Reazione di accoppiamento di Fukuyama

In chimica organica la reazione di accoppiamento di Fukuyama è una reazione di accoppiamento tra un tioestere e un alogenuro di un composto organo-zinco catalizzata dall'azione del palladio,^[1] avente come prodotto di reazione un chetone. Questa reazione, sviluppata da Tohru Fukuyama e il suo team di ricerca nel 1998, ha tra i suoi vantaggi quello di avere una elevata chemoselettività, condizioni di reazione piuttosto miti e il fatto di necessitare di reagenti a bassa tossicità.^[2]

Un altro vantaggio dell'utilizzo di questo metodo consiste nel fatto che la reazione si ferma alla creazione del chetone e non procede a formare un alcol terziario. In aggiunta, data la loro bassa reattività con reagenti organo-zinco, questa reazione tollera una vasta gamma di gruppi funzionali quali chetoni, acetati, solfuri, bromuri aromatici, cloruri e aldeidi.

La reazione di accoppiamento di Fukuyama originale, sviluppata nel 1998.

Meccanismo di reazione

La reazione ha inizio con un'addizione ossidativa del tioestere, a cui segue una transmetallazione dal composto organo-zinco. Infine, come terzo passaggio, si ha una eliminazione riduttiva che porta al prodotto accoppiato, il chetone.

Addizione ossidativa:
${\ce {{R-C(O)-SEt}+ Pd^0 -> RC(O)-Pd^{II}-SEt}}$
Transmetallazione:
${\ce {{RC(O)-Pd^{II}-SEt}+R'ZnI->{RC(O)-Pd^{II}-R'}+EtSZnI}}$
Eliminazione riduttiva:
${\ce {RC(O)-Pd^{II}-R' -> {RC(O)-R'}+ Pd^0}}$

Applicazione

Tra i vari esempi di applicazione di questa reazione di accoppiamento si può citare quello in cui essa è stata utilizzata, nella sua versione interrotta, nella sintesi della biotina.^[3]

La reazione sopra riportata è preceduta da una reazione di riduzione di Fukuyama, ad essa concettualmente collegata.

Note

^ H. Tokuyama, S. Yokoshima, T. Yamashita e T. Fukuyama, A novel ketone synthesis by a palladium-catalyzed reaction of thiol esters and organozinc reagents, in Tetrahedron Letters, vol. 39, 1998, pp. 3189-3192, DOI:10.1016/S0040-4039(98)00456-0.
^ Y. Mori e M. Seki, Synthesis of multi-functionalized ketones through the Fukuyama coupling reaction catalyzed by Pearlman's catalyst: preparation of ethyl 6-oxotridecanoate (Tridecanoic acid, 6-oxo-, ethyl ester) (PDF), vol. 84, 2007, pp. 285-294. URL consultato il 14 giugno 2018.
^ T. Shimizu e M. Seki, Facile synthesis of (+)-biotin via Fukuyama coupling reaction, in Tetrahedron Letters, vol. 41, n. 26, 2000, pp. 5099-5101, DOI:10.1016/S0040-4039(00)00781-4.