Inserção C-H de carbenóides de ródio em água e reutilização do catalisador

Abstract

Recebido em 26/7/06; aceito em 1/2/07; publicado na web em 25/9/07 RHODIUM (II) CARBENE C-H INSERTION IN WATER AND CATALYST REUSE. A five-session laboratory experiment is described for the synthesis of a β-lactam via Rh(II) catalysed intramolecular C-H insertion of a α-diazo-α-ethoxycarbonylacetamide. The metallo-carbene, responsible for the C-H bond activation, was generated from the diazo substrate and the catalyst Rh 2 (OAc) 4 . The high stability and solubility of the catalyst and the exclusive C-H insertion of the Rh-carbene allows the synthesis of this important heterocycle in water and the catalyst reutilization.Keywords: dirhodium carbenoids; α-diazoacetamides. INTRODUÇÃOA crescente necessidade de desenvolver novos produtos sinté-ticos para satisfazer os anseios da sociedade em áreas tão distintas como a farmácia, os plásticos ou a electrónica, resulta num tremendo desafio para as novas gerações de químicos. O desafio centrase em compatibilizar a inovação e produção em escala com os delicados sistemas ecológicos existentes 1-9 , pelo que uma urgente reformulação dos curricula que servem de base à formação dos químicos tem de ser operada de forma a contemplar temas ligados à química sustentável ou "Green Chemistry".A consciência social sobre a importância de preservar o meio ambiente tem, nos últimos anos, sido determinante para justificar o enorme esforço de investigação e desenvolvimento efectuado em diversas áreas da química, em particular na catálise organometálica, orgânica e na biocatálise. A área da catálise possui intrinsecamente potencialidades que a destacam entre as diversas áreas da "Green Chemistry", uma vez que, nestes processos catalíticos se consegue uma considerável economia de átomos e condições reaccionais mais suaves, comparativamente aos processos realizados em condições estequiométricas. Por outro lado, a intervenção de catalisadores possibilita novos modos reaccionais, que por outros processos seriam muito complicados e dispendiosos de atingir. Os complexos metálicos são exemplares nesta capacidade de operar novos modos reaccionais, sendo a activação da ligação C-H um dos exemplos onde os complexos metálicos evidenciam a sua extrema utilidade [10][11][12] . Os complexos metálicos são por vezes muito tóxicos e na maioria dos casos muito dispendiosos, pelo que é necessário estabelecer metodologias que permitam a sua reutilização [13][14][15][16] . Os compostos carbonílicos com grupos diazo na posição α são há muito utilizados para formar ligações carbono-carbono via activação da ligação carbono-hidrogénio. Esta activação tem lugar através da inserção na ligação C-H de um metalo-carbeno gerado a partir da unidade diazo e do complexo metálico.Até a década de 70 estes carbenos eram usualmente gerados através da decomposição fotolítica de compostos diazo, no entanto, devido à sua elevada reactividade, estas reacções exibem uma baixa selectividade, formando-se normalmente misturas de produtos que têm origem em reacções de inserção intramolecular, intermolecular e de rearranjos de Wolff [17...