: 246.0811;
encontrado: 246.0814.
2-Fenil-3-(p-tolil)propan-1-ol (59c): aceite amarillo; Rf = 0.20
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 14.9; IR (ATR): 3357, 1513,
1494, 1452, 1414, 1061, 1021, 808, 758 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  1.34 (s, ancho, 1H, OH), 2.28 (s, 3H, CH3),
2.87 (dd, 2J = 13.4 Hz, J = 7.5 Hz, 1H, PhCHCH2C), 2.97
(dd, 2J = 13.4 Hz, J = 7.3 Hz, 1H, PhCHCH2C), 3.00-3.10
(m, 1H, PhCH), 3.76 (d, J = 5 Hz, 2H, CH2OH), 6.97 (d, J =
8 Hz, 2H, 2 × CH3CCHCH), 7.03 (d, J = 8 Hz, 2H, 2 ×
CH3CCH), 7.20-7.25, 7.25-7.30 (2m, 3 y 2H, respectivamente, Ph); 13C-NMR
(75 MHz, CDCl3):  21.0, 38.2, 50.2, 66.4, 126.8, 128.1 (2C), 128.6 (2C), 128.87
(2C), 128.91 (2C), 135.4, 136.7, 142.0; EI-MS m/z: 226 (M+, 13 %), 224 (14),
223 (12), 208 (13), 207 (18), 195 (11), 194 (14), 193 (11), 179 (16), 178 (20),
165 (12), 129 (12), 121 (31), 120 (15), 119 (11), 117 (17), 115 (15), 106 (27),
105 (100), 104 (27), 103 (33), 92 (10), 91 (61), 79 (13), 77 (26). HRMS
calculado para C16H18O: 226.1358; encontrado: 226.1355.
3-[(4-terc-Butil)fenil]-2-fenilpropan-1-ol (59d):288 aceite amarillo; Rf = 0.20
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 16.3; IR (ATR): 3376, 1601,
1513, 1363, 1267, 1061, 1020, 833, 808, 758 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  1.26 (s, ancho, 1H, OH), 1.28 (s, 9H,
t
Bu), 2.90 (dd, 2J = 13.7 Hz, J = 7.2 Hz, 1H, PhCHCH2C),
2.96 (dd, 2J = 13.7 Hz, J = 7.8 Hz, 1H, PhCHCH2C), 3.053.10 (m, 1H, PhCH), 3.70-3.80 (m, 2H, CH2OH), 7.04 (d, J
= 7.9 Hz, 2H, 2 × tBuCCHCH), 7.20-7.25 (m, 5H, Ph), 7.30
(d, J = 7.9 Hz, 2H, 2 × tBuCCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  31.3 (3C), 34.3,
38.1, 50.0, 66.3, 125.1 (2C), 126.8, 128.0 (2C), 128.60 (2C), 128.63 (2C), 136.8,
142.2, 148.8; EI-MS m/z: 268 (M+, 19 %), 164 (11), 149 (10), 148 (12), 147
(100), 132 (11), 121 (11), 120 (14), 117 (11), 103 (12), 91 (13).
288
R. Boschke, N. C. Cohen, J. M. Wood, J. Maibaum, Bioorg. Med. Chem. Lett. 1997, 7, 27352740.
272
Parte Experimental
2-Fenil-3-(4-metoxifenil)propan-1-ol (59e): aceite amarillo; Rf = 0.17
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 16.0; IR (ATR): 3399, 1610,
1583, 1509, 1299, 1242, 1062, 1031, 818, 751, 699 cm-1; 1HNMR (300 MHz, CDCl3):  1.54 (s, ancho, 1H, OH), 2.752.85, 2.90-3.05 (2m, 1 y 2H, respectivamente, PhCH y
PhCHCH2C), 3.70-3.75 (m, 2H, CH2OH), 3.73 (s, 3H,
OCH3), 6.73 (d, J = 8.7 Hz, 2H, 2 × OCCH), 6.97 (d, J = 8.7
Hz, 2H, 2 × OCCHCH), 7.15-7.30 (m, 5H, Ph); 13C-NMR
(75 MHz, CDCl3):  37.7, 50.3, 55.1, 66.2, 113.5 (2C), 126.7, 128.0 (2C), 128.5
(2C), 129.9 (2C), 131.9, 142.0, 157.7; EI-MS m/z: 242 (M+, 11 %), 121 (100).
HRMS calculado para C16H18O2: 242.1307; encontrado: 242.1308.
3-(3,5-Dimetoxifenil)-2-fenilpropan-1-ol (59f): aceite amarillo; Rf = 0.20
(Hexano/AcOEt:3/2); tr = 17.2; IR (ATR): 3386, 1594,
1458, 1428, 1203, 1147, 1055, 831, 759, 699 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  1.65 (s, ancho, 1H, OH), 2.87 (dd, 2J
= 13.4 Hz, J = 7.7 Hz, 1H, PhCHCH2C), 2.99 (dd, 2J = 13.4
Hz, J = 7.2 Hz, 1H, PhCHCH2C), 3.05-3.15 (m, 1H, PhCH),
3.73 (s, 6H, 2 × OCH3), 3.75-3.85 (m, 2H, CH2OH), 6.27 (d,
J = 2.1 Hz, 2H, 2 × OCCHCCH2), 6.31 (t, J = 2 Hz, 1H,
OCCHCO), 7.20-7.30, 7.30-7.40 (2m, 3 y 2H, respectivamente, Ph); 13C-NMR
(75 MHz, CDCl3):  38.9, 49.9, 55.1 (2C), 66.3, 98.0, 107.0 (2C), 126.7, 128.0
(2C), 128.5 (2C), 141.9, 142.2, 160.5 (2C); EI-MS m/z: 272 (M+, 12 %), 153
(11), 152 (100), 151 (16), 103 (10). HRMS calculado para C17H20O3: 272.1412;
encontrado: 272.1387.
2-(4-Bromofenil)-3-fenilpropan-1-ol (59g): aceite amarillo; Rf = 0.20
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 16.4; IR (ATR): 3347, 1602,
1590, 1487, 1453, 1406, 1071, 1030, 1009, 818, 741, 716,
698 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  1.42 (s, ancho, 1H,
OH), 2.80-2.90, 2.95-3.10 (2m, 1 y 2H, respectivamente,
PhCH2CH y PhCH2), 3.70-3.80 (m, 2H, CH2OH), 7.00-7.10,
7.15-7.25 (2m, 4 y 3H, respectivamente, Ph y 2 ×
BrCCHCH), 7.41 (d, J = 8.3 Hz, 2H, 2 × BrCCH); 13C-NMR
(75 MHz, CDCl3):  38.5, 49.6, 66.1, 120.5, 126.1, 128.3 (2C), 129.0 (2C), 129.8
(2C), 131.6 (2C), 139.4, 140.9; EI-MS m/z: 292 (M++2, 18 %), 290 (M+, 18), 201
(54), 200 (25), 199 (56), 198 (21), 180 (40), 179 (30), 178 (27), 165 (17), 120
(82), 102 (14), 92 (25), 91 (100), 89 (18), 77 (16). HRMS calculado para
C15H15BrO: 290.0306; encontrado: 290.0270.
Parte Experimental
273
2-(4-Clorofenil)-3-fenilpropan-1-ol (59h):289 aceite amarillo; Rf = 0.20
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 15.7; IR (ATR): 3333, 1600,
1491, 1454, 1090, 1029, 1013, 822, 743, 698 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  1.68 (s, ancho, 1H, OH), 2.75-2.85,
2.95-3.05 (2m, 1 y 2H, respectivamente, PhCH2CH y
PhCH2), 3.71 (m, 2H, CH2OH), 7.00-7.05, 7.05-7.10, 7.157.20, 7.20-7.30 (4m, 2, 2, 1 y 4H, respectivamente, 9 ×
ArH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  38.5, 49.5, 66.0,
126.0, 128.2 (2C), 128.6 (2C), 128.9 (2C), 129.3 (2C), 132.3, 139.4, 140.4; EIMS m/z: 248 (M++2, 8 %), 246 (M+, 23), 228 (13), 215 (21), 180 (16), 179 (24),
178 (26), 165 (11), 157 (32), 156 (20), 155 (100), 154 (35), 139 (16), 138 (17),
137 (34), 125 (14), 103 (14), 102 (13), 101 (11), 92 (21), 91 (91), 89 (17), 77
(16).
2,3-bis(4-Clorofenil)propan-1-ol (59i): aceite amarillo; Rf = 0.10
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 17.1; IR (ATR): 3367, 1491,
1407, 1091, 1013, 906, 823, 731 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  1.39 (s, ancho, 1H, OH), 2.70-2.85,
2.95-3.05 (2m, 1 y 2H, respectivamente, C 6H4CH2CH y
C6H4CH2CH), 3.76 (d, J = 6.2 Hz, 2H, CH2OH), 6.96 (dt,
J = 8.4 Hz, 4J = 2.2 Hz, 2H, 2 × CH2CCH), 7.08 (dt, J =
8.4 Hz, 4J = 2.3 Hz, 2H, 2 × CHCCH), 7.17 (dt, J = 8.4
4
Hz, J = 2.3 Hz, 2H, 2 × CHCCHCH), 7.26 (dt, J = 8.4 Hz, 4J = 2.3 Hz, 2H, 2 ×
CH2CCHCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  37.8, 49.5, 66.1, 128.4 (2C), 128.7
(2C), 129.4 (2C), 130.3 (2C), 131.9, 132.6, 137.9, 139.9; EI-MS m/z: 280 (M+,
14 %), 179 (10), 178 (20), 157 (32), 156 (13), 155 (100), 154 (15), 139 (13), 137
(28), 127 (14), 125 (37), 102 (11), 101 (11), 91 (30), 89 (18). HRMS calculado
para C15H14Cl2O: 280.0422; encontrado: 280.0404.
2-(4-Clorofenil)-3-(4-metoxifenil)propan-1-ol (59j): aceite amarillo; Rf = 0.10
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 17.3; IR (ATR): 3383, 1611,
1583, 1510, 1492, 1463, 1300, 1243, 1177, 1091, 1034,
823, 731 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  1.48 (s,
ancho, 1H, OH), 2.70-2.80, 2.90-3.05 (2m, 1 y 2H,
respectivamente, C6H4CH2CH y C6H4CH2), 3.70-3.80
(m, 5H, CH2OH y OCH3), 6.74 (d, J = 8.6 Hz, 2H, 2 ×
OCCH), 6.94 (d, J = 8.5 Hz, 2H, 2 × OCCHCH), 7.09 (d,
J = 8.4 Hz, 2H, 2 × ClCCHCH), 7.25 (d, J = 8.4 Hz, 2H, 2 × ClCCH); 13C-NMR
(75 MHz, CDCl3):  37.7, 49.7, 55.1, 66.1, 113.6 (2C), 128.6 (2C), 129.4 (2C),
289
W.-C. Lu, X.-F. Cao, M. Hu, F. Li, G.-A. Yu, S.-H. Liu, Chem. Biodivers. 2011, 8, 1497-1511.
274
Parte Experimental
129.9 (2C), 131.4, 132.3, 140.5, 157.8; EI-MS m/z: 276 (M+, 6 %), 121 (100).
HRMS calculado para C16H17ClO2: 276.0917; encontrado: 276.0904.
2-(2-Clorofenil)-3-fenilpropan-1-ol (59k): aceite amarillo; Rf = 0.20
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 15.4; IR (ATR): 3335, 1494,
1474, 1454, 1440, 1055, 1037, 753, 698 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  1.81 (s, ancho, 1H, OH), 2.85-3.05, 3.653.80 (2m, 2 y 3H, respectivamente, CH2OH, PhCH2 y
PhCH2CH), 7.05-7.35 (m, 9H, 9 × ArH); 13C-NMR (75
MHz, CDCl3):  37.4, 44.9, 64.3, 126.0, 126.8, 127.6,
128.15 (2C), 128.22, 128.9 (2C), 129.6, 134.5, 139.3, 139.4;
EI-MS m/z: 246 (M+, 6 %), 230 (17), 228 (53), 215 (16), 193 (16), 180 (13), 179
(25), 178 (31), 165 (10), 157 (11), 155 (34), 154 (18), 140 (10), 139 (13), 138
(31), 137 (24), 103 (11), 92 (31), 91 (100), 89 (12), 77 (12). HRMS calculado
para C15H15ClO: 246.0811; encontrado: 246.0807.
2-(3-Clorofenil)-3-fenilpropan-1-ol (59l): aceite amarillo; Rf = 0.20
(Hexano/AcOEt:3/2); tr = 15.6; IR (ATR): 3342, 1595,
1570, 1493, 1454, 1430, 1028, 782, 744, 695 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  1.62 (s, ancho, 1H, OH), 2.75-2.90,
2.95-3.05 (2m, 1 y 2H, respectivamente, PhCH2 y
PhCH2CH), 3.70-3.75 (m, 2H, CH2OH), 7.00-7.05, 7.157.25 (2m, 3 y 6H, respectivamente, 9 × ArH); 13C-NMR (75
MHz, CDCl3):  38.4, 49.8, 65.9, 126.1, 126.3, 126.9, 128.1,
128.3 (2C), 128.9 (2C), 129.7, 134.3, 139.3, 144.2; EI-MS m/z: 246 (M+, 11 %),
228 (23), 215 (10), 179 (16), 178 (19), 155 (22), 154 (17), 139 (10), 138 (28),
137 (16), 103 (10), 92 (27), 91 (100), 77 (11). HRMS calculado para C15H15ClO:
246.0811; encontrado: 246.0816.
3-Fenil-2-(4-Metoxifenil)propan-1-ol (59m): aceite amarillo; Rf = 0.13
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 16.0; IR (ATR): 3407, 1609,
1583, 1509, 1245, 1177, 1109, 1029, 827, 806, 698 cm-1; 1HNMR (300 MHz, CDCl3):  1.31 (s, ancho, 1H, OH), 2.802.90, 2.95-3.05 (2m, 1 y 2H, respectivamente, PhCH2 y
PhCH2CH), 3.70-3.80 (m, 5H, CH2OH y OCH3), 6.83 (d, J
= 8.8 Hz, 2H, 2 × OCCH), 7.05-7.15, 7.20-7.25 (2m, 5 y
2H, Ph y 2 × OCCHCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 
38.9, 49.3, 55.2, 66.5, 114.0 (2C), 125.9, 128.2 (2C), 128.98 (2C), 129.03 (2C),
133.7, 140.0, 158.4; EI-MS m/z: 242 (M+, 11 %), 152 (13), 151 (100), 137 (14),
121 (11), 91 (32), 77 (13). HRMS calculado para C16H18O2: 242.1307;
encontrado: 242.1308.
Parte Experimental
275
3-(4-Clorofenil)-2-(4-Metoxifenil)propan-1-ol (59n): aceite amarillo; Rf = 0.20
(Hexano/AcOEt:3/2); tr = 17.6; IR (ATR): 3374, 1610,
1510, 1492, 1245, 1177, 1033, 1015, 907, 828, 729 cm-1;
1
H-NMR (300 MHz, CDCl3):  1.49 (s, ancho, 1H, OH),
2.70-2.85, 2.90-3.00 (2m, 1 y 2H, respectivamente,
C6H4CH2CH y C6H4CH2CH), 3.65-3.80 (m con s a 3.77,
5H, CH2OH y OCH3), 6.83 (dt, J = 8.7 Hz, 4J = 2.3 Hz,
2H, 2 × OCCH), 6.96 (dt, J = 8.4 Hz, 4J = 2.1 Hz, 2H, 2
× ClCCHCH), 7.06 (dt, J = 8.7 Hz, 4J = 2.2 Hz, 2H, 2 × OCCHCH), 7.15 (dt, J =
8.4 Hz, 4J = 2.1 Hz, 2H, 2 × ClCCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  38.0, 49.3,
55.2, 66.4, 114.0 (2C), 128.2 (2C), 128.9 (2C), 130.3 (2C), 131.6, 133.1, 138.4,
158.4; EI-MS m/z: 276 (M+, 6 %), 152 (11), 151 (100), 121 (13), 91 (17). HRMS
calculado para C16H17ClO2: 276.0917; encontrado: 276.0924.
