Epoxidação de Sharpless

Lembre-se de que a epoxidação de alcenos por peroxiácidos ou ciclização de haloidrina segue a adição de syn e produz uma mistura racêmica de epóxidos.

A formação de apenas um enantiômero em excesso a partir dos alcenos pode ser alcançada através de um catalisador quiral, que favorece a epoxidação em apenas uma faceta do alceno.

Um catalisador quiral atua diminuindo a energia de ativação para a formação de um enantiômero mais do que o outro, levando ao excesso enantiomérico.

Isso forma a base para a epoxidação assimétrica de Sharpless que converte álcoois alílicos em álcoois epóxi quirais com enantiosseletividade muito alta.

Os reagentes para epoxidação de Sharpless incluem hidroperóxido de terc-butila ou TBHP, tetraisopropóxido de titânio e um estereoisômero específico de tartarato de dietila ou DET.

Enquanto o TBHP atua como agente oxidante, o tetraisopropóxido de titânio e o DET opticamente ativo se combinam e atuam como catalisador quiral para a epoxidação.

O enantiômero de DET usado na epoxidação de Sharpless é L-(+)-tartarato de dietila ou tartarato de D-(−)-dietila.

Para a epoxidação de Sharpless, a estereoquímica do produto depende de qual enantiômero de DET usado.

Por exemplo, quando o trans-2-hexen-1-ol reage com TBHP na presença de tetraisopropóxido de titânio e L-(+)-DET, o enantiômero 2 S,3 S do produto é obtido com 97% de pureza.

No entanto, com D-(−)-DET, o outro enantiômero - 2R, 3R - é obtido em excesso.

O mecanismo de reação envolve a troca rápida de ligantes de tetraisopropóxido de titânio com DET, TBHP e álcool alílico, resultando no clampeamento do alceno aquiral e do agente oxidante em uma posição estereoquímica fixa.

Consequentemente, o oxigênio epóxido é fornecido a partir do mesmo enantioface do alceno, independentemente do padrão de substituição.

Ao prever a estereoquímica do epóxi resultante, a unidade de alceno é orientada no plano de tal forma que o substituinte hidroximetil apareça na posição inferior direita.

Nesta posição, o complexo titânio-(-)-DET fornece o oxigênio epóxido para a face superior do alceno, e o complexo titânio-(+)-DET fornece o oxigênio para a face inferior do alceno.