Enolato

En química orgánica , los enolatos son aniones orgánicos derivados de la desprotonación de compuestos carbonílicos ( RR'C=O ). Aunque raramente se aíslan, se utilizan ampliamente como reactivos en la síntesis de compuestos orgánicos . ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}

Los aniones enolato están relacionados electrónicamente con los aniones alilo. La carga aniónica está deslocalizada sobre el oxígeno y los dos átomos de carbono. Por lo tanto, poseen características tanto de alcóxido como de carbanión . ^{[ 5 ]}

Aunque las sales de enolato a menudo se representan como pares iónicos simples, de hecho adoptan estructuras complejas que frecuentemente presentan agregados. ^{[ 7 ]}

Los compuestos carbonílicos con un átomo de hidrógeno α se desprotonan para dar enolatos: ^{[ 8 ] [ 9 ]}

La base media el proceso, pero la acidez de Lewis juega un papel clave en la estabilización del producto. A menudo, el ácido de Lewis (débil) es simplemente el contraión alcalino de una base de Arrhenius ( 1. ); como era de esperar, la reactividad con dichas sales varía desde el litio hasta el cesio. Alternativamente, los enolatos pueden generarse a partir de un ácido de Lewis molecular y una base de Brønsted débil (un par de Lewis frustrado ; 2. ):

La mayoría de los sustratos tienen múltiples átomos de hidrógeno α y, en principio, podrían dar lugar a múltiples isómeros de enolato. Por ejemplo, con la metilciclohexanona :

Sin embargo, las condiciones de reacción pueden controlar tanto la regio- ^{[ 11 ] como la estereoquímica [ 12 ]} del enolato resultante . Esto proporciona una de las estrategias sintéticas mejor comprendidas para introducir complejidad química en síntesis totales .

Alternativamente, una enona puede servir como grupo protector , enmascarando un enol específico. ^{[ 13 ]} La reacción con un hidruro o la reducción con metal disuelto forman entonces un enol, como en esta síntesis total de progesterona: ^{[ 14 ]}

Estereoquímica

La mayoría de las condiciones de enolización dan lugar a enolatos Z a partir de cetonas y enolatos E a partir de ésteres , pero se sabe que el HMPA invierte la estereoselectividad de la desprotonación.

Asimismo, diferentes ácidos de Lewis dan diferentes geometrías de enolato: ^{[ 12 ]}

El modelo de Irlanda intenta racionalizar la estereoselectividad ^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]} con una propuesta de estado de transición monomérico cíclico de seis miembros ^{[ 20 ]} . Para que ocurra la desprotonación , un enlace σ α CH debe superponerse al orbital π* del carbonilo :

En el modelo de Ireland, el sustituyente más grande del electrófilo (en el caso del éster mencionado anteriormente, el metilo) adopta una disposición ecuatorial en el estado de transición, lo que conlleva una preferencia por los enolatos E.

El modelo de Irlanda suele fallar. Se desconoce cuándo, si es que alguna vez, los intermediarios son monoméricos y cíclicos como propone el modelo.

Los enolatos, nucleófilos potentes, reaccionan con diversos electrófilos en el oxígeno y el carbono. El control del átomo en el que reaccionan los enolatos ha suscitado gran interés. La reacción en el carbono es termodinámicamente favorable. Cinéticamente, la carga negativa de los enolatos se concentra en el oxígeno. Sin embargo, el átomo de oxígeno también está altamente solvatado, lo que puede provocar alquilación en el carbono. ^{[ 21 ]}

La reacción en presencia de oxígeno atrapa el enolato como un éter de enol ( silil ) ^{[ 22 ] [ 23 ]} o éster. ^{[ 24 ]} Estas especies pueden ser llevadas a través de otras transformaciones de forma relativamente inerte, pero luego se liberan en presencia de ácidos de Lewis (la reacción aldólica de Mukaiyama ):

Otros electrófilos importantes son los aldehídos/cetonas (la reacción aldólica ) y los aceptores de Michael . ^{[ 25 ]}

• Enamina §  Metaloenaminas
• anión nitrilo