2,3-bis(4-Metoxifenil)propan-1-ol (59o): aceite amarillo; Rf = 0.10
(Hexano/AcOEt:3/2); tr = 17.9; IR (ATR): 3405, 1610,
1583, 1510, 1464, 1441, 1300, 1242, 1176, 1033, 908,
828, 729 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  1.45 (s,
ancho, 1H, OH), 2.70-2.85, 2.85-3.05 (2m, 1 y 2H,
respectivamente, C6H4CH2CH y C6H4CH2CH), 3.70-3.80
(m con 2s a 3.74 y 3.77, 2, 3 y 3H, respectivamente,
CH2OH y 2 × OCH3), 6.75 (dt, J = 8.7 Hz, 4J = 2.5 Hz,
2H, 2 × CHCCHCH), 6.83 (dt, J = 8.7 Hz, 4J = 2.5 Hz,
2H, 2 × CH2CCHCH), 6.97 (dt, J = 8.7 Hz, 4J = 2.5 Hz, 2H, 2 × CH2CCH), 7.09
(dt, J = 8.7 Hz, 4J = 2.5 Hz, 2H, 2 × CHCCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 
37.9, 49.4, 55.11, 55.14, 66.4, 113.5 (2C), 113.9 (2C), 129.0 (2C), 129.9 (2C),
132.0, 133.8, 157.7, 158.2; EI-MS m/z: 272 (M+, 20 %), 152 (12), 151 (100), 121
(75), 91 (19). HRMS calculado para C17H20O3: 272.1412; encontrado: 272.1400.
2-Bencilbutan-1-ol (59p):290 aceite amarillo; Rf = 0.27 (Hexano/AcOEt:4/1); tr =
10.7; IR (ATR): 3347, 1494, 1454, 1032, 734, 698 cm-1; 1HNMR (300 MHz, CDCl3):  0.93 (t, J = 7.5 Hz, 3H, CH3),
1.25-1.45 (m, 2H, CH2CH3), 1.54 (s, ancho, 1H, OH), 1.651.75 (m, 1H, CHCH2OH), 2.60, 2.65 (2 dd, 2J= 18.2 Hz, J =
8.5 Hz, 2H, PhCH2), 3.51 (d, J = 5.3 Hz, 2H, CH2OH), 7.157.30 (m, 5H, Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  11.2, 23.2,
37.2, 44.1, 64.4, 125.8, 128.2 (2C), 129.1 (2C), 140.8; EI-
290
Q. Zhu, Y. Lu, Org. Lett. 1996, 10, 4803-4806.
276
Parte Experimental
MS m/z: 164 (M+, 17 %), 146 (24), 131 (21), 117 (53), 103 (22), 92 (60), 91
(100).
2-(4-Clorobencil)butan-1-ol (59q):
aceite
amarillo;
Rf
= 0.27
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 13.3; IR (ATR): 3330, 1491,
1406, 1089, 1037, 1012, 837, 798 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  0.92 (t, J = 7.54 Hz, 3H, CH2CH3), 1.30-1.45 (m,
3H, CH2CH3 y OH), 1.60-1.75 (m, 1H, CHCH2CH3), 2.57
(dd, 2J = 13.7 Hz, J = 6.9 Hz, 1H, CCH2), 2.64 (dd, 2J =
13.7 Hz, J = 7.5 Hz, 1H, CCH2), 3.51 (d, J = 5.3 Hz, 2H,
CH2OH), 7.10 (d, J = 8.3 Hz, 2H, 2 × ClCCHCH), 7.24 (d, J
= 8.3 Hz, 2H, 2 × ClCCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  11.3, 23.1, 36.5, 44.0,
64.1, 128.2 (2C), 130.5 (2C), 133.3, 139.2; EI-MS m/z: 198 (M+, 23 %), 180
(17), 165 (12), 153 (18), 151 (56), 145 (20), 138 (25), 128 (10), 127 (35), 126
(25), 125 (100), 115 (13), 91 (36), 77 (10). HRMS calculado para C11H15ClO:
198.0811; encontrado: 198.0800.
2-(4-Metoxibencil)butan-1-ol (59r): aceite amarillo; Rf = 0.10
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 12.9; IR (ATR): 3367, 1610,
1510, 1463, 1442, 1299, 1244, 1176, 1034, 834, 822 cm-1;
1
H-NMR (300 MHz, CDCl3):  0.93 (t, J = 7.5 Hz, 3H,
CH2CH3), 1.30-1.45 (m, 3H, CH2CH3 y OH), 1.65-1.75 (m,
1H, CHCH2CH3), 2.57 (d, J = 7.1 Hz, 2H, CCH2), 3.53 (d, J
= 5.3 Hz, 2H, CH2OH), 3.79 (s, 3H, OCH3), 6.82 (dt, J =
8.6 Hz, 4J = 2.6 Hz, 2H, 2 × OCCH), 7.10 (dt, J = 8.6 Hz, 4J
= 2.6 Hz, 2H, 2 × OCCHCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  11.3, 23.2, 36.3,
44.2, 55.2, 64.5, 113.6 (2C), 130.0 (2C), 132.7, 157.7; EI-MS m/z: 194 (M+, 13
%), 122 (11), 121 (100). HRMS calculado para C12H18O2: 194.1307; encontrado:
194.1306.
2-Bencildodecan-1-ol (59s): aceite amarillo; Rf = 0.37 (Hexano/AcOEt:4/1); tr =
16.5; IR (ATR): 3331, 1602, 1495, 1465, 1454, 1030, 739,
698 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  0.92 (t, J = 6.6 Hz,
3H, CH3), 1.25-1.45 (m, 18H, 9 × CH2), 1.52 (s, ancho, 1H,
OH), 1.75-1.90 (m, 1H, PhCH2CH), 2.66 (d, J = 7.2 Hz, 2H,
PhCH2), 3.54 (d, J = 5.3 Hz, 2H, CH2OH), 7.15-7.35 (m,
5H, Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  14.1, 22.7, 26.9,
29.3, 29.6 (3C), 29.9, 30.7, 31.9, 37.6, 42.5, 64.8, 125.8,
128.2 (2C), 129.1 (2C), 140.8; EI-MS m/z: 276 (M+, 7 %), 258 (25), 131 (17),
118 (14), 117 (40), 105 (15), 104 (100), 92 (74), 91 (79), 69 (11). HRMS
calculado para C19H32O: 276.2453; encontrado: 276.2459.
Parte Experimental
277
1,1,3,3-Tetradeutero-2,3-difenilpropan-1-ol (59a’): aceite amarillo; Rf = 0.33
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 14.3; IR (ATR): 3357, 1494,
1447, 1078, 973, 696 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 
1.31 (s, ancho, 1H, OH), 3.06 (s, 1H, CH), 7.00-7.50 (m,
10H, 2 × Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  37.9 (quint, J =
17.7 Hz), 49.8, 65.6 (quint, J = 20.1 Hz), 126.0, 126.8,
128.1 (2C), 128.2 (2C), 128.6 (2C), 129.0 (2C), 139.8,
141.8; EI-MS m/z: 216 (M+, 13 %), 213 (26), 198 (22), 197
(58), 196 (14), 184 (17), 183 (44), 182 (10), 181 (14), 180 (18), 179 (18), 168
(15), 167 (22), 166 (15), 124 (25), 123 (98), 122 (15), 121 (24), 107 (11), 106
(42), 105 (100), 104 (33), 94 (26), 93 (59), 92 (35), 80 (12), 79 (16), 78 (24), 77
(26).
(E)-Prop-1-eno-1,3-diildibenceno (60a):195 aceite amarillo; Rf = 0.8
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 13.7; IR (ATR): 1600, 1495,
1452, 1088, 1019 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  3.54
(d, J = 3.4 Hz, 2H, CH2), 6.30-6.50 (m, 2H, CH2CHCH),
7.15-7.40 (m, 10H, 2 × Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 
39.3, 126.1 (2C), 126.2, 127.1, 128.5 (4C), 128.6 (2C),
129.2, 131.0, 137.4, 140.1; EI-MS m/z: 195 (M++1, 16 %),
194 (M+, 100), 193 (59), 179 (49), 178 (40), 165 (19), 117
(18), 116 (45), 115 (77), 103 (15), 91 (30), 89 (12), 77 (13).
Procedimiento para el test de las tres fases: Se ancló ftalida (1 mmol) a
una amino resina NovaSyn TG mediante reacción directa en THF (2 mL). La
mezcla se calentó a reflujo durante 24 h. La resina se aisló por filtración. A una
disolución agitada del alcohol 58a (0.1 mmol) en PhMe (0.1 mL) se añadieron
IrO2-Fe 3O4 (5 mg, 0.14 mol%), KOH (0.1 mmol) y la resina con ftalida anclada
(0.5 g, 78 % de los grupos amino iniciales unidos a ftalida, según análisis
elemental). La mezcla resultante se agitó a 110 ºC durante 7 días. La mezcla se
filtró y el crudo se trató con una mezcla de ácido trifluoroacético/H 2O (95:5, 1
mL) y se agitó durante un día. La mezcla se extrajo con Et2O (3 × 5 mL). La fase
orgánica se secó con MgSO4 y se evaporó a vacío.
8.2. CICLACIÓN DE FURANOS
Procedimiento general: A una disolución agitada del correspondiente
alquino (8, 1 mmol) en PhMe seco (1.5 mL) se añadieron bajo atmósfera de
argón Fe3O4 (25 mg, 33 mol% Fe) y el correspondiente cloruro de ácido (7, 1.5
mmol). La mezcla resultante se agitó a 70 ºC durante 1 hora. El catalizador fue
278
Parte Experimental
retirado con un imán y se añadió IrO2-Fe3O4 (25 mg, 0.07 mol%). La mezcla se
agitó a 130 ºC durante tres días. El catalizador fue retitado con un imán y la
mezcla se hidrolizó con H2O (5 mL) y se extrajo con Et2O (3 × 5 mL). La fase
orgánica se secó con MgSO4 y se evaporó a vacío. El residuo se purificó
mediante columna cromatográfica (gel de sílice, hexano/acetato de etilo)
obteniéndose los correspondientes furanos 61:
3-Butil-2-fenil-5-propilfurano (61a): aceite amarillo; Rf = 0.77
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 14.3; IR (ATR): 1600, 1554,
1492, 1463, 1457, 1446, 801, 762, 692 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  1.01 (t, J = 7.3 Hz, 3H,
CCH2CH2CH2CH3), 1.06 (t, J = 7.4 Hz, 3H, CCH2CH2CH3),
1.48 (h, J = 7.3 Hz, 2H, CCH2CH2CH2CH3), 1.60-1.70 (m,
2H, CCH2CH2CH2CH3), 1.77 (h, J = 7.4 Hz, 2H,
CCH2CH2CH3), 2.68, 2.69 (2t, J = 7.4 Hz, 2H cada uno, 2 ×
CCH2), 6.04 (s, 1H, OCCHC), 7.27 (t, J = 7.4 Hz, 1H, OCCCHCHCH), 7.44 (t, J
= 7.4 Hz, 2H, 2 × OCCCHCH), 7.64 (d, 2H, J = 7.4 Hz, 2H, 2 × OCCCH); 13CNMR (75 MHz, CDCl3):  13.8, 14.0, 21.4, 22.7, 25.7, 30.1, 32.2, 109.0, 122.4,
125.2 (2C), 126.2, 128.4 (2C), 132.3, 146.4, 154.9; EI-MS m/z: 243 (M++1, 10
%), 242 (M+, 55), 214 (17), 213 (100), 200 (11), 199 (20), 105 (25), 77 (20).
HRMS calculado para C17H22O: 242.1671; encontrado: 242.1691.
3-Etil-2-fenil-5-metilfurano (61b):291 aceite incoloro; Rf = 0.63
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 11.8; IR (ATR): 1600, 1557,
1492, 1444, 1071, 996, 761, 692 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  1.26 (t, J = 7.5 Hz, 3H, CH2CH3), 2.36 (s, 3H,
CCH3), 2.68 (q, J = 7.5 Hz, 2H, CH2CH3), 6.03 (s, 1H,
OCCHC), 7.20-7.30, 7.35-7.45, 7.55-7.65 (3m, 2, 2 y 1H,
Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  13.6, 14.5, 19.2, 109.2,
124.0, 125.2 (2C), 126.2, 128.4 (2C), 132.1, 146.3, 150.7;
+
EI-MS m/z: 187 (M +1, 14 %), 186 (M +, 100), 172 (11), 171 (87), 143 (18), 128
(31), 115 (11), 105 (13), 77 (21).
291
R. L. Danheiser, E. J. Stoner, H. Koyama, D. S. Yamashita, C. A. Klade, J. Am. Chem. Soc.
1989, 111, 4407-4413.
Parte Experimental
279
3-Butil-2-(4-clorofenil)-5-propilfurano (61c): aceite amarillo; Rf = 0.83
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 15.3; IR (ATR): 1568, 1549,
1487, 1464, 1094, 828 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 
0.97, 1.03 (2t, J = 7.2 y 7.3 Hz, respectivamente, 3H cada
uno, 2 × CH3), 1.35-1.50, 1.55-1.65, 1.70-1.80 (3m, 2H cada
uno, 3 × CH2), 2.62, 2.64 (2t, J = 7.4 y 7.3 Hz,
respectivamente, 2H cada uno, 2 × CCH2), 6.01 (s, 1H,
OCCHC), 7.37 (d, J = 8.7 Hz, 2H, 2 × ClCCH), 7.53 (d, J =
8.7 Hz, 2H, 2 × ClCCHCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  13.8, 13.9, 21.4,
22.6, 25.7, 30.1, 32.1, 109.1, 123.0, 126.3 (2C), 128.6 (2C), 130.7, 131.7, 145.4,
155.2; EI-MS m/z: 277 (M++1, 22 %), 276 (M+, 100), 255 (11), 253 (35), 137
(12). HRMS calculado para C17H21ClO: 276.1281; encontrado: 276.1214.
3-Butil-2-(4-metoxifenil)-5-propilfurano (61d): aceite amarillo; Rf = 0.63
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 16.0; IR (ATR): 1606, 1577,
1559, 1505, 1462, 1293, 1247, 1176, 1037, 830, 801 cm-1;
1
H-NMR (300 MHz, CDCl 3):  1.01, 1.07 (2t, J = 7.3 y 7.4
Hz, respectivamente, 3H cada uno, 2 × CH2CH3), 1.40-1.55,
1.60-1.70, 1.70-1.85 (3m, 2H cada uno, 3 × CH2), 2.65, 2.68
(2t, J = 7.2 y 7.3 Hz, respectivamente, 2H cada uno, 2 ×
CCH2), 3.87 (s, 3H, OCH3), 6.03 (s, 1H, OCCHC), 7.00 (d,
J = 9 Hz, 2H, 2 × OCCHCH), 7.58 (d, J = 9 Hz, 2H, 2 × OCCHCH); 13C-NMR
(75 MHz, CDCl3):  13.8, 13.9, 21.4, 22.6, 25.6, 30.1, 32.3, 55.1, 108.6, 113.9
(2C), 120.7, 125.2, 126.7 (2C), 146.4, 154.2, 158.1; EI-MS m/z: 273 (M++1, 13
%), 272 (M+, 66), 244 (17), 243 (100), 229 (21), 135 (13). HRMS calculado para
C18H24O2: 272.1776; encontrado: 272.1742.
