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Aprendiendo Biologia

20.7.2022

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Biología

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
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE QUlMICA
"ARILACIÓNTIPO HECK DE ALCOHOLESALÍLlCOS
CATALlZADA POR UN COMPLEJO BINUCLEAR DE
PALADIO. OBTENCiÓN DE ALCOHOLES ALÍLlCOS,
ALDEHÍDOS y CETONAS:'
TESIS
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE
QUÍMICO
PRESENTA
ALEJANDRO SAUZA TABOADA
CIUDAD UNIVERSITARIA MÉXICO. D.F. 201 1

UNAM – Dirección General de Bibliotecas
Tesis Digitales
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mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro,
reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el
respectivo titular de los Derechos de Autor.


JURADO ASIGNADO:

PRESIDENTE: Profesor: Dr. Gustavo Alberto García de la Mora
VOCAL: Profesor: M. en C. José Manuel Méndez Stivalet
SECRETARIO: Profesor: Dr. Rubén Luis Gaviño Ramírez
1er. SUPLENTE: Profesor: M. en C. Ricardo Jorge Cárdenas Pérez
2° SUPLENTE: Profesor: Dr. Jorge Morgado Moreno

SITIO DONDE SE DESARROLLÓ EL TEMA:
INSTITUTO DE QUÍMICA, UNAM

ASESOR DEL TEMA: RUBÉN LUIS GAVIÑO RAMÍREZ

SUTENTANTE: ALEJANDRO SAUZA TABOADA

Dedicatoria.

A mis padres por el apoyo, confianza, educación y amor que me han brindado durante
toda mi vida gracias por ayudarme a cumplir mis objetivos como persona y estudiante. A
mi padre por ser mi principal ejemplo de superación y humildad; gracias a tu esfuerzo ya
que siempre trataste de darme lo mejor de ti. A mi madre por ser mi mayor confidente, por
hacer de mi una mejor persona a través de sus consejos, enseñanza y amor.

Gracias por todo los amo.

Agradecimientos.

Al Dr. Rubén Gaviño por la asesoría y apoyo brindados para que se llevara a cabo la
realización de esta tesis. Al M. en C. Jorge Cárdenas por la asesoría brindada de la mejor
manera, y por el espacio en el laboratorio. Al Dr. Antonio Morales-Serna (Dr. antonchis)
por la asesoría brindada y por todas aquellas noches de tragos para liberar el estrés. Por
último a mis compañeros del laboratorio 2-8 y a los técnicos de los laboratorios de
Resonancia Magnética Nuclear, Espectroscopia Infrarrojo y Espectrometría de Masas del
Instituto de Química.
A mis hermanos, Efren por todos aquellos recuerdos de la infancia porque a pesar de
nuestras diferencias siempre me protegiste. A Marco por todas esas platicas y diferencias,
que a pesar de todo siempre salgo ganado, gracias. A Edgar a pesar de las diferencias que
hemos tenido no perdemos en vista el hecho de que somos hermanos.
A mi familia Sauza, en especial a mi tía Viki por el apoyo y cariño brindado durante
toda mi vida, de igual forma a sus hijos: Nancy porque a pesar de que no convivimos
mucho se que cuento con ella, Lesly por ser la hermana que nunca tuve y buena compañera
de parranda y Toshiro por todo el apoyo que me ha brindado; gracias por todos esos buenos
momentos que me han hecho pasar.
A mi familia Taboada porque a pesar de los problemas siguen representando la
escancia de lo que es una familia unida, gracias por todos esos momentos agradables. A mi
tío Miguel por todos los consejos que me ayudaron a ser un mejor estudiante y persona.
A mis amigos Chino, Pepe, Isma, Leonel, Rodrigo, Julio, pero especialmente a
Gerardo mi carnal, mi hermano que con sus acciones me demostró que es un amigo
incondicional, gracias a todos ellos por los buenos momentos. A todos mis compañeros de
la carrera y amigos de Tlaxcala.
A mi novia, Itzel, que en la etapa final de mi carrera me brindo su apoyo y cariño en
todo momento, gracias por soportar mi carácter.

ÍNDICE

1. Introducción 7
2. Antecedentes 9
2.1. Catálisis 9
2.2. Catálisis heterogénea 11
2.3. Catálisis homogénea 14
2.4. Sistemas catalíticos utilizados para la formación de enlace carbono-
carbono a partir de paladio 16
2.5. Reacción de Heck 18
2.6. Reacción de acoplamiento cruzado de Stille 21
2.7. Reacción de acoplamiento cruzado de Negishi 23
2.8. Reacción de acoplamiento cruzada de Suzuki-Miyaura 24
2.9. Reacción de Sonogashira-Hagihara 25
2.10. Complejos de paladio utilizados como catalizadores 27
3. Hipótesis 30
4. Objetivo general 30
5. Objetivos particulares 30
6. Discusión de resultados 31
6.1. Condiciones de reacción 31
6.2. N,N-dimetilformamida (DMF) como disolvente 31
6.3. Temperatura y tiempo de reacción 34
6

6.4. Acetato de sodio como base 36
6.5. Complejo bis(2-cloro)-bis(hidrógeno-bis(difenilfosfinito)-P-P’)-bis-paladio 36
6.6. Reacciones de Heck 38
6.7. Ciclo catalítico propuesto 44
7. Conclusiones 48
8. Procedimiento experimental 49
8.1. Métodos generales 49
8.2. Espectroscopia 49
8.3. Materiales, reactivos y disolventes 49
8.4. Síntesis del compuesto [Pd2Cl2{(C6H5)2PO
…
H
…
OP(C6H5)2}2] 50
8.5. Procedimiento general para la reacción de Heck 50
8.6. Síntesis y caracterización de productos 51
9. Bibliografía 64
10. Anexoexperimental 68

1. Introducción.
Hoy en día en la química experimental se buscan alternativas para que los procesos
de reacción se optimicen disminuyendo los tiempos, con gastos energéticos menores y que
en el camino se generen menos subproductos, provocando que el rendimiento del producto
esperado aumente. Para lograr esto, se han sintetizado una gran cantidad de catalizadores
que optimizan los procesos de reacción.
La gran demanda social de compuestos orgánicos de interés (fármacos, plásticos,
fibras textiles, combustibles, cosméticos, compuestos agroquímicos, nanomateriales, etc.)
obliga a la permanente evolución y perfeccionamiento de los métodos actuales de
formación de enlaces C-C, de forma que los procesos sintéticos transcurran de la manera
más eficaz. La construcción de compuestos con esqueletos carbonados complejos se lleva a
cabo a partir de moléculas más sencillas a las que se van ―acoplando piezas‖ mediante
formación sucesiva de enlaces C-C.
Un catalizador es una sustancia que en pequeñas cantidades hace que la rapidez de
una reacción aumente; y por tanto las reacciones se llevan a cabo en tiempos no muy
extensos, en comparación con reacciones que se realizan en ausencia de un catalizador.
1

Los procesos de catálisis se clasifican como homogéneos si el catalizador se encuentra en la
misma fase que los reactivos y, como heterogéneos si se encuentra en fase diferente. El
paladio es uno de los metales frecuentemente utilizado en los procesos de catálisis; se ha
comprobado que los catalizadores de paladio han funcionado en la formación de enlaces
múltiples en síntesis orgánica, tal es el caso de las reacciones tipo Heck, Mizoroky y
Suzuki;
2
favoreciendo la formación de enlaces carbono-carbono. Ejemplo de esto es la
arilación de olefinas, el acoplamiento cruzado de cloro-arilos con aminas, ácidos borónicos
y cetonas, la hidroacilación de olefinas y reacciones de polimerización.
La reacción de Heck es uno de los sistemas catalíticos para la formación de enlace
carbono-carbono en los procesos de síntesis orgánica. Richard Fred Heck desarrollo la
formación de enlaces carbono-carbono entre halogenuros de arilo y/o alquilo con olefinas
en presencia de una base y una cantidad catalítica de Pd(0), para formar olefinas
substituidas.
3

Como ya se mencionó, un aspecto importante de la reacción de Heck es la generación
de la especie activa de paladio. La especie catalíticamente activa de paladio puede ser
formada in situ; en el caso de la reacción original de Heck él uso Pd(OAc)2 y Pd(PPh3)4.
3

