Redução de Alcenos: Hidrogenação Catalítica Assimétrica

A hidrogenação catalítica de um alceno é a redução da ligação C = C usando hidrogênio molecular para dar um alcano na presença de um catalisador de metal de transição.

O catalisador usado para hidrogenação pode ser heterogêneo, ou seja, metal finamente dividido sobre carvão, ou homogêneo, como o catalisador de Wilkinson, dando um produto de adição de syn.

Como a reação resulta em um novo centro quiral no produto, um par de produtos enantioméricos é esperado.

Agora surge a pergunta - é possível produzir um único produto enantiomérico em vez de um par de enantiômeros?

Para um alceno deste tipo, um excesso enantiomérico de um dos produtos pode ser obtido por hidrogenação, usando um catalisador homogêneo quiral.

Isso é chamado de hidrogenação assimétrica. Nesta reação, o catalisador quiral reduz significativamente a energia de ativação para a formação de um enantiômero sobre o outro.

Os catalisadores geralmente usados são complexos de rutênio e ródio coordenados a um ligante de fosfina quiral como o "BINAP".

Embora o ligante em si não tenha centros quirais, sua quiralidade surge da rotação restrita dos dois anéis em torno da ligação simples.

A difosfina quelante fornece um catalisador quiral com o metal ancorado aos dois átomos de fósforo em uma atmosfera quiral.

O catalisador tem várias aplicações industriais; por exemplo, catalisa a síntese assimétrica do anti-inflamatório (S)-naproxeno com mais de 98% de ee.

Outra aplicação é a hidrogenação assimétrica do geraniol, um produto natural isolado do óleo de rosa.

Curiosamente, embora o geraniol contenha duas ligações duplas, a mais próxima do grupo –OH sofre redução.

Portanto, para substratos submetidos a hidrogenação assimétrica, um grupo funcional vizinho próximo a uma ligação dupla é essencial para a coordenação com o catalisador metálico.