3-Butil-5-propil-2-(tiofeno-2-il)furano (61e): aceite amarillo; Rf = 0.80
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 14.4; IR (ATR): 1566, 1464,
1378, 1258, 976, 848, 821, 687 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  0.99, 1.03 (2t, J = 6.5 y 6.6 Hz, respectivamente,
3H cada uno, 2 × CH3), 1.35-1.50, 1.55-1.70, 1.70-1.80 (3m,
2H cada uno, 3 × CH2), 2.55-2.70 (m, 4H, 2 × CCH2), 6.00
(s, 1H, OCCHC), 7.08 (dd, J = 5 y 3.7 Hz, 1H, SCHCH),
7.20 (dd, J = 3.7 Hz, 4J = 1.1 Hz, 1H, SCCH), 7.23 (dd, J =
5 Hz, 4J = 1.1 Hz, 1H, SCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  13.8, 13.9, 21.4,
22.6, 25.5, 30.1, 31.9, 108.7, 121.8, 122.1, 123.0, 127.2, 134.3, 142.7, 154.8; EIMS m/z: 249 (M++1, 10 %), 248 (M+, 57), 220 (15), 219 (100), 205 (29), 111
(27). HRMS calculado para C15H20OS: 248.1235; encontrado: 248.1228.
280
Parte Experimental
9. REACCIONES CATALIZADAS POR PLATINO IMPREGNADO
SOBRE MAGNETITA. HIDROSILILACIÓN DE ALQUINOS
Procedimiento general: A un tubo de reacción con PtO/PtO2-Fe3O4 (50
mg, 0.6 mol%), se añadieron los correspondientes alquinos (8, 24, 26 ó 68, 1 ó 2
mmol) y silano (62 ó 65, 1 ó 2 mmoles). La mezcla resultante se agitó a 130 ºC
durante 15 minutos o 1 hora (véanse Tablas 51, 52, 53 y 54 y Esquema 14). Se
añadió AcOEt (5 mL) a temperatura ambiente, el catalizador fue retirado con un
imán y la mezcla se hidrolizó con H2O (5 mL). A continuación se extrajo la
mezcla con AcOEt (2 × 5 mL). La fase orgánica se secó con MgSO4 y se evaporó
a vacío. El residuo se purificó mediante columna cromatográfica (gel de sílice,
hexano/acetato de etilo) obteniéndose los correspondientes productos 63, 64, 66,
67, 69 ó 70:
(E)-Dec-5-en-5-iltrietilsilano (63a):209 aceite amarillo; Rf = 0.80
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 12.1; IR (ATR): 1608, 1459,
1236, 1006, 714 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  0.56
(q, J = 8 Hz, 6H, 3 × SiCH2), 0.85-0.95, 1.20-1.40, 2.002.15 (3m, 15, 8 y 4H, respectivamente, 5 × CH3 y 6 × CH2),
5.66 (t, J = 6.8 Hz, 1H, CH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 
3.2 (3C), 7.5 (3C), 14.0, 14.1, 22.5, 23.2, 28.1, 29.7, 32.0,
32.4, 137.2, 141.9; EI-MS m/z: 254 (M+, 2 %), 226 (21), 225
(100), 197 (23), 113 (13), 87 (37), 59 (30).
(E)-Trietil(hex-3-en-3-il)silano (63b):205 aceite marrón; Rf = 0.77
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 9.2; IR (ATR): 1609, 1457, 1416,
1236, 1006, 729 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  0.56
(q, J = 7.7 Hz, 6H, 3 × SiCH2), 0.91 (t, J = 7.7 Hz, 12H, 3 ×
SiCH2CH3 y CH2CH3), 0.98 (t, J = 7.5 Hz, 3H, CH2CH3),
2.00-2.20 (m, 4H, 2 × CH2CH3), 5.65 (t, J = 6.8 Hz, 1H,
CH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  3.1 (3C), 7.4 (3C),
14.3, 14.7, 21.5, 22.6, 138.2, 143.3; EI-MS m/z: 198 (M+, 8
%), 170 (15), 169 (100), 142 (11), 141 (85), 115 (16), 113 (24), 87 (29), 59 (27).
Parte Experimental
281
(E)-(1,4-Dimetoxibut-2-en-2-il)trietilsilano (63c):292 aceite marrón; Rf = 0.73
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 11.2; IR (ATR): 1457, 1373,
1237, 1197, 1100, 1004, 718 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  0.63 (q, J = 7.8 Hz, 6H, 3 × SiCH2), 0.93 (t, J =
7.8 Hz, 9H, 3 × SiCH2CH3), 3.28, 3.35 (2s, 3H cada uno, 2
× OCH3), 4.00 (s, 2H, SiCCH2), 4.09 (d, J = 5.2 Hz, 2H,
CHCH2), 5.95 (t, J = 5.2 Hz, 1H, CH); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3):  3.0 (3C), 7.3 (3C), 58.0, 58.1, 69.6, 71.1, 138.4,
140.3; EI-MS m/z: 169 (24 %), 149 (61), 118 (15), 117 (100), 89 (77), 87 (16),
61 (25), 59 (23).
(E)-(1,2-Difenilvinil)trietilsilano (63d):209 aceite amarillo; Rf = 0.87
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 15.8; IR (ATR): 1599, 1491,
1457, 1006, 764, 729 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 
0.64 (q, J = 7.9 Hz, 6H, 3 × SiCH2), 0.96 (t, J = 7.9 Hz, 9H,
3 × CH3), 6.77 (s, 1H, CH), 6.90-7.00, 7.05-7.10, 7.15-7.20,
7.25-7.30 (4m, 4, 3, 1 y 2H, respectivamente, 2 × Ph); 13CNMR (75 MHz, CDCl3):  2.8 (3C), 7.3 (3C), 125.5, 126.9,
127.3 (2C), 127.8 (2C), 128.6 (2C), 129.5 (2C), 137.4,
138.7, 143.1, 144.1; EI-MS m/z: 294 (M+, 31 %), 266 (26), 265 (100), 237 (33),
209 (13), 207 (19), 163 (15), 135 (24), 107 (21), 87 (13), 59 (23).
(E)-(1,2-bis(4-Butilfenil)vinil)trietilsilano (63e): aceite marrón; Rf = 0.90
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 21.2; IR (ATR): 1602, 1507,
1457, 1237, 1006, 728, 715 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  0.65 (q, J = 7.5 Hz, 6H, 3 × SiCH2), 0.88 (t, J =
7.3 Hz, 3H, CH2CH2CH3), 0.97 (t, J = 7.5 Hz, 12H, 3 ×
SiCH2CH3 y CH2CH2CH3), 1.20-1.40 (m, 4H, 2 ×
CH2CH2CH3), 1.45-1.55, 1.55-1.65 (2m, 2H cada uno, 2 ×
CH2CH2CH3), 2.48 (t, J = 7.6 Hz, 2H, CCH2), 2.61 (t, J =
7.6 Hz, 2H, CCH2), 6.74 (s, 1H, CH), 6.85-6.95, 7.05-7.15 (2m, 6 y 2H,
respectivamente, 8 × ArH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  2.8 (3C), 7.3 (3C),
13.9, 14.0, 22.3, 22.3, 33.4, 33.6, 35.31, 35.33, 127.0 (2C), 127.9 (2C), 128.7
(2C), 129.5 (2C), 134.9, 138.7, 139.8, 140.5, 141.7, 142.8; EI-MS m/z: 406 (M+,
39 %), 378 (33), 377 (100), 191 (13), 163 (22). HRMS calculado para C28H42Si:
406.3056; encontrado: 406.3060.
292
L. Yong, K. Kirleis, H. Butenschön, Adv. Synth. Catal. 2006, 348, 833-836.
282
Parte Experimental
(E)-(1,2-bis(4-Bromofenil)vinil)trietilsilano (63f): aceite amarillo; Rf = 0.87
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 20.3; IR (ATR): 1482, 1457,
1413, 1389, 1237, 1075, 1002, 692 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  0.62 (q, J = 7.9 Hz, 6H, 3 × SiCH2), 0.94
(t, J = 7.9 Hz, 9H, 3 × SiCH2CH3), 6.71 (s, 1H, SiCCH), 6.8,
6.83, 7.23, 7.41 (4d, J = 8.4 Hz, 2H cada uno, 8 × ArH); 13CNMR (75 MHz, CDCl3):  2.7 (3C), 6.8 (3C), 119.7, 121.2,
129.0 (2C), 130.9 (2C), 131.1 (2C), 131.9 (2C), 135.9,
138.1, 141.7, 144.0; EI-MS m/z: 452 (M++2, 43 %), 450 (M+, 22), 426 (12), 425
(51), 424 (24), 423 (100), 422 (13), 421 (51), 396 (14), 394 (27), 392 (15), 364
(14), 345 (17), 344 (69), 343 (17), 342 (69), 316 (25), 315 (24), 314 (26), 313
(18), 286 (41), 285 (14), 284 (42), 257 (19), 255 (19), 242 (22), 240 (21), 214
(28), 212 (29), 186 (29), 184 (37), 178 (18), 177 (16), 176 (49), 151 (13), 115
(30), 103 (11), 88 (10), 87 (88), 87 (89). HRMS calculado para
C20H24Br(79)Br(81)Si: 452.0014; encontrado: 452.0015; HRMS calculado para
C20H24Br2(79)Si: 450.0014; encontrado: 450.0041.
(E)-Dec-5-en-5-iltrifenilsilano (63g):209 aceite marrón; Rf = 0.87
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 20.4; IR (ATR): 1483, 1463,
1427, 1239, 1106, 739, 698 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  0.67 (t, J = 6.7 Hz, 3H, CH3), 0.90 (t, J = 6.9 Hz,
3H, CH3), 1.00-1.15, 1.30-1.40 (2m, 4H cada uno, 2 ×
CH2CH3 y 2 × CH2CH2CH3), 2.15-2.30 (m, 4H, 2 ×
CH2CH2CH2CH3), 5.96 (t, J = 6.9 Hz, 1H, CH), 7.30-7.45,
7.50-7.60 (2m, 9 y 6H, respectivamente, 3 × Ph); 13C-NMR
(75 MHz, CDCl3):  13.7, 14.0, 22.6, 22.9, 28.7, 29.9, 31.7, 32.2, 127.6 (6C),
129.2 (3C), 135.0 (3C), 136.1, 136.3 (6C), 147.4; EI-MS m/z: 398 (M+, 11 %),
320 (29), 263 (13), 260 (37), 259 (100), 183 (53), 182 (10), 181 (33), 104 (17).
(E)-Dec-5-en-5-iltrimetoxisilano (63h):293 aceite marrón; Rf = 0.77
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 11.1; IR (ATR): 1458, 1378,
1189, 1074, 807, 727 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 
0.90-1.00 (m, 6H, 2 × CH2CH3), 1.25-1.45, 2.05-2.20 (2m, 8
y 4H, respectivamente, 6 × CH2), 3.55 (s, 9H, 3 × OCH3),
6.07 (t, J = 6.9 Hz, 1H, CH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 
14.0 (2C), 22.5, 22.9, 28.0, 28.8, 31.5, 32.0, 50.5 (3C),
131.4, 146.6; EI-MS m/z: 260 (M+, 3 %), 228 (10), 218 (15),
138 (50), 123 (10), 122 (17), 121 (100), 91 (60).
293
K. Kato, T. Mukaiyama, Chem. Lett. 1989, 12, 2233-2236.
Parte Experimental
283
(E)-3-(Dec-5-en-5-il)-1,1,1,3,5,5,5-heptametiltrisiloxano (63i): aceite amarillo;
Rf = 0.80 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 11.7; IR (ATR): 1457,
1252, 1040, 837, 782, 753 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  0.18 (s, 3H, CSiCH3), 0.20 (s, 18H, 2 ×
Si(CH3)3), 1.01 (t, J = 6.8 Hz, 6H, 2 × CH2CH3), 1.35-1.50,
2.15-2.25 (2m, 8 y 4H, respectivamente, 6 × CH2), 5.93 (t, J
= 6.9 Hz, 1H, CH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  0.1, 1.8
(6C), 14.0, 14.1, 22.5, 23.2, 27.9, 28.8, 31.7, 32.4, 139.7,
141.6; EI-MS m/z: 345 (19 %), 223 (18), 222 (32), 221 (100), 209 (12), 208 (22),
207 (100), 205 (11), 191 (11), 133 (11), 73 (53). HRMS calculado para
C17H40O2Si3-CH3: 345.2101; encontrado: 345.2071.
(E)-(1,4-Dimetoxibut-2-en-2-il)trifenilsilano (63j): aceite marrón; Rf = 0.63
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 19.7; IR (ATR): 1617, 1588,
1484, 1449, 1428, 1189, 1105, 768, 698 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  3.17 (s, 3H, SiCCH2OCH3), 3.41 (s, 3H,
CHCH2OCH3), 4.20 (s, 2H, CCH2), 4.30 (d, J = 5.3 Hz, 2H,
CHCH2), 6.30 (t, J = 5. Hz,1H, CH), 7.40-7.55, 7.65-7.75
(2m, 15H, 3 × Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  58.0,
58.2, 70.1, 70.6, 127.7 (6C), 129.3 (3C), 134.0 (3C), 135.6,
136.1 (6C), 145.6; EI-MS m/z: 260 (24 %), 259 (100), 215 (10), 214 (38), 213
(100), 183 (44), 181 (40), 180 (14), 167 (65), 155 (11), 128 (13), 105 (22), 84
(16). HRMS calculado para C24H26O2Si-C6H11O2: 259.0943; encontrado:
259.0941.
(E)-(1,2-Difenilvinil)trifenilsilano (63k):202d aceite amarillo; Rf = 0.83
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 32.4; IR (ATR): 1597, 1589,
1568, 1486, 1444, 1427, 1106, 757, 741, 694 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  6.85-7.00, 7.00-7.15, 7.25-7.4, 7.457.60 (4m, 4, 6, 10 y 6H, respectivamente, 5 × Ph y CH); 13CNMR (75 MHz, CDCl3):  125.9, 127.4, 127.7 (6C), 127.9
(2C), 128.3 (2C), 128.4 (2C), 129.5 (3C), 129.7 (2C), 133.7
(3C), 136.5 (6C), 137.0, 141.0, 141.8, 143.3; EI-MS m/z:
+
438 (M , 13 %), 360 (17), 260 (24), 259 (100), 181 (19), 178 (10).
284
Parte Experimental
(E)-(1,2-Difenilvinil)trimetoxisilano (63l):294 aceite amarillo; Rf = 0.80
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 14.8; IR (ATR): 1599, 1572,
1492, 1446, 1189, 1073, 968, 802, 696 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  3.57 (s, 9H, 3 × OCH3), 7.00-7.05, 7.107.20, 7.20-7.25, 7.25-7.30 (4m, 2, 6, 1 y 2H,
respectivamente, 2 × Ph y CH); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3):  50.9 (3C), 126.3, 127.6, 127.9 (2C), 128.1 (2C),
128.6 (2C), 129.9 (2C), 135.6, 136.6, 140.4, 142.8; EI-MS
+
m/z: 301 (M +1, 39 %), 300 (M+, 100), 270 (14), 268 (10), 267 (13), 238 (33),
237 (10), 180 (37), 179 (40), 178 (100), 177 (16), 176 (16), 167 (21), 152 (12),
122 (12), 121 (100), 91 (91).