Generalmente la reacción se lleva a cabo con ligantes mono y bidentados; sin embargo, la
reacción se puede realizar con una gran variedad de ligantes, pero se ha visto que los
ligantes de fosfina estabilizan al paladio en su estado de oxidación cero. Por lo general lo
que se busca con los ligantes es que mantenga al metal en el ciclo catalítico, que favorezca
la reacción y que influya en la selectividad de la formación del producto, por esa razón se
han diseñado catalizadores que cumplan con estas características y la finalidad es hacer que
las reacciones se optimicen.
Con el paso del tiempo y el estudio de la reacción de Heck se ha comprobado una
eficiencia en la reacción en el siguiente orden Ar-I > Ar-Br > Ar-Cl; como se sabe la
entalpía de enlace de Ar-I es menor en comparación con los otros dos halogenuros, por eso
se dice que el yodo es un mejor grupo saliente, por lo tanto en la reacción de Heck la
influencia de este hecho se ve marcado con la rapidez que ocurre la adición oxidativa del
halogenuro de arilo al metal.
3
Teniendo en cuenta este hecho, con Ar-Cl se observara una
reacción más lenta ya que la entalpia de enlace es mayor. En la presente tesis se trabajó con
Ar-Br, ya que estos compuestos son baratos en comparación a los Ar-I, y se ha estudiado
que la adición oxidativa se da en tiempos relativamente cortos aunque no iguales a los de
yodo.
El objetivo del trabajo consiste en conocer el comportamiento del dímero (bis(2-
cloro)-bis(hidrógeno-bis(difenilfosfinito)-P-P’)-bis-paladio) en las reacciones entre
bromuros de arilo y alcoholes alílicos, comparando los resultados (rendimiento,
selectividad, especificidad, etc) con resultados obtenidos con otros catalizadores.

2. Antecedentes.
2.1 Catálisis.
El impacto que ha generado el estudio de la catálisis a nivel industrial es de gran
importancia ya que se han desarrollado productos químicos de alta calidad y de uso
cotidiano. En el Esquema 1

se muestra de manera general las ramas de la industria y de la
investigación que se benefician por los procesos de catálisis,
4
así como, todas aquellas
ramas de la química que son base de la catálisis.

Esquema 1. Áreas de estudio de la catálisis así como las industrias que son beneficiadas por
la catálisis.

El fenómeno de catálisis fue descrito en 1836 por el sueco Berzelius (1779 – 1848),
observo el fenómeno en el cual una sustancia afectada por la influencia de otra sustancia se
transformaba o se descomponía en otras sustancias, a este fenómeno lo llamó fuerza
catalítica. La descripción textual del concepto de catálisis desarrollado por Berzelius es el
siguiente: "Se ha probado que algunas substancias simples o compuestas, solubles o
insolubles, tienen la propiedad de ejercer sobre otras sustancias un efecto muy diferente al
10

de la afinidad química. A través de este efecto ellas producen descomposición en los
elementos de esas sustancias y diferentes recombinaciones de esos elementos, de los cuales
ellas permanecen separadas[...] Esta nueva fuerza desconocida hasta hoy es común a la
naturaleza orgánica e inorgánica. Yo no creo que sea una fuerza completamente
independiente de las afinidades electroquímicas, por el contrario, es una nueva
manifestación de esa afinidad. Sin embargo, como no podemos ver su conexión y mutua
dependencia es más conveniente dar a esta fuerza un nombre separado. Yo la llamaré
fuerza catalítica y llamaré a la descomposición de substancias por esta fuerza catálisis, de
manera similar que a la descomposición de sustancias por la afinidad se le llama análisis".
5

Ahora sabemos que catálisis es el proceso por el cual la rapidez de una reacción
aumenta por efecto de una sustancia llamada catalizador, que es utilizada en cantidades
inferiores a la relación estequiométrica de la reacción y no participa en la reacción química
como producto ni reactivo
1
. La función general de un catalizador consiste simplemente en
suministrar un mecanismo adicional por medio del cual los reactivos puedan transformarse
en productos. Este mecanismo alterno tiene una energía de activación menor que la energía
de activación del mecanismo en ausencia del catalizador, de manera que la reacción
catalizada es más rápida (Esquema 2).

Esquema 2. Grafica de energía de reacción no catalizada (a) y una reacción catalizada (b).
11

En el esquema 2 puede verse que el catalizador X interviene en la reacción, pero se
recupera intacto al final de ésta. Esto implica que incluso cantidades muy pequeñas de
catalizador serán suficientes para acelerar la conversión de una gran cantidad de moléculas
de materia prima. Lo segundo que es importante notar es que la reacción no sólo ocurre
más rápido si no que también lo hace de forma más selectiva. Es decir, de los diferentes
productos que puedan formarse en una reacción, aquellos que sean favorecidos a través de
la mejor ruta son los que se formarán más rápidamente y, como consecuencia en mayor
cantidad.
3
Como un tercer punto importante, las condiciones de reacción se reducen, los
consumos de energía son menores, por tanto, se reducen los costos de producción. Se
conocen variostipos de catálisis entre los cuales están: catálisis ácida, básica, enzimática,
organometálica. Pero en general la catálisis se divide en dos grupos, catálisis homogénea y
heterogénea que engloban a las divisiones antes mencionadas. En los siguientes capítulos se
hablara mas ha fondo de estos tipos de catálisis.

2.2 Catálisis Heterogénea.
El proceso de catálisis heterogénea, se lleva a cabo cuando el catalizador se encuentra
en fase diferente a la de los reactivos, o que la disolución de reacción, generalmente el
catalizador se encuentra en fase sólida, mientras que los reactivos generalmente se
encuentran en fase líquida o gaseosa.
6
Una gran cantidad de procesos industriales utilizan
catalizadores heterogéneos para llevarlos a cabo.
La catálisis heterogénea se prefiere en la industria, ya que el catalizador está
físicamente separado de las materias primas, lo que facilita la separación del catalizador de
los productos finales. Sin embargo este tipo de catálisis no es selectiva en comparación con
la catálisis homogénea. A pesar de que la catálisis heterogénea tiene muchas ventajas sobre
la catálisis homogénea, la actividad catalítica en la catálisis heterogénea está limitada,
porque sólo una pequeña fracción de los átomos se encuentra en la superficie del
catalizador. La actividad del catalizador está directamente relacionada con su área de
superficie o, más apropiadamente con el número de centros catalíticamente activos en la
superficie que están disponibles para las moléculas de sustrato. Reducir el tamaño de las
12

partículas del catalizador es una manera prometedora de incrementar la actividad catalítica.
La superficie es ampliada por el mismo factor que la reducción de tamaño.
6

La catálisis heterogénea juega un papel clave en la fabricación de productos de
primera necesidad en las áreas de la agricultura y los productos farmacéuticos, también en
la producción de polímeros y numerosos materiales esenciales. Nuestra comprensión de los
catalizadores heterogéneos está avanzando rápidamente, sobre todo utilizando los últimos
métodos de caracterización de estos materiales.
7
Hay procesos catalíticos heterogéneos que
se utilizan para convertir el petróleo crudo en materias primas, básicas para la industria.
8

Las reacciones catalíticas heterogéneas a las que el petróleo crudo se somete, y la
formación de las materias primas, derivadas del tratamiento del crudo, se muestran en el
Esquema 3.

Esquema 3. Tratamiento del petróleo crudo para la obtención de materias primas a partir de
reacciones catalíticas heterogéneas y reacciones no catalíticas.

La reacción (1) es conocido como reformación por vapor. Las condiciones de
reacción son bastante severa (> 1000 º C), y la resistencia estructural del catalizador es un
punto importante a considerar. El catalizador empleado puede ser de níquel, aluminio,
magnesio, o una mezcla de ellos. La reformación catalítica podría realizarse también en el
13

gas natural (principalmente metano) o de la fracción pesada del petróleo crudo llamado
nafta o gasóleo
El catalizador a baja temperatura contiene cobre y óxido de zinc soportados en
alúmina, opera en alrededor de 230 °C, y es ampliamente utilizado en la industria. El paso
(2) implica la separación del petróleo crudo en compuestos volátiles a una temperatura
mayor a 670 °C y en fracciones no volátiles. En la destilación fraccionada, la parte volátil
da hidrocarburos que contienen cuatro o menos átomos de carbono, gasolina ligera, nafta,
queroseno, etc. Todos estos podrían ser utilizados como combustibles para diferentes
propósitos. Desde el punto de vista de la catálisis, la modificación de las fracciones más
pesadas a la gasolina de alto octanaje es importante. La conversión de las fracciones más
pesadas en la gasolina de alto octanaje constará de dos etapas catalíticas: la reducción del
nivel de azufre en el petróleo pesado de hidrodesulfuración, seguida por la reformación de
la mezcla de hidrocarburos para que sea rica en compuestos aromáticos y alcanos
ramificados. La hidrodesulfuración impide el envenenamiento del catalizador en la reacción
de reformación, y emplea al sulfuro de molibdeno y cobalto soportado en alumina. En esta
reacción donde los compuestos orgánicos contienen azufre, van a reaccionar con hidrógeno
para dar sulfuro de hidrógeno e hidrocarburos. La reacción de la reformación también
requiere al hidrógeno como un co-reactivo y se lleva a cabo en alrededor de 450 °C. La
reacción de reformación consiste en el uso de un catalizador de renio y platino soportados
en alumina acidificada.
La reacción (3) a menudo se llama reacción de descomposición de hidrocarburos de
alto peso molecular, que se rompen en fragmentos más pequeños. Los procesos principales
que se utilizan para descomposición de nafta en etileno y propileno son procesos no
catalíticos y térmicos, se llevan a cabo a una temperatura de unos 800 °C. Sin embargo, hay
otras reacciones de descomposición que implican el uso de catalizadores ácidos, tales
como tierras raras o zeolitas de intercambio de aluminosilicatos amorfos, etc. En algunas
reacciones de descomposición el hidrógeno se utiliza también como co-reactivo, y la
reacción se denomina reacción de hidrodescomposición. En (4) puede involucrar a todos
los procesos catalíticos y no catalíticos discutidos hasta ahora.

