Pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia da China propuseram uma abordagem inovadora para a catálise de transferência eletrônica de metais, que permite a realização eficiente de aminometilação alquilativa de alquenos não ativados. Esse novo paradigma supera os desafios associados à formação de ligações C(sp3)-C(sp3), que tradicionalmente tem sido dificultada pela geração de intermediários alquil-metal instáveis e reações secundárias subsequentes.

A solução inovadora da equipe consiste em utilizar um catalisador metálico como transportador de elétrons para iniciar e extinguir radicais, o que permite a construção de múltiplas ligações alquil-alquil por meio de uma adição radicalar a uma ligação insaturada. Ao evitar a formação de intermediários alquil-metal instáveis, essa abordagem amplia significativamente a aplicabilidade do substrato e a economia de etapas da reação.

No estudo, os pesquisadores utilizaram um catalisador de níquel como transportador de elétrons e empregaram N, O-acetais e haletos alquilílicos como agentes alquilantes para obter a dialquilização de alquenos não ativados. O método demonstrou excelente compatibilidade com vários tipos de alquenos, incluindo alquenos simples, alquenos não ativados e alquenos polissubstituídos. Além disso, as condições de reação permitiram a utilização de diferentes agentes alquilantes, como aminas secundárias e paraformaldeído, ampliando ainda mais o alcance da reação.

A importância dessa nova abordagem catalítica reside não apenas em sua aplicabilidade sintética, mas também em seu potencial para a síntese de fármacos e moléculas funcionais. A reação oferece um método eficiente para a síntese tanto de aminoácidos δ-fluorados quanto não fluorados, e permite a introdução de grupos funcionais diversos. Por meio da transformação adicional desses grupos funcionais, os pesquisadores podem produzir moléculas complexas valiosas. Por exemplo, a redução e ciclização dos produtos de reação podem levar à rápida construção de moléculas farmacêuticas, como compostos de piperidina.

Essa pesquisa em catálise de transferência eletrônica de metais estabelece as bases para avanços futuros na síntese de fármacos e moléculas funcionais. Suas perspectivas promissoras fornecem um ponto de partida para o desenvolvimento de novas abordagens catalíticas que possam enfrentar desafios sintéticos complexos e facilitar a produção de compostos altamente valiosos.

Fonte: Changqing Rao et al, Double alkyl–alkyl bond construction across alkenes enabled by nickel electron-shuttle catalysis, Nature Catalysis (2023). DOI: 10.1038/s41929-023-01015-1