(E)(Estiril)Trietilsilano (64a) y Trietil(1fenilvinil)silano (64a'):209 aceite
amarillo; Rf = 0.90 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 12.6 y 11.6; IR
(ATR): 1602, 1494, 1458, 1447, 1415, 1236, 1008, 827,
784, 735, 720, 688 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 
0.65 (q, J = 7.9 Hz, 12H, 3 × (64a)-SiCH2 y 3 × (64a’)SiCH2), 0.92 (t, J = 8.1 Hz, 9H, 3 × (64a’)-SiCH2CH3), 0.99
(t, J = 8.1 Hz, 9H, 3 × (64a)-SiCH2CH3), 5.56, 5.86 (2d, J =
3.1 Hz, 1H cada uno, (64a’)-CCH2), 6.42 (d, J = 19.3 Hz,
1H, (64a)-SiCH), 6.89 (d, J = 19.3 Hz, 1H, (64a)-SiCHCH), 7.107.45 (m, 10H,
(64a)-Ph y (64a)-Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl 3):  (64a) 3.5 (3C), 7.4 (3C),
125.8, 126.3 (2C), 127.8, 128.5 (2C), 138.5, 144.9; (64a’) 3.3 (3C), 7.3 (3C),
126.1, 126.6 (2C), 128.1 (2C), 128.7, 132.0, 150.5; EI-MS m/z: (64a) 218 (M+,
13 %), 190 (21), 189 (100), 162 (11), 161 (68), 159 (27), 133 (35), 131 (47), 107
(12), 105 (21); (64a’) 218 (M+, 4), 191 (15), 190 (74), 189 (71), 162 (17), 161
(100), 159 (11), 135 (18), 133 (50), 131 (22), 107 (41), 105 (21), 103 (12), 87
(17).
(E)-Trimetoxi(estiril)silano (64b) y Trimetoxi(1-fenilvinil)silano (64b’):209
aceite marrón; Rf = 0.77 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 11.7 y
10.6; IR (ATR): 1604, 1574, 1494, 1447, 1219, 1189, 1029,
996, 946, 847, 800, 733, 713, 690, 671, 636 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  3.63 (s, 9H, 3 × (64b’)-OCH3), 3.68
(s, 9H, 3 × (64b)-OCH3), 6.00, (d, J = 2.8 Hz, 1H, (64b’)CCH2), 6.20 (d, J = 19.3 Hz, 1H, (64b)-SiCH), 6.22 (d, J =
2.8 Hz, (64b’)-CCH2), 7.28 (d, J = 19.3 Hz, 1H, (64b)SiCHCH), 7.25-7.55 (m, 10H, (64b’)-Ph y (64b’)-Ph); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3):  (64b) 50.5 (3C), 115.7, 126.6, 126.7 (2C), 128.4 (2C), 141.4, 149.7;
294
M. Brockmann, H. T. Dieck, J. Klaus, J. Organomet. Chem. 1986, 301, 209-226.
Parte Experimental
285
(64b’) 50.6 (3C), 127.0, 128.3 (2C), 128.8 (2C), 131.8, 137.2, 142.0; EI-MS m/z:
(64b) 225 (M++1, 11 %), 224 (M+, 58), 223 (49), 196 (11), 195 (14), 194 (41),
193 (12), 192 (15), 163 (21), 162 (100), 161 (31), 132 (11), 131 (20), 121 (37),
120 (11), 107 (35), 105 (12), 104 (39), 103 (10), 102 (15), 91 (68), 90 (39), 77
(22); (64b’) 224 (M+, 22), 209 (25), 195 (14), 194 (82), 192 (25), 167 (17), 162
(19), 121 (100), 118 (35), 107 (30), 103 (17), 102 (17), 91 (87), 90 (11), 77 (27).
(E)-2-Metil-4-(trietilsilil)but-3-en-2-ol (64c) y 2-Metil-3-(trietilsilil)but-3-en2-ol
(64c’):202c
aceite
marrón;
Rf
=
0.73
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 9.6 y 9.4; IR (ATR): 3369, 1619,
1459, 1416, 1360, 1235, 1146, 1004, 960, 795, 714 cm-1;
1
H-NMR (300 MHz, CDCl 3):  0.57 (q, J = 7.9 Hz, 6H, 3 ×
(64c)-SiCH2), 0.69 (q, J = 7.9 Hz, 6H, 3 × (64c’)-SiCH2),
0.92 (t, J = 7.8 Hz, 9H, 3 × (64c)-SiCH2CH3), 0.98 (t, J =
7.8 Hz, 9H, 3 × (64c’)-SiCH2CH3), 1.30 (s, 6H, 2 × (64c)CCH3), 1.34 (s, 6H, 2 × (64c’)-CCH3), 1.52 (s, 1H, (64c’)-OH), 1.83 (s, 1H,
(64c)-OH), 5.31, 5.76 (2d, J = 1.8 Hz, 1H cada uno, (64c’)-SiCCH2), 5.73 (d, J =
19 Hz, 1H, (64c)-SiCH), 6.18 (d, J = 19.1 Hz, 1H, (64c)-SiCHCH); 13C-NMR (75
MHz, CDCl3):  (64c) 3.3 (3C), 7.2 (3C), 29.3 (2C), 72.1, 120.3, 154.7; (64c’)
4.1 (3C), 7.4 (3C), 31.3 (2C), 75.5, 123.7, 157.1; EIMS m/z: (64c) 200 (M+,
0.02 %), 172 (23), 171 (100), 129 (11), 115 (17), 103 (51), 101 (12), 97 (10), 89
(26), 87 (24), 75 (84); (64c’) 143 (68), 129 (16), 104 (18), 103 (100), 75 (100).
1,3-Di-[(E)-Dec-5-en-5-il]1,1,3,3tetrametildisiloxano (66a): aceite amarillo;
Rf = 0.90 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 15.6; IR (ATR): 1465,
1252, 1036, 922, 831, 780 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  0.11 (s, 12H, 2 × Si(CH3)2), 0.90 (t, J = 6.6 Hz,
12H, 4 × CH2CH3), 1.20-1.40, 2.00-2.15 (2m, 16 y 8H,
respectivamente, 12× CH2), 5.78 (t, J = 6.9 Hz, 2H, 2 ×
SiCCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl 3):  0.8 (4C), 14.1 (4C),
22.6 (2C), 23.2 (2C), 28.0 (2C), 28.9 (2C), 31.8 (2C), 32.5
(2C), 140.7 (2C), 141.0 (2C); EI-MS m/z: 271 (18 %), 270 (39), 257 (10), 255
(17), 201 (11), 187 (14), 173 (14), 157 (10), 134 (26), 133 (100), 119 (54), 117
(13). HRMS calculado para C24H50OSi2: 410.3400; encontrado: 410.3411.
286
Parte Experimental
1,3-bis((E)-1,4-Dimetoxibut-2-en-2-il)-1,1,3,3-tetrametildisiloxano
(66b):
aceite amarillo; Rf = 0.40 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 14.4; IR
(ATR): 1451, 1373, 1252, 1197, 1088, 1050, 834, 782 cm-1;
1
H-NMR (300 MHz, CDCl 3):  0.15 (s, 12H, 2 × Si(CH3)2),
3.25, 3.31 (2s, 6H cada uno, 4 × OCH3), 4.03 (s, 8H, 4 ×
OCH2), 6.03 (m, 2H, 2 × CH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
 0.7 (4C), 57.9 (2C), 58.1 (2C), 69.4 (2C), 70.4 (2C), 139.0
(2C), 141.0 (2C); EI-MS m/z: 179 (54 %), 165 (17), 164
(30), 163 (100), 149 (42), 135 (10), 134 (10), 133 (70), 119 (22), 84 (15), 75
(12). HRMS calculado para C16H34O5Si 2: 362.1945; encontrado: 362.1958.
1,3-bis[(E)-1,2-Difenilvinil]-1,1,3,3-tetrametildisiloxano (66c): sólido blanco;
p. f. 68-71 ºC (Hexano); Rf = 0.8 (Hexano/AcOEt:4/1); tr =
28.4; IR (ATR): 1597, 1493, 1447, 1252, 1069, 1028, 921,
792, 782, 694 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  0.23 (s,
12H, 4 × CH3), 6.97 (s, 2H, CH), 7.00-7.05, 7.05-7.15, 7.207.25, 7.30-7.35 (4m, 4, 10, 3 y 3H, respectivamente, 4 ×
Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  0.1 (4C), 125.7 (2C),
127.1 (2C), 127.7 (4C), 127.9 (4C), 128.6 (4C), 129.6 (4C),
137.1 (2C), 137.9 (2C), 141.9 (2C), 146.1 (2C); EI-MS m/z: 490 (M+, 18 %), 313
(11), 312 (29), 311 (100), 295 (30), 209 (13), 193 (33), 179 (14), 178 (14), 135
(14), 133 (50). HRMS calculado para C32H34OSi2: 490.2148; encontrado:
490.2158.
(1E, 6E)-1,7-bis(Trietilsilil)hepta-1,6-dieno (67a): aceite marrón; Rf = 0.9
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 15.2; IR (ATR): 1616, 1458,
1415, 1236, 1011, 988, 780, 716 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  0.54 (q, J = 8 Hz, 12H, 6 × SiCH2), 0.93 (t, J = 8
Hz, 18H, 6 × SiCH2CH3), 1.45-1.55, 2.05-2.20 (2m, 2 y 4H,
respectivamente, 3 × CH2), 5.54 (d, J = 18.7 Hz, 2H, 2 ×
SiCH), 6.02 (dt, J = 18.6 y 6.3 Hz, 2H, 2 × SiCHCH); 13CNMR (75 MHz, CDCl 3):  3.5 (6C), 7.4 (6C), 27.9, 36.4
(2C), 126.0 (2C), 148.3 (2C); EI-MS m/z: 208 (15 %), 180 (21), 179 (68), 152
(14), 151 (85), 123 (13), 119 (12), 116 (14), 115 (100), 105 (21), 91 (14), 87
(82). HRMS calculado para C19H40Si2: 324.2669; encontrado: 324.2661.
Parte Experimental
287
(4E, 9E)-3,3,11,11-Tetrametoxi-2,12-dioxa-3,11-disilatrideca-4,9-dieno (67b):
aceite amarillo; Rf = 0.67 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 13.9; IR
(ATR): 1461, 1190, 1073, 799, 745 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  1.50-1.65 (m, 2H, CH2CH2CH2), 2.10-2.25
(m, 4H, CH2CH2CH2), 3.57 (s, 18H, 2 × Si(OMe)3), 5.40 (d,
J = 18.7 Hz, 2H, 2 × SiCH), 6.43 (dt, J = 19.1 y 5.6 Hz, 2H,
2 × SiCHCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  26.7, 35.9
(2C), 50.6 (6C), 117.7 (2C), 154.1 (2C); EI-MS m/z: 304 (18
%), 257 (16), 227 (10), 143 (12), 122 (12), 121 (100), 91 (48). HRMS calculado
para C13H28O6Si 2: 336.1424; encontrado: 336.1415.
(E)-Dodec-5-en-7-in-6-iltrietilsilano (69a): aceite marrón; Rf = 0.90
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 13.3; IR (ATR): 1581, 1458,
1430, 1415, 1378, 1237, 1005, 718 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  0.66 (q, J = 7.9 Hz, 6H, 3 × SiCH2), 0.901.00 (m, 15H, 5 × CH3), 1.30-1.60, 2.35-2.45 (2m, 8 y 4H,
respectivamente, 6 × CH2), 6.02 (t, J = 6.9 Hz, 1H, CH);
13
C-NMR (75 MHz, CDCl3):  2.9 (3C), 7.2 (3C), 13.5,
13.9, 19.5, 22.0, 22.4, 31.2, 31.3, 31.9, 79.9, 97.3, 121.5,
151.0; EI-MS m/z: 278 (M+, 33 %), 250 (17), 249 (52), 207 (11), 179 (12), 168
(16), 167 (100), 165 (14), 151 (10), 139 (72), 137 (10), 115 (46), 111 (27), 109
(12), 97 (11), 87 (51). HRMS calculado para C18H34Si: 278.2430; encontrado:
278.2415.
(E)-Trietil(2,2,7,7-tetrametiloct-3-en-5-in-3-il)silano (69b): aceite amarillo; Rf
= 0.90 (Hexano); tr = 11.2; IR (ATR): 1475, 1459, 1415,
1246, 1203, 1081, 1005, 730, 719, 696 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  0.62 (q, J = 7.8 Hz, 6H, 3 × SiCH2), 0.94
(t, J = 7.8 Hz, 9H, 3 × SiCH2CH3), 1.19, 1.23 (2s, 9H cada
uno, 2 × tBu), 5.85 (s, 1H, CCHC); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3):  2.9 (3C), 7.4 (3C), 28.5, 29.7 (3C), 30.9 (3C),
35.6, 78.9, 108.3, 118.8, 158.8; EI-MS m/z: 279 (M++1, 12
+
%), 278 (M , 50), 263 (29), 250 (18), 249 (61), 221 (12), 193 (13), 168 (18), 167
(100), 162 (13), 141 (15), 140 (10), 139 (79), 127 (16), 115 (77), 111 (27), 109
(11), 99 (13), 87 (88), 83 (17), 73 (13). HRMS calculado para C18H34Si:
278.2430; encontrado: 278.2455.
288
Parte Experimental
(E)-Trifenil(2,2,7,7-tetrametiloct-3-en-5-in-4-il)silano (69c): sólido blanco; p.
f. 81-86 ºC (Hexano/AcOEt:4/1); Rf = 0.83
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 18.7; IR (ATR): 1428, 1360,
1109, 738, 697 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  1.05,
1.22 (2s, 9H cada uno, 2 × C(CH3)3), 6.08 (s, 1H, CCHC),
7.25-7.40, 7.55-7.65 (2m, 9 y 6H, respectivamente, 3 × Ph);
13
C-NMR (75 MHz, CDCl3):  28.4, 29.6 (3C), 30.4 (3C),
36.0, 79.5, 110.6, 117.0, 127.5 (6C), 129.4 (3C), 134.1 (3C),
136.4 (6C), 164.0; EI-MS m/z: 422 (M+, 8 %), 260 (28), 259 (100), 181 (17).
HRMS calculado para C30H34Si: 422.2430; encontrado: 422.2480.
(E)-Trimetoxi(2,2,7,7-tetrametiloct-3-en-5-in-4-il)silano
(69d):
aceite
amarillo; Rf = 0.77 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 10.3; IR
(ATR): 1457, 1362, 1242, 1200, 1085, 825, 810, 753, 688
cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  1.22, 1.23 (2s, 9H
cada uno, 2 × C(CH3)3), 3.61 (s, 9H, 3 × OCH3), 6.29 (s, 1H,
CCHC); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  27.9, 29.4 (3C),
30.7 (3C), 35.7, 51.7 (3C), 86.1, 108.1, 111.8, 163.8; EI-MS
m/z: 269 (11), 257 (15 %), 187 (10), 173 (17), 159 (10), 135
(14), 134 (26), 133 (100), 117 (15), 73 (23). HRMS calculado para C15H28O3SiCH3: 269.1573; encontrado: 269.1582.
(E)-(1,4-Difenilbut-1-en-3-il)dimetil(fenil)silano (69e):202d aceite amarillo; Rf =
0.63 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 20.6; IR (ATR): 1596, 1584,
1489, 1427, 1248, 1112, 822, 753, 688 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  0.59 (2, 6H, 2 × SiCH3), 6.84 (s, 1H,
SiCCHPh), 7.25-7.45, 7.65-7.70, 7.95-8.00 (3m, 11, 2 y 2H,
respectivamente,3 × Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  -3.1
(2C), 90.4, 101.4, 121.2, 124.2, 127.8 (2C), 128.0, 128.2
(2C), 128.3 (2C), 128.6, 128.8 (2C), 129.4, 131.3 (2C),
134.2 (2C), 136.9, 137.6, 145.6; EI-MS m/z: 339 (M++1, 13 %), 338 (M+, 45),
323 (15), 279 (14), 245 (36), 221 (15), 202 (12), 136 (13), 135 (100), 105 (10).