2.3 Catálisis Homogénea.
En la catálisis homogénea tanto el catalizador como los reactivos se encuentran en la
misma fase.
7
La mayoría de la catálisis homogéneas se llevan acabo disolviendo tanto el
catalizador como los reactivos en un disolvente común, por lo cual el proceso se lleva
acabo en una fase liquida homogénea. La contribución de los procesos catalíticos
homogéneos en la industria química es significativamente pequeña, en comparación con las
reacciones de catálisis heterogénea. Los catalizadores homogéneos, en general son más
activos y selectivos en las reacciones que catalizarán, esto es de vital importancia en los
procesos que se requiere obtener un producto muy específico y no otro. Todas las materia
primas básicas o bloque de construcción son manufacturadas por químicos con una pequeña
pero muy importante contribución de reacciones catalíticas heterogéneas. Muchos
productos de valor agregado son manufacturados por procesos de catálisis homogénea,
7

algunas de estas reacciones se muestran en el Esquema 4.

Esquema 4. Reacciones del tipo catálisis homogénea.

El paso (1) implica la conversión de un gas en metanol mediante una reacción de
catálisis heterogénea. Esto es seguido por una carbonilación de metanol por un proceso de
catálisis homogénea para dar ácido acético. Una carbonilación similar de acetato de metilo
da anhídrido acético. El paso (5) implica la conversión de alquenos y gas de síntesis en
aldehídos, que luego son hidrogenados para dar alcoholes. Estos alcoholes se utilizan en
plásticos y detergentes. La conversión de los alquenos y gas de síntesis en aldehídos se llama
una reacción oxo o hidroformilación. El paso (4) es uno de los primeros procesos en
catálisis homogénea, la conversión de etileno en acetaldehído es llevada a cabo por una
reacción redox que es derivada por la presencia de un compuesto de paladio. Los pasos (2)
y (3) ambos representan las fronteras emergentes de las tecnologías químicas sobre la base
de la catálisis homogénea.
Como se indica en el paso (2) los productos químicos finos, productos intermedios y
productos farmacéuticos dan valor agregado a las reacciones de catálisis homogénea, que
juegan un papel muy importante. En el paso (3), la polimerización de monómeros de
alqueno, con o sin grupos funcionales, son procesos de mucha importancia en la industria.
Hasta hace poco el uso de catalizadores homogéneos se limitó a un volumen relativamente
pequeño de producción de dímerosy oligómeros. La fabricación de la mayor parte de
toneladas de plásticos de polietileno y polipropileno ha sido hasta ahora basada en procesos
de catálisis heterogéneos.
La importancia y la permanencia de la catálisis homogénea en las reacciones de
polimerización se han incrementado enormemente en los últimos años por dos razones: en
primer lugar, cerca de principios de la década de 1990 una clase especial de los complejos
sándwich se utilizó como catalizadores homogéneos, estos catalizadores, a menudo referido
como catalizadores de metaloceno, pueden afectar la polimerización de una amplia
variedad de alquenos para dar polímeros de propiedades únicas; en segundo lugar, el
mecanismo molecular de la polimerización se entiende mejor sobre la base de lo que se
conoce sobre la química del metal-alquilo, metal-alqueno, y otros complejos similares.

2.4 Sistemas catalíticos utilizados para la formación de enlace carbono-carbono a
partir de paladio.
Las reacciones de acoplamiento catalizadas por metales de transición, representa uno
de los procesos más importantes en síntesis orgánica, puesto que son métodos muy
efectivos para la formación de enlaces C-C. Este tipo de reacciones de acoplamiento ha
sido aplicado en la síntesis de una gran variedad de compuestos orgánicos, especialmente
en productos naturales y química supramolecular, así como en la ciencia de los materiales.
El impresionante desarrollo alcanzado durante las últimas dos décadas en las reacciones de
acoplamiento catalizadas por complejos de metales de transición (especialmente
catalizadores de paladio, cobre, hierro y níquel) ha supuesto uno de los mayores avances en
este campo, permitiendo la formación eficaz de muchos tipos de enlaces C-C que no eran
factibles mediante reacciones clásicas de la química orgánica.
De entre los metales de transición el paladio es uno de los más utilizados para
catalizar las reacciones de formación de enlace C-C, debido en gran parte a que presenta
una gran tolerancia frente a una extensa variedad de grupos funcionales.
9
La utilización de
este metal se ha extendido en las últimas décadas, en las que comenzaron a hacerse
populares unas serie de reacciones catalizadas por paladio, por ejemplo, el acoplamiento de
halogenuros de arilo con compuestos vinílicos, también conocida como la reacción de
Mizoroki-Heck,
10
muy utilizada para la obtención de estilbenos y cinamatos (Esquema 5),
o su versión con alquinos, reacción de Sonogashira-Higahara
8
(Esquema 5), en las que
solían utilizar sales de Cu (I) como catalizadores, reacción muy útil en la síntesis de
acetileno, eninos y endiinos.

Esquema 5. Reacciones de acoplamiento carbono-carbono tipo Heck y Sonogashira.

Las reacciones que han cobrado mucha importancia son las de acoplamientos entre
halogenuros de arilo con reactivos organometálicos catalizadas por paladio. Estas
reacciones han recibido un nombre específico en función del autor, y son para llevar a cabo
transmetalación con paladio, por ejemplo, reacción de Kumada cuando se utiliza Mg,
reacción de Negishi con Zn, Magita-Stille para el Sn, Hiyama para el Si, Suzuki-Miyaura
para el B,
10
etc (Esquema 6).

Esquema 6. Reacciones de acoplamiento carbono-carbono, usando como sustrato diferentes
compuestos organometálicos, catalizadas por paladio

Las reacciones catalizadas por paladio, que han destacado son las de
homoacoplamiento de halogenuros de arilo para la obtención de compuestos biarilados, esta
reacción es conocida como la reacción de Ullmann.
10
Otra reacción es la que utilizan
alquinos terminales principalmente para la obtención diinos, reacción tipo Glaser, se
llevaron a cabo inicialmente usando cantidades estequeométricas de cobre, pero en la
actualidad se ha conseguido optimizarlas para usar cantidades catalíticas de paladio bajo
condiciones de reacción más suaves (Esquema 7).

