Ossidazione di Pfitzner-Moffatt
L'ossidazione di Pfitzner-Moffatt (o semplicemente ossidazione di Moffatt), è una reazione chimica che descrive l'ossidazione di alcoli primari e secondari tramite dimetilsolfossido (DMSO) attivato con N,N'-dicicloesilcarbodiimmide (DCC)[1]. L'ilide di alcossisolfonio risultante si riarrangia generando aldeidi e chetoni[2].
Storia[modifica | modifica wikitesto]
La reazione fu scoperta da J. G. Pfitzner e K. E. Moffatt nel 1963. La reazione fu subito riconosciuta come un'ottima alternativa ai reattivi a base di cromo(VI) (come PCC e PDC) per ossidare gli alcoli in condizioni blande. Questa reazione è stata abbandonata a favore dell'ossidazione di Swern che dà rese più alte e minori quantità di prodotti indesiderati.
Vantaggi e svantaggi[modifica | modifica wikitesto]
Vantaggi[modifica | modifica wikitesto]
La reazione era vantaggiosa per numerosi motivi.
Innanzitutto, i reagenti utilizzati sono poco costosi e facili da maneggiare e l'esecuzione della reazione non richiede l'utilizzo di particolari apparecchiature.
Le rese sono alte e le reazioni secondarie sono poche: la formazione di metil tiometil etere e simili; l'isomerizzazione di composti carbonilici β,γ-insaturi.
Pochi gruppi funzionali interferiscono con la reazione. Solitamente subiscono eliminazione gli alcol terziari non protetti.
Il DMSO può essere anche utilizzato come solvente, da solo o in miscela con altri solventi (di solito benzene o acetato di etile) per facilitare la separazione del prodotto di reazione.
L'ossidazione avviene solo in presenza di composti moderatamente acidi (acido ortofosforico, acido dicloroacetico o sali di piridinio di acidi forti quali cloridrato di piridinio o trifluoroacetato di piridinio). Al contrario, la reazione è oltremodo lenta o non avviene in presenza di acidi minerali o organici forti.[3]
Svantaggi[modifica | modifica wikitesto]
La dicicloesilcarbodiimmide (DCC) è l'iniziatore di reazione più utilizzato e deve essere aggiunto in grandi quantità (3 o più equivalenti). Durante la reazione la DCC viene trasformata in un prodotto secondario, la N,N'-dicicloesilurea, che è difficile da rimuovere dall'ambiente di reazione. Per risolvere il problema si possono utilizzare carbodiimmidi solubili in acqua o legate a polimeri. Un'altra soluzione comporta l'aggiunta di acido ossalico.
Meccanismo di reazione[modifica | modifica wikitesto]
Il primo passaggio consiste nella protonazione della carbodiimmide. La carbodiimmide protonata attiva quindi il DMSO che a sua volta attiva l'alcol. Avviene dunque un riarrangiamento intramolecolare che porta all'eliminazione della dialchilurea prodotta. Infine l'ilide di alcossisolfonio riarrangia a dare dimetil solfuro e il prodotto carbonilico desiderato.
Per terminare o interrompere la reazione basta aggiungere un acido forte all'ambiente di reazione.
Applicazioni[modifica | modifica wikitesto]
L'ossidazione di Moffatt è stata usata con successo nella prima sintesi totale del nucleoside antibiotico erbicidina B[4].
L'ossidazione di Moffatt è stata anche usata nell'ultimo passaggio della sintesi totale della (+)-paspalicina[5] per convertire un gruppo alchilico secondario in chetone.
Nella sintesi della citreovirale c'era bisogno di invertire la stereochimica di un carbonio in un anello tetraidrofuranico. Per ottenere questo risultato si usò un'ossidazione di Moffatt seguita da una riduzione con sodio boroidruro[6].
Nella sintesi totale del sesquiterpene (-)-pereniporina A l'ossidazione di Moffatt fu utilizzata per ossidare un alcol primario biciclico ad aldeide[7].
Varianti[modifica | modifica wikitesto]
Al posto della DCC come iniziatori possono essere usati altri composti. Ad esempio:
- anidride acetica, utilizzata nella variante di Albright e Goldman;
- complessi piridina-SO3, utilizzati nell'ossidazione di Parikh-Doering;
- cloruro di ossalile o anidride trifluoroacetica, utilizzati nell'ossidazione di Swern.
Note[modifica | modifica wikitesto]
- ^ Alternativamente viene anche utilizzata la diisopropilcarbodiimmide.
- ^ (EN) K. E. Pfitzner, J. G. Moffatt, Pfitzner-Moffatt oxidation, in Journal of the American Chemistry Society, n. 85, 1963, p. 3027.
- ^ Laszlo Kurti, Barbara Czako, Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis, Elsevier, 29 aprile 2005, pp. 346-347.
- ^ (EN) Satoshi Shuto, Satoshi Ichikawa and Akira Matsuda, The first synthesis of herbicidin B, a tricyclic-sugar adenine nucleoside antibiotic, using samarium diiodide-promoted aldoltype C-glycosidation reaction as a key-step (PDF), in Nucleic Acids Symposium Series, n. 42, Oxford, Oxford University Press, 1999, pp. 21-22. URL consultato il 1º giugno 2015.
- ^ (EN) Amos B. Smith III, Toshiaki Sunazuka , Tamara L. Leenay , Jill Kingery-Wood, Total syntheses of (+)-paspalicine and (+)-paspalinine, in Journal of the American Chemistry Society, vol. 112, n. 22, ottobre 1990, pp. 8197-8198, DOI:10.1021/ja00178a071.
- ^ (EN) Martin C. Bowden, Prakash Patel and Gerald Pattenden, Total synthesis of (±)-citreoviral, based on a biogenetic model, and formal synthesis of (±)-citreoviridin, in Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 1, n. 8, 1991, pp. 1947-1950, DOI:10.1039/P19910001947.
- ^ Michael C. Pirrung, Andrew T. Morehead, Jr., Bruce G. Young, The Total Synthesis of Natural Products, Part B: Bicyclic and Tricyclic Sesquiterpenes, John Wiley & Sons, 2009, p. 67.
Altri progetti[modifica | modifica wikitesto]
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