(5E, 7E)-Dodeca-5,7-dieno-6,7-diilbis(trietilsilano) (70a): aceite marrón; Rf =
0.93 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 16.4; IR (ATR): 1458, 1414,
1378, 1237, 1006, 717 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 
0.58 (q, J = 7.9 Hz, 12H, 6 × SiCH2), 0.80-1.00 (m, 24H, 8
× CH3), 1.25-1.35, 1.90-2.00 (2m, 8 y 4H, respectivamente,
6 × CH2), 5.61 (t, J = 6.6 Hz, 2H, 2 × CH); 13C-NMR (75
MHz, CDCl3):  3.9 (6C), 7.5 (6C), 14.0 (2C), 22.8 (2C),
30.6 (2C), 31.7 (2C), 139.6 (2C), 140.3 (2C); EI-MS m/z:
Parte Experimental
289
394 (M+, 13 %), 365 (13), 337 (14), 251 (10), 250 (39), 249 (100), 222 (10), 221
(43), 180 (12), 179 (14), 162 (12), 116 (25), 115 (100), 88 (15), 87 (100). HRMS
calculado para C24H50Si2: 394.3451; encontrado: 394.3459.
[(1E, 3E)-1,4-Difenilbuta-1,3-dieno-2,3-diil]bis[dimetil(fenil)silano] (70e):202d
aceite marrón; Rf = 0.8 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 26.7; IR
(ATR): 1595, 1491, 1427, 1248, 1109, 1040, 1026, 806,
732, 694 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl 3):  0.41, 0.42
(2s, 6H cada uno, 4 × SiCH3), 7.10 (s, 2H, 2 × SiCCHPh),
7.45-7.70, 7.80-7.90 (2m, 16 y 4H, respectivamente, 4 ×
Ph); 13C-NMR (75 MHz, CDCl 3):  -2.2 (2C), -1.4 (2C),
127.4 (2C), 127.5 (4C), 127.8 (2C), 128.2 (4C), 128.8 (4C),
134.2 (4C), 138.1 (2C), 138.4 (2C), 139.5 (2C), 146.0 (2C); EI-MS m/z: 474 (M+,
5 %), 136 (15), 135 (100).
10.REACCIONES SIN CATALIZADOR
10.1. ARILACIÓN DE ALCOHOLES, TIOLES, AMIDAS Y
HETEROCICLOS NITROGENADOS
Procedimiento general: En un tubo de presión se añadieron, bajo
atmósfera de argón, el correspondiente nucleófilo (71, 73, 78, 80, 82 ó 84, 1 ó 2
mmoles), KOH (2.5 mmol) y el correspondiente haloareno (28, 42 ó 75, 1 mmol)
en DMSO seco (1.5 mL). La mezcla resultante se agitó a 120 ºC en un baño de
silicona entre 24 y 96 horas (véanse Tablas 55, 56, 57, 58 y 59 y Esquema 15, 16
y 17). La mezcla se hidrolizó con una disolución saturada de NH4Cl (5 mL) y se
extrajo con AcOEt (2 × 5 mL). La fase orgánica se secó con MgSO4 y se evaporó
a vacío. El residuo se purificó mediante columna cromatográfica (gel de sílice,
hexano/acetato de etilo) obteniéndose los correspondientes productos 72, 74, 76,
77, 79, 81, 83 ó 85:
1-Fenil-1H-pirazol (72a):215d aceite marrón; Rf = 0.82 (Hexano/AcOEt:4/1); tr =
10.9; IR (película): 1716, 1597, 1276, 754 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  6.46 (t, J = 2 Hz, 1H, CNNCHCH),
7.28 (t, J = 8 Hz, 1H, NCCHCHCH), 7.45 (t, J = 7.9 Hz,
2H, 2 × NCCHCH), 7.69 (d, J = 8 Hz, 2H, 2 × NCCH), 7.73
(d, J = 1.8 Hz, 1H, CNNCH), 7.92 (d, J = 2.1 Hz, 1H,
CNCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): δ 107.6, 119.2 (2C),
126.4, 126.7, 129.4 (2C), 140.2, 141.0; EI-MS m/z: 145
290
Parte Experimental
(M++1, 11 %), 144 (M+, 100), 143 (12), 117 (15), 116 (19), 90 (20), 77 (33).
1-(4-Metoxifenil)-1H-pirazol (72b) y 1-(3-Metoxifenil)-1H-pirazol (72b’):217
aceite amarillo; Rf = 0.27 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 11.9 y
11.8; IR (película): 1592, 1520, 1241, 1033, 837, 754 cm-1;
1
H-NMR (300 MHz, CDCl 3):  3.74, 3.76 (2s, 3H, cada
uno, (72b)-OCH3 y (72b’)-OCH3), 6.35-6.45 (m, 2H, (72b)CNNCHCH y (72b’)-CNNCHCH), 6.75-6.90 (m, 1H,
(72b’)-OCCHCH), 6.95-7.00 (m con d a 6.97, J = 9.6 Hz,
3H, 2 × (72b)-OCCHCH y (72b’)-NCCHC), 7.10-7.20 (m,
1H, (72b’)-NCCHCH) 7.20-7.25 (m, 1H, (72b’)-NCCHCH), 7.55-7.60 (d, J = 9
Hz, 2H, 2 × (72b)-OCCHCH), 7.65-7.70, 7.80-7.85 (2m, 2H cada uno, 2 × (72b)NCH y 2 × (72b’)-NCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): δ 55.4, 55.6, 106.2,
107.2, 107.8, 114.5 (2C), 114.9, 116.0, 117.9, 121.0 (2C), 127.0, 130.3, 133.9,
138.3, 140.5, 140.6, 150.7, 158.3; EI-MS m/z: 175 (M++1, 12 %), 146 (M+, 100),
159 (68), 131 (22), 77 (12).
1-(p-Tolil)-1H-pirazol (72c) y 1-(m-tolil)-1H-pirazol (72c’):215d,217 aceite
marrón; Rf = 0.43 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 10.7 y 10.6; IR
(película): 1615, 1520, 1384, 1051, 813, 742 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  2.36, 2.40 (2s, 3H cada uno, (72c)CH3 y (72c’)-CH3), 6.40-6.45 (m, 2H, (72c)-CNNCHCH y
(72c’)-CNNCHCH),
7.00-7.10
(m,
1H,
(72c’)CH3CCHCH), 7.23 (d, J = 9 Hz, 2H, 2 × (72c)-CH3CCH),
7.25-7.35, 7.40-7.50, 7.50-7.60 (3m, 1, 1 y 3H,
respectivamente, 2 × (72c)-CH3CCHCH, (72c’)-CH3CCHCHCH y (72c’)CH3CCHC), 7.70-7.75, 7.85-7.90 (2m, 2H cada uno, 2 × (72c)-NCH y 2 ×
(72c’)-NCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): δ 20.8, 21.4, 107.2, 107.4, 116.1,
119.1, 119.9 (2C), 126.6, 126.7, 127.1, 129.1, 129.8 (2C), 136.1, 137.9, 139.4,
140.0, 140.7, 140.8; EI-MS m/z: 159 (M++1, 12 %), 158 (M+, 100), 157 (27), 130
(30), 91 (13), 65 (10).
1-(4-Clorofenil)-1H-pirazol (72d) y 1-(3-Clorofenil)-1H-pirazol (72d’):217
aceite marrón; Rf = 0.47 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 11.3 y
11.2; IR (película): 1597, 1514, 1092 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  6.48 (m, 2H, (72d)-CNNCHCH y (72d’)CNNCHCH), 7.10-7.45, 7.55-7.65 (2m, 5 y 3H,
respectivamente, (72d)- 2 × ClCCH, (72d)- 2 × ClCCHCH
y 4 × (72d’)-ArH), 7.70-7.80, 7.85-7.90 (2m, 2H cada uno,
2 × (72d)-NCH y 2 × (72d’)-NCH); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3): δ 107.9, 108.0, 115.9, 116.9, 119.4, 120.2 (2C), 126.3, 126.7, 129.4
Parte Experimental
291
(2C), 129.7, 130.4, 135.1, 138.2, 141.3, 141.4, 154.5; EI-MS m/z: 180 (M++1, 33
%), 179 (M+, 13), 178 (100), 151 (15), 116 (13), 111 (19), 89 (11), 75 (15).
2-(1H-Pirazol-1-il)piridina (72e):215c aceite amarillo; Rf = 0.57
(Hexano/AcOEt:3/2); tr = 10.0; IR (película): 1615, 1603,
1571, 770, 719 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  6.45
(m, 1H, CNNCHCH), 7.10-7.15, 7.70-7.80, 7.95-8.00, 8.358.40, 8.55-8.60 (5m, 1, 2, 1, 1 y 1H, respectivamente, 6 ×
ArH); 13C NMR (75 MHz, CDCl3): δ 107.6, 112.2, 121.2,
126.8, 138.5, 141.9, 147.9, 151.4; EI-MS m/z: 146 (M++1,
10 %), 145 (M+, 100), 118 (32), 78 (74).
3-(1H-Pirazol-1-il)piridina (72f):215c aceite amarillo; Rf = 0.47 (AcOEt); tr =
10.7; IR (película): 1589, 1528, 810, 749, 709 cm-1; 1HNMR (300 MHz, CDCl3):  6.34 (t, J = 1.9 Hz, 1H,
CNNCHCH), 7.35-7.45, 7.60-7.65, 7.95-8.00, 8.05-8.10,
8.50-8.55 (5m, 1H, cada uno, 5 × ArH), 8.99 (d, J = 2.5 Hz,
1H, CCHNCH);13C-NMR (75 MHz, CDCl3): δ 108.4, 123.9,
126.6, 126.8, 136.5, 140.3, 141.9, 147.3; EI-MS m/z: 146
(M++1, 10 %), 145 (M+, 100), 118 (23), 91 (12), 78 (14).
4-(1H-Pirazol-1-il)piridina (72f’):295 sólido marrón; p. f. 63-67 ºC; Rf = 0.33
(AcOEt); tr = 10.9; IR (KBr): 1600, 1524, 872, 817, 763,
691 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  6.54 (dd, J = 2.6 y
1.8 Hz, 1H, CNCHCH), 7.65 (dd, J = 4.7 Hz, 5J = 1.6 Hz,
2H, 2 × CCH), 7.79 (d, J = 1.7 Hz, 1H, CNNCH), 8.05 (d, J
= 2.6 Hz, 1H, CNCH), 8.66 (dd, J = 4.9 Hz, 5J = 1.4 Hz, 2H,
2 × CCHCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): δ 109.0, 112.4,
126.5, 142.5, 145.9, 151.2; EI-MS m/z: 146 (M++1, 10 %),
+
145 (M , 100), 144 (13), 118 (17), 78 (13).
1-Fenil-2-metil-1H-imidazol (72g):219c aceite marrón; Rf = 0.20 (AcOEt); tr =
11.5; IR (película): 1596, 1502, 1303, 770, 701 cm-1; 1HNMR (300 MHz, CDCl3):  2.30-2.35 (m, 3H, CH3), 6.957.05, 7.25-7.30, 7.40-7.50 (3m, 2, 2 y 3H, respectivamente,
7 × ArH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): δ 13.4, 120.3, 125.2,
127.2, 127.9, 129.2, 137.6, 144.3; EI-MS m/z: 159 (M++1,
12 %), 158 (M+, 100), 157 (29), 131 (10), 130 (39), 117
(15), 90 (22), 77 (28).
295
M. A. Khan, J. B. Polya, J. Chem. Soc. C 1970, 85-91.
292
Parte Experimental
1-Fenil-1H-benzo[d]imidazol (72h):215b aceite púrpura; Rf = 0.13
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 15.1; IR (película): 1712, 1589,
1509 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): δ 7.30-7.35, 7.407.60, 7.85-7.90 (3m, 2, 6 y 1H, respectivamente, 9 × ArH),
8.12 (s, 1H, NCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): δ 110.4,
120.5, 122.8, 123.7, 124.0 (2C), 128.0, 130.0 (2C), 133.6,
136.3, 142.2, 143.9; EI-MS m/z: 195 (M++1, 14 %), 194
(M+, 100), 193 (23).
1-(Piridin-2-il)-1H-benzo[d]imidazol (72i):219b aceite marrón; Rf = 0.5 (AcOEt);
tr = 15.9; IR (película): 1669, 1588, 1301, 1235, 740 cm-1;
1
H-NMR (300 MHz, CDCl3):  7.15-7.20, 7.30-7.35, 7.407.45, 7.70-7.80, 7.85-7.90, 8.00-8.05, 8.45-8.50 (7m, 1, 2, 1,
1, 1, 1 y 1H, respectivamente, 8 × ArH), 8.54 (s, 1H,
NCHN); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): δ 112.4, 113.7, 120.1,
121.3, 122.8, 123.7, 131.6, 138.5, 140.9, 144.2, 148.9,
149.3; EI-MS m/z: 196 (M++1, 14 %), 195 (M+, 100), 194
(53), 169 (43), 78 (10).
1-Fenil-1H-indol (72j):215b aceite amarillo; Rf = 0.67 (Hexano/AcOEt:4/1); tr =
15.4; IR (película): 1591, 1514, 1496, 1330, 1235, 1200,
1122, 956, 736, 701 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 
6.67 (d, J = 2.6 Hz, 1H, NCHCH), 7.10-7.20, 7.30-7.35,
7.45-7.50 (3m, 2, 2 y 4H, respectivamente, 8 × ArH), 7.55
(d, J = 7.9 Hz, 1H, ArH), 7.68 (d, J = 7.5 Hz, 1H, ArH);
13
C-NMR (75 MHz, CDCl3): δ 103.5, 110.5, 120.3, 121.1,
122.3, 124.3 (2C), 126.4, 127.9, 129.3, 129.6 (2C), 135.8,
139.8; EI-MS m/z: 194 (M++1, 15 %), 193 (M+, 100), 192 (16); 165 (21).
1-(Piridin-2-il)-1H-indol
(72k): 296
aceite
amarillo;
Rf
=
0.6
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 15.1; IR (película): 1688, 1606,
1529, 1248, 1203, 783, 730 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3): δ 6.70-6.75, 7.15-7.25, 7.25-7.35, 7.45-7.50, 7.657.70, 7.70-7.75, 7.80-7.85, 8.20-8.25, 8.55-8.60 (9m, 1, 2, 1,
1, 1, 1, 1, 1 y 1H, respectivamente, 10 × ArH); 13C-NMR
(75 MHz, CDCl3): δ 105.4, 112.9, 114.3, 119.9, 120.9,
121.1, 123.0, 125.8, 130.3, 134.9, 138.2, 148.7, 152.3; EIMS m/z: 195 (M++1, 15 %), 194 (M+, 100), 193 (57), 167 (12).
296
M. L. Kantam, J. Yadav, S. Laha, B. Sreedhar, S. Jha, Adv. Synth. Catal. 2007, 349, 1938-1942.
Parte Experimental
293
1-Fenilpirrolidina (74a):215b aceite amarillo; Rf = 0.80 (Hexano/AcOEt:4/1); tr =
11.0; IR (película): 1609, 1509, 1362 1181, 981, 747, 687
cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  1.85-2.05 (m, 4H, 2 ×
NCH2CH2), 3.15-3.35 (m, 4H, 2 × NCH2), 6.50-6.55, 6.606.70, 7.15-7.25 (3m, 2, 1 y 2H, respectivamente, Ph); 13CNMR (75 MHz, CDCl3): δ 25.4 (2C), 47.4 (2C), 111.5 (2C),
115.2, 129.0 (2C), 147.8; EI-MS m/z: 147 (M+, 72 %), 146
(100), 104 (15), 91 (41), 77 (23).