Esquema 7. Reacciones de acoplamiento carbono-carbono.
18

2.5 Reacción de Heck.
La reacción de Heck es de gran importancia para la formación de enlace C-C; es una
reacción de acoplamiento cruzado entre halogenuros de arilo o alquilo con alquenos.
11
Está
reacción lleva el nombre de su creador Richard F. Heck, ganador del premio Nobel de
Química en 2010 junto con Ei-ichi Negishi y Akira Suzuki, por su trabajo en ―reacciones de
acoplamiento cruzado catalizadas por paladio en síntesis orgánica‖.
12
Nacido en
Massachusetts en 1931, Heck terminó su licenciatura (1952) y su doctorado en filosofía
(1954) en la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), trabajando bajo la
supervisión del Dr. Saúl Winstein. Después de dos períodos de investigación postdoctoral
en la ETH de Zurich, Suiza, y luego de vuelta en la UCLA, Heck tomó puesto en la
Corporación de Hércules en Wilmington, Delaware en 1957. Su trabajo de investigación
muy productiva en la Corporación de Hércules le llevó a ser contratado por la Universidad
de Delaware, en el Departamento de Química y Bioquímica en 1971. Heck fue profesor de
química en la Universidad de Delaware hasta su jubilación en el año 1989. El desarrollo de
la reacción de Heck comenzó con investigaciones de acoplamiento de compuestos aril
mercurio con olefinas utilizando paladio como catalizador en la década de 1960.
13-17
Este
trabajo fue publicado en una serie de siete artículos consecutivos en el Journal of the
American Chemical Society (JACS) en los cuales Heck fue el único autor.
18
A principios de
los años 70’s Mizoroki y Heck independiente reportaron el uso de los halogenuros de arilo
menos tóxicos como sustrato de acoplamiento en la reacción. Durante su carrera, Heck
siguió mejorando la transformación, hasta llegar a crear un poderoso método de síntesis de
gran utilidad en las reacciones de síntesis orgánica. La importancia de esta reacción creció
lentamente en la comunidad de la síntesis orgánica. En 1982, Heck fue capaz de escribir un
capítulo de reacciones orgánicas que cubría todos los casos conocidos en tan sólo 45
páginas. En 2002, las solicitudes habían crecido en la medida en que el capítulo de
reacciones orgánicas publicadas ese año, limitado a las reacciones intramoleculares Heck,
cubría 377 páginas. Hoy en día, la reacción de Heck se erige como uno de los métodos
utilizados para la creación de enlaces carbono-carbono en la síntesis de productos químicos
orgánicos. Esta reacción ha sido una gran cantidad artículos de revisión científica,
incluyendo una monografía de reciente publicación dedicada a este tema.
19

A diferencia de la mayoría de las reacciones orgánicas catalizadas, la reacción de
Heck está bien definida y específica por el uso de reactivos y catalizadores de paladio, con
condiciones óptimas, disolventes, ligandos, etc. El alcance de la reacción está cambiando,
se expande, y está mejorando con frecuencia. Por lo tanto, para afinar y ajustar esta
reacción implica muchas variaciones y consiste en estudiar más a fondo otros catalizadores
de paladio. Entre los diferentes tipos de reacciones catalizadas por paladio, la reacción de
Heck fue una de las primeras en ser desarrollado por Mizoroki y Heck en la década de
1970.
18-20
Mizoroki y colaboradores comunicaron la reacción con yoduros de arilo y acetato
de potasio en metanol a 120 C, todo esto lo realizaron independientemente del trabajo de
Heck. Sin embargo, Heck informó de la reacción bajo condiciones de laboratorio más
óptimas, haciendo uso de halogenuros de arilo con compuestos olefínicos en presencia de
una base y paladio como catalizador para formar olefinas sustituidas (Esquema 8).
12
La
reacción Heck es una manera razonablemente fácil de sintetizar compuestos sustituidos
insaturados, su aplicación es ampliamente utilizada en la química de polímeros, pantallas de
rayos UV, productos farmacéuticos, preparación de hidrocarburos, y en la síntesis avanzadaenantioselectiva de productos naturales. La reacción de Heck se ha convertido en unos de
los procesos más importantes en síntesis orgánica para formar enlace carbono-carbono.

Esquema 8. Esquema general de la reacción de Heck.

La arilación de alquenos empleando paladio fue descubierta en 1968,
13-18
aunque era
necesario utilizar cantidades estequeométricas de diarilmercuriales o halogenuros de
arilmercuriales (Ar2Hg o ArHgX), y una sal de paladio (LiPdCl3) para llevar a cabo la
reacción. Posteriormente, y basándose en la posibilidad de llevar a cabo la adición oxidante
de halogenuros orgánicos (RX) a compuestos de paladio en presencia de trifenilfosfina
(PPH3) y en ausencia de organomercuriales, Mizoroki y Heck pusieron a punto el uso de
20

complejos de paladio en cantidades catalíticas. La reacción de Heck funciona mejor para la
preparación de olefinas disustituidas que para las monosustituidas. Además, la naturaleza
electrónica de los sustituyentes en las olefinas tiene una influencia limitada en la reacción,
por lo que, olefinas pobres en electrones tienden a dar mayores rendimientos.
21

Una amplia variedad de grupos funcionales pueden estar presentes en la olefina tales
como ésteres, éteres, ácidos carboxílicos, nitrilos, fenoles, dienos, y alcoholes alílicos,
aunque estos últimos que estos tienden a reorganizarse, ya que dependiendo del tipo de
alcohol presente se pueden oxidar.
Un aspecto importante de la reacción de Heck es la generación de la especie
catalíticamente activa de paladio. El catalizador de paladio activo puede ser formado in situ
a partir de un precatalizador, por ejemplo, Pd(OAc)2 y Pd(PPh3)4.
22
Por lo general, la
reacción se lleva a cabo con ligantes mono y bidentados. Sin embargo, la reacción puede
trabajar con o sin ligantes, pero los ligantes fosfina estabilizan al paladio en su estado de
oxidación cero.
23
La utilización de ligantes fosfina es el enfoque común y está bien
establecido que da resultados óptimos en la mayoría de los casos. También se ha
encontrado que la rapidez de reacción depende del grado de sustitución de los compuestos
olefínicos. En general, las olefinas mas sustituidas avanzan a un ritmo más lento que las
olefinas menos sustituidas. Además, el grupo X en el sustituyente arilo o vinilo tiene un
gran impacto en la velocidad de la reacción. Normalmente, el orden de X más rápido al más
lento de la tasa es I> Br ~ OTf>> Cl. Vale la pena señalar que por lo general las olefinas
simétricas se someten a la sustitución en el carbono menos sustituido.
La reactividad tipo Heck, empleada en un gran número de procesos catalizados por
paladio, se basa en la habilidad por parte de las especies de Pd(0), para sufrir la adición
oxidativa de varios enlace C-X, y la posterior adición de los intermediarios RPdX a enlaces
insaturados. En el ciclo catalítico se muestra de manera simplificada los pasos importantes
de una reacción de Heck (Esquema 9).
23
El mecanismo de la reacción de Heck es similar al
de las reacciones de acoplamiento cruzado, excepto que el enlace carbono-carbono que
forma la reacción se establece mediante la inserción migratoria en lugar de eliminación
reductiva.
21

Esquema 9. Ciclo catalítico de la reacción de Heck.
Una propuesta general del ciclo catalítico para la reacción de Heck se muestra en el
esquema 9 Si bien todos los pasos en el ciclo catalítico tienen precedentes, el mecanismo
de reacción propuesto carece de pruebas directas. Se sugiere que bajo las condiciones de
reacción el precatalizador se convierte en (A) una especie coordinada e insaturada con el
paladio en el estado de oxidación cero. Paso seguido ocurre una adición oxidativa de Ar-X
a (A), seguido por la coordinación del alqueno, conduciendo a la formación de (B) y (C),
respectivamente. La inserción del alqueno en el enlace Pd-C seguido por la eliminación de
un hidrógeno  dando como resultado los intermediario de (D) y (E) respectivamente. La
eliminación reductora de HX se ve facilitada por la presencia de la base, regenerando la
especie catalíticamente activa (A), completando así el ciclo catalítico.
21
La formación del
producto del enlace C-C ocurre entre los pasos (D) y (A).

2.6 Reacción de acoplamiento cruzado de Stille.
Hoy en día las reacciones de acoplamiento cruzado catalizadas por paladio entre
compuestos orgánicos de estaño y halogenuros de arilo o alquilo se conoce como la
reacción de Stille.
24
(Esquema 10).
22

Esquema 10. Reacción de Stille.

El acoplamiento de compuestos arílicos de estaño catalizados por paladio tiene cada
vez un mayor uso en síntesis orgánica, debido a la creciente disponibilidad de los derivados
organoestánnicos, así como a su estabilidad frente a la humedad y el aire y su
compatibilidad con una gran variedad de grupos funcionales, tales como aldehídos, cetonas,
esteres, nitrilos, aminas y alcoholes.
El ciclo catalítico involucrado en la reacción de Stille,
24
implica como primer paso la
formación de la especie activa de paladio (PdL2), en caso de emplear Pd (II), el encargado
de reducir al paladio a Pd (0) es el compuesto orgánico de estaño. El segundo paso es la
adición del halogenuro de arilo o alquilo al paladio para dar las especies de Pd (II)
(RPdXL2). El tercer paso implica la reacción de transmetalación con el compuesto orgánico
de estaño. Por último ocurre la eliminación reductora para dar el producto de acoplamiento
y regenerar las especies activas de paladio (Esquema 11).

Esquema 11. Ciclo catalítico de la reacción de Stille.
23

2.7 Reacción de acoplamiento cruzado de Negishi.
La reacción de acoplamiento cruzado de Negishi no es muy diferente a la reacción de
Stille, ya que en ambas ocurre una transmetalación. La diferencia es que en la reacción de
Negishi utilizan compuestos orgánicos de zinc
25
que reaccionan con halogenuros de arilo o
alquilo, y que están catalizadas por paladio (Esquema 12).