4-Fenilmorfolina (74b):215d aceite amarillo; Rf = 0.23 (Hexano/AcOEt:4/1); tr =
12.1; IR (película): 1591, 1502, 1437, 1253, 1110, 920, 850,
754, 689 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  3.10-3.15 (m,
4H, 2 × NCH2), 3.80-3.90 (m, 4H, 2 × OCH2), 6.85-6.95,
7.20-7.30 (2m, 3 y 2H, respectivamente, Ph); 13C-NMR (75
MHz, CDCl3): δ 49.2 (2C), 66.8 (2C), 115.6 (2C), 119.9,
129.1 (2C), 151.2; EI-MS m/z: 163 (M+, 75 %), 106 (10),
105 (100), 104 (41), 77 (24).
(74c):215d sólido marrón; p. f. 138-143 ºC
(Hexano/AcOEt:3/2); Rf = 0.53 (Hexano/AcOEt:4/1); tr =
15.3; IR (KBr): 3339, 1656, 1596, 1522, 1428, 1315, 754,
714 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): δ 7.10-7.30, 7.307.40, 7.4-7.55, 7.55-7.65, 7.80-7.90, 8.05-8.15 (6m, 1, 2, 4,
2, 1 y 1H, respectivamente, 10 × ArH y NH); 13C NMR (75
MHz, CDCl3): δ 120.3 (2C), 124.6, 127.0 (2C), 128.7 (2C),
129.0 (2C), 131.8, 134.8, 137.8, 166; EI-MS m/z: 197 (M+,
52 %), 105 (100), 77 (45).
N-Fenilbenzamida
1,4-Dimorfolinbenceno (76a):218a aceite marrón; Rf = 0.13 (Hexano/AcOEt:3/2);
tr = 18.8; IR (película): 1585, 1514, 1294, 1111, 920, 850,
796 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): δ 3.05-3.10 (m, 8H,
4 × NCH2), 3.85-3.90 (2m, 8H, 4 × OCH2), 6.90 (s, 4H, 4 ×
CH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): δ 50.4 (4C), 67.0 (4C),
117.3 (4C), 145.4 (2C); EI-MS m/z: 249 (M++1, 17 %), 248
(M+, 100), 190 (36), 132 (34), 131 (11).
294
Parte Experimental
1,3-Dimorfolinbenceno (76b):229 aceite marrón; Rf = 0.20 (Hexano/AcOEt:3/2);
tr = 18.6; IR (película): 1585, 1264, 1116, 985, 920, 867,
754, 677 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): δ 3.10-3.20 (m,
8H, 4 × NCH2), 3.80-3.90 (2m, 8H, 4 × OCH2), 6.40-6.50,
7.15-7.25 (2m, 3 y 1H, respectivamente, 4 × ArH); 13CNMR (75 MHz, CDCl3): δ 49.6 (4C), 66.9 (4C), 103.8,
108.1 (2C), 129.7, 152.3 (2C); EI-MS m/z: 249 (M++1, 16
%), 248 (M+, 100), 247 (11), 233 (24), 191 (15), 190 (41),
132 (48), 104 (10).
1-(2,3,5,6-Tetrafluorofenil)-1H-pirazol (77a): aceite amarillo; Rf = 0.73
(Hexano/AcOEt:3/2); tr = 9.1; IR (película): 1650, 1618,
1194, 1179, 940, 850, 752 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  6.50-6.55 (m, 1H, CNCHCH), 7.17 (tt, 3J(H,F) =
9.7 Hz, 4J(H,F) = 7.1 Hz, 1H, FCCH), 7.70-7.75 (m, 1H,
CNNCH), 7.80-7.85 (m, 1H, CNCH); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3): δ 105.0 (t, 2J(C,F) = 22.7 Hz), 107.7, 120.9 (t, 2J(C,F) =
15 Hz), 132.0, 141.8 (ddd, 1J(C,F) = 254 Hz, 2J(C,F) = 16 Hz,
3
J(C,F) = 3.8 Hz, 2C), 142.3, 146.2 (dtd, 1J(C,F) = 249.1 Hz, 2J(C,F) = 3J(C,F) = 11 Hz,
4
J(C,F) = 4.6 Hz, 2C); 19F-NMR (282 MHz, CDCl3, CFCl3): δ -138.1 (m, 2F), 148.6 (m, 2F); EI-MS m/z: 217 (M++1, 10 %), 216 (M+, 100), 189 (13), 162 (24),
149 (23), 99 (22). HRMS calculado para C9H4F4N2: 216.0311; encontrado:
216.0310. Análisis elemental calculado para C9H4F4N2: C = 50.01; H = 1.87; N =
12.96; encontrado: C = 50.09; H = 1.79; N = 12.89.
2-Metil-1-(2,3,5,6-tetrafluorofenil)-1H-imidazol (77b): sólido blanco; p. f.
131-135 ºC; Rf = 0.13 (Hexano/AcOEt:3/2); tr = 10.1; IR
(KBr): 1513, 1072, 942 848, 709, 661 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  2.32 (s, 3H, CH3), 6.65-7.00 (m, 1H,
FCCNCH), 7.13 (d, J = 1.5 Hz, 1H, FCCNCHCH), 7.26 (tt,
3
J(H,F) = 9.6 Hz, 4J(H,F) = 7.2 Hz, 1H, FCCH); 13C-NMR (75
MHz, CDCl3): δ 12.8, 106.7 (t, 2J(C,F) = 23 Hz), 118.0 (t,
2
J(C,F) = 15 Hz), 120.7, 129.0, 142.5 (ddd, 1J(C,F) = 254 Hz,
2
3
J(C,F) = 14 Hz, J(C,F) = 6 Hz, 2C), 145.8, 146.1 (dtd, 1J(C,F) = 252 Hz, 2J(C,F) =
3
J(C,F) = 11 Hz, 4J(C,F) = 6 Hz, 2C); 19F-NMR (282 MHz, CDCl3, CFCl3): δ -137.3
(m, 2F), -146.5 (m, 2F); EI-MS m/z: 231(M++1, 11 %), 230 (M+, 100), 229 (11),
211 (28), 203 (10), 189 (15), 162 (18), 149 (21), 99 (23). HRMS calculado para
C10H6F4N2: 230.0467; encontrado: 230.0479. Análisis elemental calculado para
C10H6F4N2: C = 52.18; H = 2.63; N = 12.17; encontrado: C = 52.22; H = 2.64; N
= 12.21.
Parte Experimental
295
4-(2,3,5,6-Tetrafluorofenil)morfolina (77c):297 sólido blanco; p. f. 81-85 ºC; R f
= 0.60 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 10.3; IR (KBr): 1643,
1607, 1270, 1108, 1031, 947, 871 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  3.25-3.30 (m, 4H, 2 × NCH2), 3.80-3.90 (m, 4H,
× OCH2), 6.71 (tt, 3J(H,F) = 9.6 Hz, 4J(H,F) = 7.2 Hz, 1H,
FCCH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): δ 51.2 (2C), 67.3
(2C), 99.0 (t, 2J(C,F) = 23 Hz), 130.5 (t, 2J(C,F) = 11 Hz), 142.2
(ddt, 1J(C,F) = 245 Hz, 2J(C,F) = 13 Hz, 3J(C,F) = 5.2 Hz, 2C),
1
146.5 (dtd, J(C,F) = 245 Hz, 2J(C,F) = 3J(C,F) = 14 Hz, 4J(C,F) = 4.4 Hz, 2C); 19F-NMR
(282 MHz, CDCl3, CFCl3): δ -140.7 (m, 2F), -151.6 (m, 2F); EI-MS m/z: 235
(M+, 61 %), 178 (12), 177 (100), 176 (69), 149 (14), 99 (10).
Difenil eter (79a):219f aceite incoloro; Rf = 0.90 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 11.8;
IR (película): 1580, 1485, 1235, 867, 742, 683 cm-1; 1HNMR (300 MHz, CDCl3): δ 6.95-7.05, 7.05-7.10, 7.25-7.40
(3m, 4, 2 y 4H, respectivamente, 2 × Ph); 13C-NMR (75
MHz, CDCl3): δ 118.8 (2C), 123.2, 129.7 (2C), 157.2; EIMS m/z: 171 (M++1, 13 %), 170 (M+, 100), 169 (24), 142
(28), 141 (51), 115 (12), 77 (17).
1-Metoxi-4-fenoxibenceno (79b):219f aceite incoloro; Rf = 0.63
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 13.2; IR (película): 1585, 1230,
1183, 1154, 831, 749, 687 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3): δ 3.74 (s, 3H, OCH3), 6.80-6.85, 6.90-6.95, 6.957.05, 7.25-7.30 (4m, 2, 4, 1 y 2H, respectivamente, 9 ×
ArH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): δ 55.4, 114.8 (2C),
117.5 (2C), 120.7 (2C), 122.3, 129.6 (2C), 150.0, 155.8,
158.4; EI-MS m/z: 201 (M++1, 15 %), 200 (M+, 100), 185 (50), 129 (24), 77 (40),
51 (12).
1-Cloro-4-fenoxibenceno
(79c):219f
aceite
incoloro;
Rf
=
0.77
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 12.7; IR (película): 1578, 1234,
1161, 1092, 828, 763, 687 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3): δ 6.80-6.90, 6.95-7.00, 7.05-7.15, 7.20-7.25, 7.307.35 (5m, 2, 2, 1, 2 y 2H, respectivamente, 9 × ArH); 13CNMR (75 MHz, CDCl3): δ 118.9 (2C), 120.0 (2C), 123.6,
128.1, 129.7 (2C), 129.8 (2C), 155.9, 156.8; EI-MS m/z: 205
(M++1, 15 %), 204 (M+, 100), 169 (10), 141 (46), 77 (25).
297
R. Koppang, J. Fluorine Chem. 1975, 5, 323-333.
296
Parte Experimental
Heptiloxibenceno (79d):298 aceite incoloro; Rf = 0.80 (Hexano/AcOEt:4/1); tr =
11.8; IR (película): 1603, 1509, 1241, 1034, 763, 687 cm-1;
1
H-NMR (300 MHz, CDCl3): δ 0.89 (t, J = 6.9 Hz, 3H,
CH3), 1.25-1.40, 1.40-1.50, 1.75-1.80 (3m, 6, 2 y 2H,
respectivamente, 5 × CH2), 3.94 (t, J = 6.6, 2H, OCH2),
6.85-7.05, 7.20-7.30 (2m, 3 y 2H, Ph); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3): δ 14.1, 22.6, 26.0, 29.1, 29.3, 31.8, 67.9, 114.5
(2C), 120.4, 129.4 (2C), 159.1; EI-MS m/z: 192 (M+, 19 %), 94 (100).
Difenilsulfano (81a):222b aceite incoloro; Rf = 0.77 (Hexano/AcOEt:4/1); tr =
13.6; IR (película): 1568, 1479, 1437, 1087, 1016, 730, 677
cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): δ 6.80-7.10, 7.15-7.35
(2m, 6 y 4H, respectivamente, 2 × Ph); 13C NMR (75 MHz,
CDCl3): δ 126.9 (2C), 129.0 (4C), 130.9 (4C), 135.7 (2C);
EI-MS m/z: 187 (M++1, 16 %), 186 (M+, 100), 185 (78), 184
(33).
Fenil(p-tolil)sulfano (81b):222b aceite incoloro; Rf = 0.77 (Hexano/AcOEt:4/1); tr
= 13.6; IR (película): 1585, 1495, 1469, 807, 744, 690 cm-1;
1
H-NMR (300 MHz, CDCl3): δ 2.29 (s, 3H, CH3), 7.057.10, 7.10-7.15, 7.20-7.25, 7.25-7.30 (4m, 2, 1, 4 y 2H,
respectivamente, 9 × ArH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): δ
21.0, 126.3, 128.9 (2C), 129.7 (2C), 130.0 (2C), 131.2,
132.2 (2C), 137.0, 137.4; EI-MS m/z: 201 (M++1, 16 %),
200 (M+, 100), 199 (26), 185 (33), 184 (32), 167 (11), 91 (16).
Octil(fenil)sulfano (81c):222b aceite amarillo; Rf = 0.87 (Hexano/AcOEt:4/1); tr =
13.9; IR (película): 1582, 754, 691 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3): δ 0.87 (t, J = 6.6 Hz, 3H, CH3), 1.15-1.35,
1.35-1.45, 1.55-1.65 (3m, 8, 2 y 2H, respectivamente, 6 ×
CH2), 2.88 (t, J = 7.3, 2H, SCH2), 7.05-7.15, 7.20-7.25,
7.25-7.30 (3m, 1, 2 y 2H, respectivamente, Ph); 13C-NMR
(75 MHz, CDCl3): δ 14.0, 22.6, 28.8, 29.0 (2C), 29.1, 31.7,
33.4, 125.4, 128.6 (2C), 128.7 (2C), 137.0; EI-MS m/z: 222 (M+, 50 %), 123
(20), 110 (100), 109 (11).
298
F. Gasparini, L. Caglioti, D. Misiti, G. Palmieri, R. Ballini, Tetrahedron 1982, 38, 3609-3613.
Parte Experimental
297
2-Fenil-1H-benzo[d]imidazol (83a):219g sólido blanco; p. f. 225-227 ºC; Rf =
0.20 (Hexano/AcOEt:3/2); tr = 16.7; IR (KBr): 3416, 1585,
1538 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, DMSO-d6): δ 7.15-7.25,
7.45-7.50, 7.50-7.60, 7.65-7.70, 8.15-8.20 (5m, 2, 1, 3, 1 y
2H, respectivamente, 9 × ArH), 13.0 (s, ancho, 1H, NH);
13
C-NMR (75 MHz, DMSO-d6): δ 111.4, 118.9, 121.7,
122.6, 126.5 (2C), 129.0 (2C), 129.8, 130.2, 135.0, 143.8,
151.3; EI-MS m/z: 195 (M++1, 15 %), 194 (M+, 100), 193 (26).
2-(4-Clorofenil)-1H-benzo[d]imidazol (83b):299 sólido blanco; p. f. 282-285 ºC;
Rf = 0.40 (Hexano/AcOEt:3/2); tr = 18.1; IR (KBr): 3423,
1602, 1598, 1534, 1082 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, DMSOd6): δ 7.20-7.25, 7.50-7.55, 7.60-7.65, 7.65-7.70, 8.15-8.25
(5m, 2, 1, 2, 1 y 2H, respectivamente, 8 × ArH), 13.0 (s,
ancho, 1H, NH); 13C-NMR (75 MHz, DMSO-d6): δ 111.9,
119.4, 122.3, 123.2, 128.6 (2C), 129.5 (2C), 135.0, 135.5,
144.2, 150.6, 170.8; EI-MS m/z: 229 (M++1, 18), 228 (M+, 100), 227 (10), 193
(13).
2-terc-butil-1H-benzo[d]imidazol (83c):300 sólido blanco; p. f. 287-290 ºC; Rf =
0.43 (Hexano/AcOEt:3/2); tr = 12.6; IR (KBr): 1592, 1535,
1400, 1365 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, DMSO-d6): δ 1.40 (s,
9H, tBu), 7.10 (m, 2H, 2 × NCCH), 7.41, 7.53 (2d, J = 6.5
Hz, 1H, cada uno, 2 × NCCHCH), 12.10 (s, ancho, 1H,
NH); 13C-NMR (75 MHz, DMSO-d6): δ 29.7 (3C), 33.6,
111.2, 118.7, 121.1, 121.8, 135.1, 143.2, 162.6; EI-MS m/z:
174 (M+, 34 %), 173 (24), 160 (12), 159 (100), 119 (13).