Esquema 12. Reacción de Negishi.

De la misma forma el ciclo catalítico propuesto para la reacción de Negishi es similar
al ciclo propuesto para la reacción de Stille. Cabe destacar que gracias a esta reacción de
acoplamiento cruzado se le otorgó a Negishi el premio nobel de Química 2010, junto a
Richard Heck y Akira Suzuki que en adelante se mencionaran sus trabajos por el cual
también se les otorgo el premio nobel.
El ciclo catalítico involucrado en la reacción de Negishi,
25
implica como primer paso
la formación de la especie activa de paladio (PdL2), pudiendo ser el precursor el Pd (II) o
Pd (0), en caso de emplear Pd (II), el encargado de reducir al paladio a Pd (0) es el
compuesto orgánico de zinc. El segundo paso es la adición del halogenuro de arilo o alquilo
al paladio para dar las especies de Pd (II) (RPdXL2). El tercer paso implica la reacción de
transmetalación con el compuesto orgánico de zinc. Por último ocurre la eliminación
reductora para dar el producto de acoplamiento y regenerar las especies activas de paladio
(Esquema 13).

Esquema 13. Ciclo catalítico de la reacción de Negishi.

2.8 Reacción de acoplamiento cruzada de Suzuki-Miyaura.
La reacción de acoplamiento cruzado entre organoboranos y halogenuros de arilo o
alquilo catalizada por paladio, es conocida como la reacción de Suzuki-Miyaura
26

(Esquema 14).

Esquema 14. Reacción de Suzuki-Miyaura.

Esta reacción involucra un proceso de transmetalación, y ha demostrado ser una de
las reacciones más importantes y usadas en las reacciones de formación de enlace C-C,
gracias a esta reacción al igual que Negishi y Heck a Suzuki se le otorgó el premio Nobel
de Química 2010. El uso de organoboranos en laboratorios e industria ha sufrido un
incremento en los últimos años, ya que se trata de compuestos térmicamente estables,
inertes al agua y oxígeno, y son fáciles de preparary manejar. Además la gran selectividad
mostrada por estos derivados en reacciones de acoplamiento, así como su tolerancia a un
25

gran número de grupos funcionales y las suaves condiciones de reacción en las que se suele
trabajar, han potenciado enormemente sus aplicaciones en síntesis orgánica.
El ciclo catalítico para la reacción de Suzuki-Miyaura
26
implica principalmente tres
procesos: la adición oxidativa, que suele ser la etapa más importante del proceso, la
transmetalación y la eliminación reductiva. El ciclo es similar al que se presenta en la gran
mayoría de las reacciones de acoplamiento cruzado catalizadas por paladio. Sin embargo,
existen ciertas diferencias, siendo la más importante el hecho de que esta reacción requiere
la presencia de una base para la activación del complejo de paladio A, mediante la
transformación del correspondiente alcóxido, carbonato o acetato A’. Debido a la baja
nucleofilia de los compuestos orgánicos de boro, la transmetalación ocurre más
rápidamente con A’ que con A (Esquema 15).

Esquema 15. Ciclo catalítico de la reacción de Suzuki-Miyaura.

2.9 Reacción de Sonogashira-Hagihara
En la reacción de Sonogashira-Hagihara, se produce el acoplamiento catalizado por
paladio de acetilenos terminales con carbonos sp
2
(halogenuros y derivados) en presencia
de yoduro de cobre como co-catalizador y una amina como disolvente
25
(Esquema 16).

Esquema 16. Reacción de Sonogashira-Hagihara.

La reacción de Sonogashira-Higahara es uno de los métodos más interesantes en la
síntesis de alquinos internos y terminales
27
ya que ha provocado un gran avance en la
química de acetilenos conjugados y sus aplicaciones. Así, se ha empleado en la síntesis de
antibióticos, cristales líquidos, polímeros, materiales ópticos y electrónicos.
La reacción de Sonogashira está basada en un proceso de transmetalación Cu/Pd en
presencia de aminas, y presenta dos ciclos catalíticos (Esquema 17). La especie de paladio
catalíticamente activa (complejo B), se genera por eliminación reductora del complejo de
Pd(II) (complejo A), que se crea a partir de un precatalizador o precursor de Pd(II) (ciclo
2’) y un acetiluro de cobre.
28
El ciclo se completa con la secuencia: adición oxidativa (para
generar C), transmetalación (para generar D) y eliminación reductiva para dar el producto
de reacción (Esquema 17).

Esquema 17. Ciclo catalítico de la reacción de Sonogashira-Hagihara.

Hasta el momento se han mencionado algunos de los procesos catalíticos más
importantes que se utilizan para la formación de enlace C-C a partir de catalizadores de
paladio, en el siguiente capítulo se hablara detalladamente de la reacción de Heck, ya que la
presente tesis se basa en los mecanismos de esa reacción.

2.10 Complejos de paladio utilizados como catalizadores.
La alta efectividad alcanzada en las reacciones de acoplamiento C-C, es debida a que
en los últimos años se han producido importantes progresos, fundamentalmente en la
preparación y descubrimiento de nuevos y más efectivos catalizadores de paladio como
alternativas al uso de sales de paladio y otros metales o al Pd depositado sobre carbón.
Estos complejos pueden ser agrupados principalmente en tres categorías. En primer lugar
los complejos y sales de paladio que contienen fosfinas como ligandos,
29
de entre los cuales
las fosfinas alquílicas terciarias como el tri(terc-butil)fosfina [P(t-Bu)3], se ha comprobado
que es particularmente efectivo. Por otro lado, recientemente, y debido principalmente a la
baja estabilidad de las fosfinas, se han desarrollado alternativas versátiles y prometedoras,
como ligandos tipo carbenos N-heterocíclicos (Figura 1).
30
Estos carbenos son ligandos
nucleofílicos dielectrónicos neutros -donadores que generalmente aportan sustituyente
voluminosos y/o electro-donadores. Además de que exhiben una estabilidad térmica muy
superior a la de las fosfinas y se enlazan más frecuentemente al metal.

Figura 1. Ligantes tipo carbenos N-heterociclos.
28

Por último y como tercer grupo de catalizadores, podemos citar a los paladociclos
31
(Figuar 2). Son derivados organopaládicos, muy extensamente investigados, que fueron
empleados en un principio en reacciones de síntesis orgánica estequeométrica. Hoy en día
son también utilizados como agentes quirales de resolución de fosfinas, en química
bioorganometálica, y han sido postulados como reactivos intermediarios en numerosos
procesos catalíticos. No hace mucho tiempo fueron utilizados por primera vez como
catalizadores en las reacciones de Mizoroki-Heck y Suzuki-Miyaura.

Figura 2. Estructura de un catalizador tipo paladaciclo.

Este tipo de catalizadores despertó inicialmente muchas expectativas, ya que parecía
implicar: 1) nuevos mecanismos para las reacciones de acoplamiento C-C, en los que las
especies de paladio que participan en el ciclo catalítico tuvieran estados de oxidación II y
IV; 2) conservación de las esferas de oxidación durante la actividad catalítica; 3) altas
enantioselectividades cuando se usaran paladaciclos quirales, 4) diseño de catalizadores
reciclables con paladaciclos anclados en soportes sólidos, etc. Sin embargo, nada de esto
está comprobado totalmente, ya que se cree que los paladaciclos son precatlizadores que se
descomponen en el medio de reacción dando lugar a especies de Pd (0), que son las que
realmente catalizan diferentes reacciones. A pesar de todo, los paladaciclos son compuestos
que presentan numerosas ventajas para su uso en catálisis, ya que su síntesis en muy
simple, lo que permite modular tanto sus propiedades electrónicas como estéricas. Además
son compuestos muy estables en estado sólido, lo que facilita su almacenamiento y
conservación, no necesitan ligandos externos y generar en el medio de reacción especies de
paladio extremadamente activas.

Con todo el contexto revisado se puede inferir que las reacciones de catálisis en la
química orgánica tienen una aplicación abundante, ya que este tipo de reacciones optimiza
los procesos de reacción, haciendo que las condiciones sean más suaves en presencia de un
catalizador que en ausencia de este. El paladio es un metal ampliamente utilizado en
reacciones de catálisis, con una gran aplicación en la formación de enlaces carbono-
carbono, como es el ejemplo de la reacción de Heck, reacción de gran importancia en la
formación de enlaces C-C, entre halogenuros de arilo o alquilo con olefinas mono o
disustituidas. La presente tesis se enfoca en la formación de enlaces C-C, a partir de
reacciones tipo Heck entre bromuros de arilo o heterociclos con alcoholes alílicos.

3. Hipótesis
Se espera que bajos las condiciones adecuadas de reacción, el compuesto binuclear de
paladio con grupos fosfinitos favorezca la reacción de Heck en la formación de enlaces C-C
entre halogenuros de arilo y alcoholes alílicos.

4. Objetivo general
Llevar a cabo la reacción de Heck haciendo uso de un catalizador binuclear de
paladio con grupos fosfinito.

5. Objetivos específicos.
 Probar si el catalizador de paladio con grupos fosfinitos bis(2-cloro)-bis(hidrógeno
bis(difenilfosfinito)-P-P´)-bis-paladio es efectivo en las reacciones de catálisis tipo
Heck.

Figura 3. Catalizador de paladio, bis(2-cloro)-bis(hidrógeno bis(difenilfosfinito)-P-P´)-
bis-paladio.

 Realizar la reacción tipo Heck utilizando alcoholes alílicos como sustrato
(Esquema 18).

Esquema 18. Esquema general de las reacciones de Heck usando como sustrato alcoholes alílicos.
31

6. Discusión de resultados.
La reacción de Heck es un método muy utilizado para la formación de enlace C-C
entre halogenuros de arilo y olefinas, la eficiencia de la reacción estámuy marcada por
diferentes variantes como el tipo de catalizador, disolvente, base, tiempo y temperatura. En
este capítulo se muestran los resultados así como el análisis de las diferentes variantes que
intervienen en la reacción.

6.1 Condiciones de reacción.
El procedimiento utilizado muestra una fuerte tendencia para generar un nuevo enlace
de C-C dando preferencia a la formación de -aril aldehídos y cetonas, bajo las
condiciones establecidas (esquema 18). Los rendimientos y selectividades dependen de
varios factores, pero bajo las condiciones de reacción establecidas los productos deseados
se obtuvieron en rendimientos de moderado a bueno con una buena selectividad.
22

6.2 N,N-Dimetilformamida (DMF) como disolvente.
La reacción de Heck generalmente se lleva a cabo en un disolvente polar, en este caso
se utilizó DMF como disolvente, se realizaron diversas pruebas con diferentes disolventes
(tabla 1) para determinar aquel que favorezca en mayor medida a la reacción. Se utilizaron
como reactivo el alcohol -vinil bencílico y 2-bromo benzofenona (esquema 19).

Esquema 19. Reacción llevada a cabo para pruebas de disolventes.

Disolvente Temperatura (°C) Rendimiento (%)
THF 68 0
DMF 90 92.4
DMSO 140 27.4
Tolueno 90 31.4
Tabla 1. Disolventes utilizados con la finalidad de encontrar el disolvente apropiado para
estas reacciones.

Todas las reacciones se llevaron a la temperatura de reflujo de cada disolvente con un
tiempo de 24 hrs, AcONa como base y bajo una atmosfera de nitrógeno, los productos
crudos de reacción se analizaron por RMN de
1
H y
13
C. En THF se observó que no ocurrió
transformación alguna al producto esperado, en el matraz de reacción se observó que no
todos los reactivos son solubles a pesar de que este se considera un disolvente
medianamente polar. En DMSO se observó la formación del producto, pero el rendimiento
de la reacción fue bajo. De igual forma en tolueno se observa el producto con rendimiento
bajo de 31.4 %, en los espectros de resonancia se noto la presencia de materia prima. Con
DMF en los espectros de resonancia se noto una clara presencia de las señales
características del producto (tabla 2), formándose con un rendimiento alto en comparación
con los demás disolventes, reduciendo en gran medida la formación de subproductos, todos
los sustratos son solubles en este disolvente incluyendo al catalizador y la base. Otro factor
importante es que en este disolvente a una temperatura de 90 °C el catalizador de paladio
cumple el ciclo catalítico en la reacción de Heck, con una alta formación del producto
esperado, facilitando la separación del catalizador del producto.
23
En este trabajo en general
la DMF muestra una gran eficiencia como disolvente, ya que es fácil de eliminar, al igual
que el catalizador es resistente a diferentes grupos funcionales.

17
18
22
19
21
20
16
4
3
5
2
6
1
O
7
8
9
O
10
11
15
12
14
13

Protón Señal (ppm) Multiplicidad Carbón Señal (ppm)
3, 5, 11, 15,
18, 22
7.9-7.7 M 9 198.5
2, 6, 12, 13,
14, 19, 20, 21
7.6-7.3 M 12 196.2
8 3.359 T 1 146.34
7 3.157 T 17 137.62
4 136.54
10 135.40
Carbonos
aromáticos
restantes
133.11-127.9
8 39.67
7 29.86
Tabla 2. Señales de RMN
|
H y
13
C del producto de la reacción utilizada para poner a punto
las condiciones de reacción.

6.3 Temperatura y tiempo de reacción.
Para establecer las condiciones de tiempo y temperatura de reacción se realizó la
misma reacción que se utilizó para determinar el disolvente (Esquema 20), utilizando DMF
como disolvente en todos los casos. Para determinar la temperatura de reacción se llevaron
a cabo experimentos a diferentes temperaturas (tabla 3), con la finalidad de establecer la
temperatura óptima para la reacción.

Temperatura (°C) Rendimiento (%)
Temperatura ambiente 0
50 °C 74.4
90 °C 92.4
Tabla 3. Temperaturas utilizadas con la finalidad de encontrar la temperatura apropiada para
llevar a cabo estas reacciones.

Las reacciones para determinar la temperatura óptima de reacción se llevaron a cabo
durante 24 hrs como tiempo de reacción, se usó DMF como disolvente, AcONa como base
y bajo atmósfera de nitrógeno en todos los casos, los productos crudos de reacción se
analizaron por RMN de
1
H y
13
C. La reacción a temperatura ambiente no se observó la
formación de producto, los reactivos no se disolvieron en su totalidad durante todo el
tiempo de reacción, en este caso no hubo necesidad de realizar resonancia. El análisis se
realizó por cromatografía en capa fina, en la placa solo se observó las manchas referentes a
las materias primas por tanto la reacción no precede y se recuperaron los reactivos. A 50 °C
se observó un cambio de coloración, así como una mezcla liquida homogénea en el matraz
de reacción, la formación del producto se determino vía RMN de
1
H y
13
C con rendimiento
de 74.4 %, este resultado indica que el catalizador funciona a temperaturas no muy altas de
reacción. En la temperatura de 90 °C se observó que la formación del producto es mayor a
esta temperatura en comparación con la reacción a la temperatura de 50 °C. En algunas
35

ocasiones se alcanzaron temperaturas de 110 °C, no aumento en consideración el
rendimiento, ´la formación del producto aumento muy poco en comparación con la
reacción a la temperatura de 90 °C. Con estos resultados se determinó usar como
temperatura de reacción 90 °C, ya que a esta temperatura se observa que no se necesita de
una temperatura alta para llevar a cabo las reacciones, dando como resultado rendimientos
altos.
Para determinar el tiempo de reacción se realizaron experimentos a diferentes tiempos
(tabla 4), observando una variación en la cantidad de producto formado.

Tiempo (hrs) Rendimiento (%)
1 22.5
2 52.8
4 92
24 92.4
Tabla 4. Variación de tiempos de reacción para encontrar el más apropiado.

Para determinar el tiempo de reacción se llevaron a cabo a 90 °C, en DMF como
disolvente, AcONa como base, bajo atmósfera de nitrógeno en todos los casos, las
reacciones se fue siguiendo por cromatografía en capa fina y por RMN
1
H y
13
C. En las
primeras dos horas de reacción se observa la formación de producto, a las cuatro horas de
reacción la formación del producto es mayor que en las dos primeras horas de reacción, a
las 24 horas de reacción la formación del producto no aumento en gran cantidad. Se decidió
escoger como tiempo de reacción cuatro horas, ya que a veinticuatro horas el cambio no es
significativo en el rendimiento y se necesitaría de un gasto energético muy grande, lo que
se busca es obtener una gran cantidad de producto en el menor tiempo posible.

6.4 Acetato de sodio como base.
Se decidió usa AcONa como base, por que se necesita la presencia de un nucleófilo
fuerte para poder reducir el catalizador y así formar el catalizador activo, además de que es
una base fácil del manejar y con una gran disponibilidad de reactivo en el laboratorio. Se
realizaron algunas reacciones de prueba con trietilamina (Et3N) observando que en la
mayoría de los casos no procedía la reacción o daba como resultados productos no
deseados, por estas razones se concluye que la Et3N no es un buen activador del catalizador
de paladio.