N-Fenilbenzo[d]tiazol-2-amina (85a):224b sólido blanco; p. f. 161-163 ºC; Rf =
0.20 (Hexano/AcOEt:3/2); tr = 17.4; IR (KBr): 3230, 1621,
1597, 748 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): δ 7.10-7.20
(m, 2H, 2 × ArH), 7.26 (s, 1H, NH), 7.30-7.35, 7.40-7.45,
7.50-7.55, 7.55-7.60, 7.60-7.65 (5m, 1, 2, 2, 1, y 1H,
respectivamente, 7 × ArH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): δ
119.3, 120.2 (2C), 120.8, 122.4, 124.3, 126.1, 129.6 (2C),
129.8, 139.8, 151.3, 164.7; EI-MS m/z: 227 (M++1, 15 %), 226 (M+, 74), 225
(100).
299
300
K. Bahrami, M. M. Khodaei, F. Naali, J. Org. Chem. 2008, 73, 6835-6837.
X. Deng, H. McAllister, N. S. Mani, J. Org. Chem. 2009, 74, 5742-5745.
298
Parte Experimental
N-(3,5-Bis(Trifluorometil)fenil)benzo[d]tiazol-2-amina
(85b):224b
sólido
blanco; p. f. 150-155 ºC; Rf = 0.43 (Hexano/AcOEt:3/2);
tr = 16.4; IR (KBr): 3188, 1615, 1579, 754, 715 cm-1; 1HNMR (300 MHz, Acetone-d6): δ 7.10-7.15, 7.25-7.30
(2m, 1H cada uno, 2 × ArH), 7.50 (s, 1H,
CF3CCHCCF3), 7.55-7.60, 7.65-7.70 (2m, 1H, cada uno,
2 × ArH), 8.42 (s, 2H, 2 × NHCCH), 9.97 (s, ancho, 1H,
NH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): δ 115.2, 118.2, 121.0, 121.7, 124.0, 124.3 (q,
1
J(C,F) = 271.4 Hz, 2C), 126.8 (2C), 131.1, 132.2 (2J(C,F) = 32.2 Hz, 2C), 143.1,
152.6, 161.2; EI-MS m/z: 363 (M++1, 20 %), 362 (M+, 100), 361 (85), 343 (11).
N-terc-butilbenzo[d]tiazol-2-amina (86c):301 sólido blanco; p. f. 91-95 ºC; Rf =
0.60 (Hexano/AcOEt:3/2); tr = 13.6; IR (KBr): 3241, 1597,
1538, 754 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): δ 1.49 (s, 9H,
t
Bu), 5.25 (s, ancho, 1H, NH), 7.05-7.10, 7.25-7.30, 7.507.55 (3m, 1, 1 y 2H, respectivamente, 4 × ArH); 13C-NMR
(75 MHz, CDCl3): δ 29.0 (3C), 53.3, 119.0, 120.4, 121.4,
125.7, 130.7, 152.4, 164.6; EI-MS m/z: 206 (M+, 23 %), 151
(11), 150 (100).
10.2. C3-ALQUILACIÓN DE INDOLES
Procedimiento general: En un tubo de presión con el correspondiente
indol (86, 1 mmol) se añadieron KOH (1.3 mmol) y el correspondiente alcohol
(32 ó 88, 3 mmol). La mezcla resultante se agitó a 150 ºC entre 3 y 24 horas
(véanse Tablas 61 y 62). La mezcla se hidrolizó con H2O (5 mL) y se extrajo con
EtOEt (3 × 5 mL). La fase orgánica se secó con MgSO4 y se evaporó a vacío. El
residuo se purificó mediante columna cromatográfica (gel de sílice,
hexano/acetato de etilo) o cristalización en hexano obteniéndose los
correspondientes productos 87 ó 89:
3-Bencil-1H-indol (87a):237b sólido blanco; p. f. 101-102 ºC; Rf = 0.43
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 16.3; IR (ATR): 3399, 1491,
1456, 1338, 1088, 1047, 740, 709, 695 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  4.08 (s, 2H, CH2), 6.79 (s, 1H, NCH), 7.007.10, 7.15-7.20, 7.20-7.30 (3m, 1, 2 y 5H, respectivamente,
Ph y 3 × ArH), 7.50 (d, J = 7.9 Hz, 1H, NCCH), 7.71 (s,
ancho, 1H, NH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  31.5, 111.0,
301
W. Qian, E. Jin, W. Bao, Y. Zhang, J. Chem. Res. 2005, 613-616.
Parte Experimental
299
115.6, 119.1, 119.3, 121.9, 122.3, 125.8, 127.4, 128.3 (2C), 128.6 (2C), 136.3,
141.2; EI-MS m/z: 208 (M++1, 13 %), 207 (M+, 100), 206 (85), 178 (12), 131
(10), 130 (70), 77 (12).
3-(4-Metoxibencil)-1H-indol (87b):237b sólido blanco; p. f. 81-83 ºC; Rf = 0.33
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 18.1; IR (ATR): 3381, 1507,
1455, 1234, 1174, 1019, 741 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  3.74 (s, 3H, OCH3), 4.03 (s, 2H, CH2), 6.75-6.80,
7.00-7.10, 7.15-7.20 (3m, 3, 1 y 3H, respectivamente, 7×
ArH), 7.26 (d, J = 8 Hz, 1H, NCCCH), 7.51 (d, J = 7.8 Hz,
1H, NCCH), 7.77 (s, ancho, 1H, NH); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3):  30.6, 55.2, 111.0, 113.7, (2C), 116.0, 119.1, 119.2, 121.9, 122.2,
127.3, 129.5 (2C), 133.3, 136.4, 157.7; EI-MS m/z: 238 (M++1, 17 %), 237 (M+,
100), 236 (80), 206 (14), 193 (10), 192 (15), 130 (46).
3-(4-Metilbencil)-1H-indol (87c):232b sólido blanco; p. f. 90-92 ºC; Rf = 0.47
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 16.9; IR (ATR): 3408, 1512,
1456, 1338, 1090, 1008, 811, 769, 735 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  2.27 (s, 3H, CH3), 4.02 (s, 2H, CH2), 6.656.70 (m, 1H, NCH), 7.00-7.10, 7.10-7.20 (2m, 3 y 4H,
respectivamente, 7 × ArH), 7.49 (d, J = 7.8 Hz, 1H, NCCH),
7.51 (s, ancho, 1H, NH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 
21.0, 31.0, 111.0, 115.8, 119.1, 119.2, 121.9, 122.2, 127.3, 128.5 (2C), 129.0
(2C), 135.2, 136.3, 138.1; EI-MS m/z: 222 (M++1, 17 %), 221 (M+, 100), 220
(89), 206 (19), 204 (18), 130 (62).
3-(4-Clorobencil)-1H-indol (87d):237b sólido blanco; p. f. 99-101 ºC; Rf = 0.43
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 17.7; IR (ATR): 3397, 1487,
1456, 1427, 1337, 1086, 1011, 800, 743 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  4.04 (s, 2H, CH2), 6.80-6.85 (m, 1H,
NCH), 7.00-7.10, 7.15-7.25 (2m con 2d a 7.16 y 7.21, J =
8.6 Hz cada uno, 1 y 5H, respectivamente, NCCHCH,
NCCHCHCH, 2 × ClCCHCH y 2 × ClCCH), 7.30 (d, J =
8.1 Hz, 1H, NCCCH), 7.45 (d, J = 7.9 Hz, 1H, NCCH), 7.82 (s, ancho, 1H, NH);
13
C-NMR (75 MHz, CDCl 3):  30.9, 111.1, 115.1, 119.0, 119.4, 122.1, 122.3,
127.2, 128.4 (2C), 129.9 (2C), 131.5, 136.4, 139.6; EI-MS m/z: 243 (M++1, 33
%), 242 (M+, 41), 241 (100), 240 (80), 206 (21), 205 (10), 204 (25), 176 (11),
130 (91), 102 (27).
300
Parte Experimental
3-(2-Metoxibencil)-1H-indol (87e):302 aceite amarillo; Rf = 0.30
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 17.5; IR (ATR): 3413, 1599,
1587, 1490, 1455, 1240, 1028, 739 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  3.82 (s, 3H, OCH3), 4.08 (s, 2H, CH2),
6.75-6.90, 7.05-7.20 (2m, 3 y 4H, respectivamente, 7 ×
ArH), 7.26 (d, J = 8 Hz, 1H, NCCCH), 7.57 (d, J = 7.9 Hz,
1H, NCCH), 7.75 (s, ancho, 1H, NH); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3):  25.1, 55.3, 110.1, 111.0, 115.0, 119.1, 119.2, 120.4, 121.7, 122.4,
127.0, 127.6, 129.6, 129.8, 136.2, 157.2; EI-MS m/z: 238 (M++1, 17 %), 237
(M+, 100), 236 (46), 222 (19), 220 (21), 206 (11), 204 (14), 131 (23), 130 (71).
3-(3-Metoxibencil)-1H-indol
(87f):
aceite
amarillo;
Rf
=
0.2
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 17.9; IR (ATR): 3413, 1599,
1583, 1487, 1455, 1257, 1043, 767, 739, 691 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  3.70 (s, 3H, OCH3), 4.05 (s, 2H,
CH2), 6.72 (dd, J = 8.2 Hz, 4J = 2.5 Hz, 1H, OCCHCH),
6.78 (s, 1H, OCCHC), 6.80-6.85 (m, 1H, NCH), 6.85-6.90
(m, 1H, OCCHCHCH), 7.00-7.10, 7.15-7.20 (2m, 1 y 2H,
respectivamente, 3 × ArH), 7.24 (d, J = 8.1 Hz, 1H, NCCCH), 7.51 (d, J = 7.9
Hz, 1H, NCCH), 7.76 (s, ancho, 1H, NH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  31.5,
55.0, 111.0, 111.1, 114.5, 115.3, 119.0, 119.2, 121.1, 121.9, 122.3, 127.3, 129.2,
136.3, 142.9, 159.5; EI-MS m/z: 238 (M++1, 17 %), 237 (M+, 100), 236 (64), 192
(10), 130 (74). HRMS calculado para C16H15NO: 237.1154; encontrado:
237.1143.
3-(Naftalen-1-ilmetil)-1H-indol (87g):303 sólido blanco; p. f. 113-115 ºC; Rf =
0.20 (Hexano/AcOEt:4/1); tr = 21.5; IR (ATR): 3420, 1506,
1455, 1392, 1338, 1221, 788, 772, 743 cm-1; 1H-NMR (300
MHz, CDCl3):  4.48 (s, 2H, CH2), 6.49 (s, 1H, NCH), 7.057.10, 7.15-7.25, 7.25-7.35, 7.35-7.45 (4m, 1, 2, 2 y 2H,
respectivamente, 7 × ArH), 7.56 (s, ancho, 1H, NH), 7.60
(d, J = 7.8 Hz, 1H, NCCH), 7.71 (d, J = 7.6 Hz, 1H, CH),
7.82 (d, J = 7.8 Hz, 1H, CH), 8.04 (d, J = 8 Hz, 1H, CH); 13C-NMR (75 MHz,
CDCl3):  28.9, 111.1, 115.2, 118.9, 119.3, 122.0, 122.8, 124.3, 125.4, 125.6,
125.7, 126.6, 126.8, 127.4, 128.6, 132.1, 133.8, 136.2, 136.7; EI-MS m/z: 258
(M++1, 19 %), 257 (M+, 100), 256 (93), 255 (12), 254 (30), 241 (10), 130 (41),
127 (15).
302
303
G. de la Herrán, A. Segura, A. G. Csákÿ, Org. Lett. 2007, 9, 961-964.
A. Banerji, D. Bandyopadhyay, B. Basak, T. Prangé, A. Neuman, J. Struct. Chem. 2005, 46,
906-912.
Parte Experimental
301
3-(Benzo[d][1,3]dioxo-5-ilmetil)-1H-indol (87h):237b aceite incoloro; Rf = 0.37
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 19.1; IR (ATR): 3414, 1499,
1486, 1441, 1241, 1036, 924, 807, 773, 739 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  4.05 (s, 2H, CCH2), 5.91 (s, 2H,
OCH2), 6.70-6.80, 6.90-6.95, 7.05-7.10, 7.15-7.25 (4m, 3, 1,
1 y 1H, respectivamente, 6 × ArH), 7.36 (d, J = 8.1 Hz, 1H,
NCCCH), 7.53 (d, J = 7.9 Hz, 1H, NCCH), 7.95 (s, ancho,
1H, NH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  31.3, 100.7, 108.0, 109.2, 111.0, 115.9,
119.1, 119.3, 121.3, 122.0, 122.2, 127.3, 135.1, 136.4, 145.6, 147.5; EI-MS m/z:
252 (M++1, 16 %), 251 (M+, 100), 280 (80), 207 (24), 192 (12), 191 (14), 130
(46).
3-(Piridin-2-ilmetil)-1H-indol (87i):304 sólido marrón; p. f. 87-89 ºC; Rf = 0.20
(Hexano/AcOEt:1/1); tr = 16.6; IR (ATR): 3162, 1592,
1568, 1478, 1454, 1434, 1352, 1106, 763, 727 cm-1; 1HNMR (300 MHz, CDCl3):  4.29 (s, 2H, CH2), 6.91 (d, J =
2.3 Hz, 1H, NCH), 7.00-7.05, 7.10-7.15 (2m, 2H cada uno,
4 × ArH), 7.24 (d, J = 8.1 Hz, 1H, ArH), 7.45-7.50, 8.508.55 (2m, 2 y 1H, respectivamente, 3 × ArH), 8.83 (s,
13
ancho, 1H, NH); C-NMR (75 MHz, CDCl3):  34.4, 111.2, 113.2, 118.9, 119.1,
121.1, 121.7, 122.8, 122.9, 127.2, 136.4, 136.5, 148.8, 161.2; EI-MS m/z: 209
(M++1, 16 %), 208 (M+, 100), 207 (55), 206 (16), 205 (11), 130 (87), 103 (18).
3-(Tiofeno-2-ilmetil)-1H-indol (87j):237b sólido blanco; p. f. 60-63 ºC; Rf = 0.33
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 16.4; IR (ATR): 3386, 1620,
1456, 1422, 1338, 1225, 1089, 1077, 747, 687 cm-1; 1HNMR (300 MHz, CDCl 3):  4.28 (s, 2H, CH2), 6.80-6.90,
6.90-6.95, 7.05-7.10, 7.15-7.20 (4m, 2, 1, 2 y 1H,
respectivamente, 6 × ArH), 7.29 (d, J = 8.1 Hz, 1H,
NCCCH), 7.55 (d, J = 7.8 Hz, 1H, NCCH), 7.77 (s, ancho,
1H, NH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  25.9, 111.1, 115.1, 119.0, 119.4, 122.1,
122.2, 123.4, 124.7, 126.7, 127.0, 136.2, 144.6; EI-MS m/z: 214 (M++1, 18 %),
213 (M+, 98), 212 (100), 130 (24).
304
M. Cain, O. Campos, F. Guzman, J. M. Cook, J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 907-913.
302
Parte Experimental
3-Bencil-5-metoxi-1H-indol (87k):237b sólido blanco; p. f. 63-65 ºC; Rf = 0.20
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 17.7; IR (ATR): 3400, 1620,
1584, 1484, 1450, 1437, 1280, 1213, 1174, 1046, 835, 817,
791, 766, 701 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl 3):  3.76 (s,
3H, OCH3), 4.04 (s, 2H,CCH2), 6.76 (s, 1H, NCH), 6.82
(dd, J = 8.8 Hz, 4J = 2.4 Hz, 1H, OCCHCH), 6.93 (d, 4J =
2.4 Hz, 1H, OCCHC), 7.13 (d, J = 8.8 Hz, 1H, NCCH),
7.15-7.20, 7.20-7.30 (2m, 1 y 4H, respectivamente, Ph), 7.71 (s, ancho, 1H, NH);
13
C-NMR (75 MHz, CDCl3):  31.5, 55.8, 100.9, 111.8, 112.0, 115.3, 123.2,
125.8, 127.7, 128.3 (2C), 128.6 (2C), 131.5, 141.1, 153.8; EI-MS m/z: 238
(M++1, 17 %), 237 (M+, 100), 236 (57), 222 (12), 204 (13), 160 (49).