6.5 Complejo bis(2-cloro)-bis(hidrógeno-bis(difenilfosfinito)-P-P’)-bis-paladio.
En la presente tesis se trabaja con un compuesto binuclear de paladio con grupos
fosfinitos (figura 4), presenta una alta estabilidad a la descomposición ya que el fosforo (P)
tiene estado de oxidación (V), por tanto ya no puede oxidarse, haciendo así que el
compuesto sea altamente estable a la humedad del ambiente.
22,32,33,34

Cl
Pd Cl
Pd
P
P
P
P
Ph
Ph
Ph
Ph O
O
H
Ph
Ph
Ph
Ph
OH
O

Figura 4. Compuesto bis(2-cloro)-bis(hidrógeno-bis(difenilfosfinito)-P-P’)-bis-paladio.El compuesto se preparó como se detalla en el desarrollo experimental y para fines
prácticos de esta tesis solo se realizó Resonancia Magnética Nuclear de
31
P para
caracterizarlo, dando una señal característica en 78.3 ppm. El compuesto no se caracterizó
con otras técnicas porque ya esta descrito y caracterizado por RMN
1
H y
31
P,
Espectrometría de Masas y Rayos X.
22, 32

El paladio es un metal que es capaz de incrementar la cantidad de electrones en sus
orbitales más expuestos hasta alcanzar un máximo de 16 ó 18 electrones. Estas
características hacen que el metal tenga una estabilidad similar a la de un gas noble de su
periodo correspondiente. Por estas razones es que el compuesto de paladio usado funciona
bien en las reacciones catalíticas y cumple con un ciclo catalítico, ya que experimenta
reacciones de adición oxidativa y de eliminación. Sumado a esto se ha visto la efectividad
del catalizador con otros sustratos lo que cumple el ciclo catalítico.
El bis(2-cloro)-bis(hidrógeno-bis(difenilfosfinito)-P-P’)-bis-paladio es lo que mucho
autores nombran como pre-catalizador, donde el paladio tiene un estado de oxidación 2+
que es una especie con 16 e
-
, que en condiciones de reacción se reduce a un estado de
oxidación 0 que es una especie con 14 e
-
(esquema 20), siendo este último el catalizador
activo en la reacción.

Esquema 20. Reducción del pre-catalizador para obtener el catalizador activo.

Se observó que el compuesto de paladio, muestra una gran tolerancia a una amplia
variedad de halogenuros de arilo.
El compuesto bis(2-cloro)-bis(hidrógeno-bis(difenilfosfinito)-P-P’)-bis-paladio ha
sido utilizado en reacciones de arilación de Heck, presentando actividad catalítica en la
reacción de formación del enlace C-C utilizando como sustratos acrilato de metilo y éter n-
butil vinílico.
35
Con este antecedente se decidió estudiar la capacidad catalítica del
38

compuesto en la reacción de Heck usando como sustrato alcoholes alílicos, observando que
el complejo tiene un alto potencial catalítico con el uso de alcoholes alílicos como sustrato.
El uso de un complejo de paladio binuclear con ligantes fosfinito como catalizador es
conveniente para la reacción de Heck con varios halogenuros de arilo. Esta eficiencia
probablemente proviene de la presencia de los ligantes fosfinito unidos al metal y que a su
vez evitan la descomposición del catalizador. En presencia de este catalizador, la arilación
de Heck de alcoholes alílicos se puede realizar utilizando un mínimo de catalizador de 0,1
hasta 0,0001% mol.

6.6 Reacciones de Heck.
Se realizaron una gran variedad de reacciones utilizando como reactivos; diversos
alcoholes alílicos primarios, secundarios y el alcohol terciario 2-metil-3-buten-2-ol, así
como diferentes halogenuros de arilo con diferentes sustituyentes atractores o donadores de
electrones en el anillo aromático. Con la finalidad de estudiar si hay algún efecto de estos
sustituyentes en la reacción. En la tabla 5 se enlistan las reacciones de alcoholes primarios
y secundarios, así como los productos formados en cada una de las reacciones y los
rendimientos, la parte experimental de que cada producto se detalla en el desarrollo
experimental.

Reacción R’ R Ar-X Producto Rendimiento
(%)
1 H Et 4-bromoisoquinolina

87
39

2 H Me 4-bromoisoquinolina

84
3 Me H 4-bromoisoquinolina

91
4 H Et 3-bromoquinolina

77
5 Me H 3-bromoquinolina

88
6 H Et 5-bromo-2-
furaldehído

69
7 Me H 2-bromobenzonitrilo

68
8 H Ph 2-bromobenzonitrilo

57
40

9 H Et 2-bromo-9H-
fluoreno

85
10 Me H 2-bromo-9H-
fluoreno

69
11 H Ph 2-bromo-9H-
fluoreno

79
12 H Ph 4-
bromobenzofenona

92
13 Me H 4-
bromobenzofenona

88
14 H Et 1-bromonaftaleno

72
41

15 H Me 1-bromonaftaleno

61
Tabla 5. Reacciones de alcoholes primarios y secundarios.

Los resultados muestran que las reacciones con alcoholes primarios dan como
producto el correspondiente aril aldehído; tal es el caso de las reacciones: 3, 5, 7, 10 y
13, donde el grupo alcohol al ser primario se oxida al aldehído. En el caso de los alcoholes
secundarios se obtienen las aril cetonas donde se utilizo tres tipos de alcoholes el alcohol
-vinil bencílico, 1-penten-3-ol y el 3-buten-2-ol, y se obtuvieron los productos de las
reacciones 1, 2, 4, 6, 8, 9, 11, 12, 14 y 15 donde el alcohol secundario se oxida a la cetona.
Estos productos se obtuvieron en su mayoría como productos principales o productos
únicos. Se observa una fuerte tendencia a formar los compuestos de adición esto es que el
enlace se está formando en el carbono  del alcohol alílico, esto indica que hay una alta
selectividad en la formación del enlace carbono-carbono, muy probablemente generada por
el catalizador.
Con el uso de 1-bromonaftaleno y 1-penten-3-ol como sustratos se obtuvo la mezcla
de productos (Figura 5), el compuesto carbonílico con el doble enlace reducido y el
compuestos carbonílico donde el doble enlace no se redujo, en los espectros se observan
trazas de este producto, sin embargo se obtuvo como producto mayoritario el 1-(naftaleno-
1-il)-3-pentanona siendo este el compuesto donde el doble enlace se reduce. Este es el
único caso donde el doble enlace no se reduce del todo.
a) b)
Figura 5. Mezcla de productos obtenidos: a) producto carbonílico arilado el doble enlace se
reduce, b) producto carbonílico arilado donde el enlace doble se conserva.
42

En la tabla 6 se enlistan las reacciones del alcohol terciario 2-metil-3-buten-2-ol
como sustrato, las condiciones de reacción fueron las mismas utilizadas con los alcoholes
primarios y secundarios.

Reacción Ar-X Producto Rendimiento (%)
1 3-bromoquinolina

92
2 3,5-dibromopiridina

84
3 3-bromopriridina

88
4 2-bromobenzonitrilo

87
Tabla 6. Tabla de reacciones usando como sustrato el alcohol alílico 2-metil-3-buten-2-ol.

La reacción con alcoholes terciarios alílicos procede con la formación de los
alcoholes -aril alílicos también, muestra una fuerte tendencia a formar enlaces C-C, en
este caso a diferencia de los alcoholes primarios y secundarios se conserva el doble enlace
43

y no hay una oxidación del alcohol debido a que es un alcohol terciario y no hay protones
en el carbono del carbinol que permitan la oxidación, observando una muy marcada
tendencia a la formación del isómero trans, esto se puede deber al catalizador, ya que en
trabajos anteriores, al utilizar este catalizador pero usando como sustrato los acrilatos se
observó que el producto principal es el isómero trans.
En algunos casos como el uso de 2-yodotiofeno como halogenuro de arilo (esquema
21), no se observó la formación del producto esperado, en teoría se esperaría que con este
sustrato la reacción debe dar el correspondiente alcohol arilado, debido a la entalpía de
enlace en los compuestos Ar-Br es mayor que los Ar-I, por tanto, a mayor entalpía de
enlace la adición oxidativa en el ciclo será más lenta, sin embargo, experimentalmente se
observó que la reacción no procedió favorablemente con el 2-yodotiofeno, esto se debe a
que los bromuros de arilo son más resistentes a las condiciones de reacción establecidos.