3-Bencil-5-fluoro-1H-indol (87l):237b sólido blanco; p. f. 128-129 ºC; Rf = 0.20
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 16.5; IR (ATR): 3406, 1577,
1483, 1448, 1187, 1088, 934, 792, 746, 700 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  4.04 (s, 2H, CH2), 6.85-6.95, 7.107.15, 7.15-7.30 (3m, 2, 1 y 6H, respectivamente, 9 × ArH),
7.84 (s, ancho, 1H, NH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 
31.5, 104.0 (d, 2J(C-F) = 23.3 Hz), 110.3 (d, 2J(C-F) = 26.4 Hz),
111.6 (d, 3J(C-F) = 9.7 Hz), 115.9 (d, 4J(C-F) = 4.8 Hz), 124.1, 126.0, 127.8 (d, 3J(C-F)
= 9.7 Hz), 128.4 (2C), 128.6 (2C), 132.9, 140.8, 157.6 (d, 1J(C-F) = 234.3 Hz); EIMS m/z: 226 (M++1, 16 %), 225 (M+, 100), 224 (89), 222 (15), 148 (83).
3-Bencil-7-etil-1H-indol (87m): aceite incoloro; Rf = 0.43 (Hexano/AcOEt:4/1);
tr = 17.1; IR (ATR): 3423, 1602, 1494, 1452, 1434, 1075,
743, 715, 696 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):  1.34 (t, J
= 7.6 Hz, 3H, CH3), 2.82 (q, J = 7.6 Hz, 2H, CH2CH3), 4.10
(s, 2H,CCH2), 6.86 (s, 1H, NCH), 6.95-7.05, 7.15-7.20,
7.20-7.30 (3m, 2, 1 y 4H, respectivamente, 7 × ArH), 7.38
(dd, J = 6.6 Hz, 4J = 2.2 Hz, 1H, NCCCH), 7.82 (s, ancho,
1H, NH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  13.8, 23.9, 31.7, 116.2, 116.9, 119.6,
120.5, 121.9, 125.8, 126.4, 127.2, 128.3 (2C), 128.7 (2C), 135.2, 141.2; EI-MS
m/z: 236 (M++1, 18%), 235 (M+, 100), 234 (63), 220 (17), 206 (23), 204 (13),
158 (58). HRMS calculado para C17H17N: 235.1361; encontrado: 235.1346.
Parte Experimental
303
3-Bencil-2-metil-1H-indol (87n):237b sólido blanco; p. f. 108-111 ºC; Rf = 0.33
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 16.6; IR (ATR): 3390, 1493,
1461, 1454, 1296, 740, 714, 696 cm-1; 1H-NMR (300 MHz,
CDCl3):  2.34 (s, 3H, CH3), 4.05 (s, 2H, CH2), 7.00-7.05,
7.05-7.15, 7.20-7.25 (3m, 1, 2 y 5H, respectivamente, 8 ×
ArH), 7.38 (d, J = 7.6 Hz, 1H, NCCH), 7.68 (s, ancho, 1H,
NH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl 3):  11.8, 30.1, 110.1,
110.5, 118.3, 119.2, 121.0, 125.6, 128.22 (2C), 128.24 (2C), 128.9, 131.6, 135.2,
141.6; EI-MS m/z: 222 (M++1, 18 %), 221 (M+, 100), 220 (34), 206 (43), 204
(10), 178 (11), 145 (11), 144 (93), 143 (11).
3-(1-Feniletil)-1H-indol (89a):235b sólido rosa; p. f. 70-73 ºC; Rf = 0.33
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 16.5; IR (ATR): 3399, 1622,
1600, 1490, 1452, 1223, 1101, 755, 742, 695 cm-1; 1H-NMR
(300 MHz, CDCl3):  1.60-1.80 (m, 3H, CH3), 4.30-4.45 (m,
1H, CHCH3), 6.90-6.95, 6.95-7.05, 7.10-7.20, 7.20-7.30,
7.35-7.40 (5m 1, 1, 2, 5 y 1H, respectivamente, 10 × ArH),
7.74 (s, ancho, 1H, NH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): 
22.4, 36.9, 111.0, 119.1, 119.6, 121.1, 121.3, 121.9, 125.9, 126.2, 127.4 (2C),
128.3 (2C), 136.5, 146.8; EI-MS m/z: 221 (M+, 44 %), 207 (17), 206 (100), 204
(14).
3-Bencihidril-1H-indol (89b):236a sólido blanco; p. f. 122-123 ºC; Rf = 0.37
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 20.7; IR (ATR): 3380, 1597,
1492, 1450, 1417, 1217, 1093, 1006, 746, 733, 697 cm-1; 1HNMR (300 MHz, CDCl3):  5.65 (s, 1H, NCHCCH), 6.47
(s, 1H, NCH), 6.90-7.00, 7.10-7.30 (2m, 1 y 13H,
respectivamente, 14 × ArH), 7.72 (s, ancho, 1H, NH); 13CNMR (75 MHz, CDCl 3):  48.8, 111.0, 119.3, 119.8 (2C),
119.9, 122.0, 124.0, 126.2 (2C), 126.9, 128.2 (4C), 129.0 (4C), 136.6, 143.9; EIMS m/z: 284 (M++1, 23 %), 283 (M+, 100), 282 (30), 207 (15), 206 (86), 205
(11), 204 (25), 178 (12).
304
Parte Experimental
3-Ciclohexil-1H-indol (89c):305 sólido blanco; p. f. 87-90 ºC; Rf = 0.40
(Hexano/AcOEt:4/1); tr = 16.2; IR (ATR): 3405, 1456,
1445, 1335, 805, 736 cm-1; 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): 
1.20-1.55, 1.75-1.90, 2.05-2.15 (3m, 5, 3 y 2H,
respectivamente, 5 × CH2), 2.80-2.90 (m, 1H, NCHCCH),
6.90-6.95, 7.05-7.15, 7.15-7.25, 7.30-7.40 (4m, 1H cada
uno, 4 × ArH), 7.68 (d, J = 7.8 Hz, 1H, NCCH), 7.87 (s,
ancho, 1H, NH); 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):  26.5, 26.9 (2C), 34.0 (2C), 35.4,
111.1, 118.9, 119.3 (2C), 121.7, 123.2, 126.7, 136.3; EI-MS m/z: 199 (M+, 1 %),
198 (15), 197 (100), 196 (30), 182 (14), 170 (13), 169 (40), 168 (74), 167 (18),
154 (14), 130 (17), 117 (14).
305
W.-L. Chen, Y.-R. Gao, S. Mao, Y.-L. Zhang, Y.-F. Wang, Y.-Q. Wang, Org. Lett. 2012, 14,
5920-5923.
CONCLUSIONES
Conclusiones
307
En base a los resultados presentados a lo largo de la presente memoria
deberíamos concluir que la magnetita puede ser utilizada como un catalizador
adecuado para reacciones que necesitan un ácido de Lewis débil.
Además, la magnetita es un soporte muy adecuado para el anclaje de
todos los óxidos de metales dúctiles, generando unos catalizadores más activos
que los correspondientes óxidos metálicos solos.
En la mayoría de los procesos estudiados, los óxidos de metales dúctiles
impregnados sobre magnetita pudieron ser reutilizados en sucesivos ciclos de
reacción sin mostrar pérdida de actividad significativa.
BIOGRAFÍA
Biografía
311
Nací en Alicante el día 5 de Junio de 1985.
Realicé los estudios de E. G. B. y E. S. O. en el colegio “Médico Pedro
Herrero” de Alicante y los de Bachillerato en el colegio “Don Bosco” de la
localidad de Alicante.
Entre los años 2003-2009 realicé los estudios correspondientes a la
licenciatura en Química en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Alicante.
En Septiembre de 2009 me incorporé al Departamento de Química
Orgánica de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Alicante, donde realicé
un Máster en Investigación en Química e Ingeniería Química.
Desde 2009 hasta la actualidad he estado preparando mi Tesis Doctoral,
cuyos resultados se recogen en la presente memoria.
Desde Septiembre de 2009 disfruto de una Beca Predoctoral concedida
por la Generalitat Valenciana dentro del programa PROMETEO.
ÍNDICE
Índice
315
PRÓLOGO
1
RESUMEN/SUMMARY/RESUM
5
PREFACIO
11
INTRODUCCIÓN
1. MAGNETITA
1.1. MÉTODOS DE SÍNTESIS
 APLICACIONES
2. MAGNETITA COMO SOPORTE
2.1. CATALIZADORES SOPORTADOS EN MASA
2.2. ADSORCIÓN SUPERFICIAL O IMPREGNACIÓN
2.3. ADSORCIÓN SOBRE MAGNETITA
SUPERFICIALMENTE MODIFICADA O INJERTADO
15
17
19
20
31
31
34
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
CAPÍTULO I: PREPARACIÓN DE CATALIZADORES
PREPARACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE
CATALIZADORES
CAPÍTULO II: REACCIONES CATALIZADAS POR
MAGNETITA
1. SÍNTESIS DE 4H-PIRANOS A TRAVÉS DE UN
PROCESO TÁNDEM
2. ADICIÓN DE CLORUROS DE ÁCIDO A ALQUINOS.
SÍNTESIS DE CLOROVINILCETONAS Y DERIVADOS
DE CICLOPENTENONA
CAPÍTULO III: REACCIONES CATALIZADAS POR COBRE
IMPREGNADO SOBRE MAGNETITA
1. BORILACIÓN DE DOBLES ENLACES CARBONOCARBONO
2. SÍNTESIS DE BENZO[b]FURANOS E INDOLES
CAPÍTULO IV: REACCIONES CATALIZADAS POR
RUTENIO IMPREGNADO SOBRE MAGNETITA
43
45
39
47
63
65
70
83
85
91
103
316
Índice
1. N-ALQUILACIÓN DE AMINAS A TRAVÉS DE UN
PROCESO DE AUTOTRANSFERENCIA DE
HIDRÓGENO
2. N-ALQUILACIÓN DE NITROARENOS A TRAVÉS DE
UN PROCESO DE AUTOTRANSFERENCIA DE
HIDRÓGENO
3. N-ALQUILACIÓN DE SULFONAMIDAS Y
SULFINAMIDAS A TRAVÉS DE UN PROCESO DE
AUTOTRANSFERENCIA DE HIDRÓGENO
CAPÍTULO V: REACCIONES CATALIZADAS POR
PALADIO IMPREGNADO SOBRE MAGNETITA
1. REACCIÓN DE ACOPLAMIENTO CRUZADO
SUZUKI.MIYAURA
2. REACCIÓN DE AMINACIÓN REDUCTORA
MULTICOMPONENTE Y OTROS PROCESOS DE
REDUCCIÓN RELACIONADOS
CAPÍTULO VI: REACCIONES CATALIZADAS POR OSMIO
IMPREGNADO SOBRE MAGNETITA
DIHIDROXILACIÓN DE ALQUENOS
CAPÍTULO VII: REACCIONES CATALIZADAS POR IRIDIO
IMPREGNADO SOBRE MAGNETITA
1. ALQUILACIÓN CRUZADA DE ALCOHOLES
PRIMARIOS
2. CICLACIÓN DE FURANOS
CAPÍTULO VIII: REACCIONES CATALIZADAS POR
PLATINO IMPREGNADO SOBRE MAGNETITA
HIDROSILILACIÓN DE ALQUINOS
CAPÍTULO IX: REACCIONES SIN CATALIZADOR
1. ARILACIÓN DE ALCOHOLES, TIOLES, AMIDAS,
AMINAS Y HETEROCICLOS DERIVADOS EN
AUSENCIA DE METALES DE TRANSICIÓN
2. C3-ALQUILACIÓN REGIOSELECTIVA DE INDOLES
CON ALCOHOLES A TRAVÉS DE UN PROCESO DE
AUTOTRANSFERENCIA DE HIDRÓGENO
PARTE EXPERIMENTAL
105
118
120
125
127
133
143
145
153
155
164
169
171
185
187
197
205
Índice
1. GENERAL
1.1. DISOLVENTES Y REACTIVOS
1.2. INSTRUMENTACIÓN
2. PREPARACIÓN DE CATALIZADORES
3. REACCIONES CATALIZADAS POR MAGNETITA
3.1. SÍNTESIS DE 4H-PIRANOS
3.2. SÍNTESIS DE 4,4’-(1,4-FENILENO)BIS(2,6-DIMETIL4H-PIRANO-3,5-DICARBOXILATO DE
TETRAMETILO
3.3. ADICIÓN DE CLORUROS DE ÁCIDO A ALQUINOS.
SÍNTESIS DE CLOROVINILCETONAS
3.4. SÍNTESIS DE CICLOPENTENONAS
3.5. SÍNTESIS DE CICLOPENTA[a]NAFTALENONAS
4. REACCIONES CATALIZADAS POR COBRE
IMPREGNADO SOBRE MAGNETITA
4.1. BORILACIÓN DE DOBLES ENLACES CARBONOCARBONO
4.2. SÍNTESIS DE BENZO[b]FURANOS
4.3. SÍNTESIS DE 1,3-DI(BENZOFURAN-2-IL)PROPANO
4.4. SÍNTESIS DE ALQUINIL ANILINAS
4.5. SÍNTESIS DE INDOLES
5. REACCIONES CATALIZADAS POR RUTENIO
IMPREGNADO SOBRE MAGNETITA
5.1. N-ALQUILACIÓN DE AMIDAS
5.2. SÍNTESIS DE IMINAS AROMÁTICAS
5.3. N-ALQUILACIÓN DE NITROARENOS
5.4. N-ALQUILACIÓN DE SULFONAMIDAS
5.5. N-ALQUILACIÓN DE SULFINAMIDAS
5.6. ELIMINACIÓN DEL GRUPO SULFINILO
6. REACCIONES CATALIZADAS POR PALADIO
IMPREGNADO SOBRE MAGNETITA
6.1. REACCIÓN DE ACOPLAMIENTO SUZUKIMIYAURA
6.2. AMINACIÓN REDUCTORA MULTICOMPONENTE
6.3. OTROS PROCESOS DE REDUCCIÓN
6.4. REDUCCIÓN DE SULFÓXIDOS
317
207
207
207
210
211
211
215
216
221
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228
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237
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242
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248
248
250
253
254
254
258
262
263
318
Índice
7. REACCIONES CATALIZADAS POR OSMIO
IMPREGNADO EN MAGNETITA. DIHIDROXILACIÓN
DE ALQUENOS
8. REACCIONES CATALIZADAS POR IRIDIO
IMPREGNADO SOBRE MAGNETITA
8.1. ALQUILACIÓN CRUZADA DE ALCOHOLES
PRIMARIOS
8.2. CICLACIÓN DE FURANOS
9. REACCIONES CATALIZADAS POR PLATINO
IMPREGNADO SOBRE MAGNETITA.
HIDROSILILACIÓN DE ALQUINOS
10. REACCIONES SIN CATALIZADOR
10.1. ARILACIÓN DE ALCOHOLES, TIOLES, AMIDAS Y
HETEROCICLOS NITROGENADOS
10.2. C3-ALQUILACIÓN DE INDOLES
264
270
270
277
280
289
289
298
CONCLUSIONES
305
BIOGRAFÍA
309