Esquema 21. Reacciones con 2-yodotiofeno.
Los compuestos heterocíclicos se ven favorecidos en la reacción de Heck, los
rendimientos también son considerablemente altos, las condiciones de reacción fueron las
mismas en todos los casos.
Cabe destacar que una gran cantidad de los productos obtenidos no se encuentran
descritos en la literatura. El catalizador demuestra que es un sistema selectivo con
propiedades oxido-reducción, los alcoholes primarios son oxidados a los correspondientes
aldehídos y el doble enlace lo reduce, los alcoholes secundariosse oxidan a la
correspondiente cetona y reduce el doble enlace.

6.7 Ciclo catalítico propuesto.
Esquema 22. Ciclo catalítico de Heck usando como sustrato alcoholes alílicos.
8
"'::::: R
#
"'::::: R
#
7
! -
Elimin~i6n
reductiva
R'
O
P\¡/O-----¡
Ph-I_¿O
h CI---Pd /"'"
P I I Ph
Ph"t-Pd----Cl Ph
~.. I
CH3COOH
L-L
O".. p,-Ph
i .. /\
¡'¡-----O Ph
Pd~
1
I ¡( .......
.......-Pd'H Br
6
~ R' "'::::: OH
liminaci6n a-H-e
Ph
Ph,,¡
P
el" p,-Ph
i /\
¡'¡-----O.. Ph
"':::::
5
L-L
R V \kIIBr V ¡ H
OH
4
C(
R
L-L
I ~""té
~: , _ .. ~:r
R' OH
Adici6n
oxidante
45

Se propone como primer paso del ciclo catalítico, la activación del precursor
catalítico, consiste en la reducción del complejo de Pd(II) a Pd(0) que suele llevarse a cabo
con la ayuda de los fosfinitos y del acetato de sodio que actúa como una base fuerte.
2,3,11,36

El segundo paso de la secuencia catalítica es la adición del bromuro de arilo al complejo
insaturado de 16e
-
de Pd (0), generando un complejo de Pd (II) de 18e
-
, este paso se conoce
como adición oxidativa.
3,25
Este proceso es concertado, así la ruptura del enlace C-Br está
sincronizada con la formación de los nuevos enlaces Pd-C y Pd-Br.
33
A continuación tiene
lugar la formación de un enlace carbono-carbono a través de un proceso de inserción
migratoria sin del enlace Paladio-arilo en la doble ligadura del alcohol alílico que
previamente se ha coordinado al metal produciendo un intermediario. Finalmente y tras una
rotación interna del enlace carbono-carbono, para orientar los hidrógenos, tiene lugar el
proceso de -eliminación sin de un hidruro,
3,32,37,38
generando una ligadura doble, mediante
la cual se obtiene el producto -aril alcohol
39,40
, siguiente paso ocurre un equilibrio ceto-
enólico, por el cual se obtiene el producto -aril aldehído ó cetona. En el caso de los
alcoholes alílicos terciarios no ocurre una isomerización de la ligadura doble ya que no hay
protones geminales al alcohol que puedan hacer la eliminación por ese lado. Como paso
final ocurre la regeneración de la especie catalíticamente activa de la reacción, donde el
correspondiente complejo de PdHBrL2 (II), tras una eliminación reductora de HBr asistida
por el acetato de sodio que actúa como base, regenera la especie catalíticamente activa de
Pd(0), completando así el ciclo catalítico.
2,3,23
Este ciclo catalítico se propone en base a una
revisión bibliográfica y evidencias experimentales.
En el esquema 23 se plantea la formación de dos posibles productos precedidos de la
eliminación de un hidrógeno. Cuando la reacción se llevó a cabo con los sustratos de la
tabla 5 no se observó la formación del alcohol 10.
Esquema 23. Posibles productos precedidos de la eliminación de un hidrógeno.
46

En este mismo contexto Ambrogio y colaboradores comprobaron mediante marcaje
isotópico que el protón que se elimina es el base de carbinol (Esquema 24),
41
por lo tanto la
especie a formar es el enol 11.

Esquema 24. Marcaje isotópico.

Buscando comprobar lo anterior, se puso a reaccionar alcohol alílico con bromobenceno,
observando como producto principal la formación del alcohol cinamílico. En un segundo estudio se
hizo reaccionar el alcohol cinamílico en presencia del dímero de paladio, AcONa como base y DMF
bajo las condiciones de reacción favorables; observando en el espectro de RMN-
1
H la formación
de los productos que se muestran en el esquema 25. Este resultado permite apoyar la idea
de que la reacción procede vía la formación del enol 11.

OH
Pd dímero
AcONa
DMF, 90°C
OH
OH
OH
+
+
H
+ O

Esquema 25. Productos de la reacción del alcohol cinamílico con el catalizador de paladio.
47

La ausencia del aldehído saturado 12 del esquema 23 comprueba que el alcohol
cinamílico no es intermediario del ciclo catalítico. Con estos resultados se puede inferir que
las reacciones de Heck con alcoholes alílicos no está precedida por una segunda inserción
de paladio como se plantea en algunas referencias.
39,40,42
Cuando se obtienen los productos
-aril alcoholes alílicos (tabla 6), de haber una segunda inserción del paladio a uno de los
carbonos de la doble ligadura podría existir una segunda reacción de acoplamiento C-C
(esquema 26), de la cual no se ha encontrado evidencia alguna, de esta forma se descarta
que haya una segunda intervención del paladio en la reacción.

Esquema 26. Reacción de un segundo acoplamiento C-C a un alcohol alílico terciario -
insaturado.

En el caso de que no ocurriera un segundo acoplamiento C-C, el paladio se eliminaría
y el alcohol volvería a formar alcohol alílico terciario -insaturado. La idea de que el
alcohol que precede en el ciclo catalítico es el -insaturado queda descartada, por tanto,
la reacción procede vía el enol.

7. Conclusiones.
El complejo de paladio con ligantes fosfinito muestra un alto potencial catalítico en la
reacción de Heck, dando como resultado la formación de enlace C-C entre halogenuros de
arilo y alcoholes alílicos con alta selectividad a formar los compuestos -aril aldehídos,
cetonas y alcoholes alílicos (esquema 27).

Esquema 27. Formación selectivo del enlace C-C para alcoholes alílicos.

Las reacciones de halogenuros de arilo con alcoholes alílicos catalizadas por el
complejo de paladio, es un eficiente método para la preparación de aril aldehídos,
cetonas y alcoholes alílicos que se han obtenido como productos principales o productos
únicos bajo las condiciones de reacción establecidas. En general las reacciones demostraron
una alta resistencia a los grupos funcionales trabajados, tales como los diferentes
halogenuros de arilo que tienen sustituyentes COH, CN, así como a los grupos fosfinitos
del catalizador y la base presente.
Los bromuros de arilo muestran una alta estabilidad a las condiciones de reacción,
mientras que el 2-yodotiofeno parece ser afectado por las condiciones de reacción ya que en
los resultados no se observó el correspondiente alcohol arilado.
En el caso del alcohol terciario 3-buten-2-metil-2-ol se obtuvo como producto
principal el isómero E ó trans con todos los halogenuros de arilo trabajados.
49

8. Procedimiento experimental.
8.1 Métodos generales.
El punto de fusión del catalizador recristalizado de CH2Cl2-hexano, fue obtenido en
un aparato Fisher-Johns.
En las columnas cromatográficas flash se utilizó sílica gel 60 Gde la marca Merck.
La pureza de los productos y el avance de las reacciones se siguió por cromatografía
en capa fina en cromatofolios Macherey-Nagel, usando como revelador lámpara UV de
onda corta de 254 nm.
Las reacciones se calentaron en un baño de aceite.

8.2 Espectroscopia.
Los espectros de IR fueron determinados en disolución, pastilla o película en un
espectrofotómetro Brucker Tensor 27, describiendo las señales en cm
-1
.
Los espectros de masas se determinaron en un espectrómetro de masas Jeol JMS AX-
505 HA, mediante la técnica de impacto electrónico. Describiendo el ión molecular y los
fragmentos de mayor importancia.
Los espectros de resonancia magnética nuclear de
1
H y
13
C se obtuvieron en los
espectrómetros Varian Gemini 200 y Bruker Avance 300. Los desplazamientos químicos
de los espectros de RMN
1
H,
13
C{
1
H} y
13
C-DEPT (90° y 135°) están dados en ppm. Las
constantes de acoplamiento están dadas en Hz.

8.3 Materiales, reactivos y disolventes.
Los reactivos empleados son de la marca Aldrich, así como el disolvente utilizado en
las reacciones.
Los disolventes utilizados en la purificación de los productos se destilaron de acuerdo
a lo descrito en la literatura.
43

8.4 Síntesis del catalizador de paladio [Pd2Cl2{(C6H5)2PO
…
H
…
OP(C6H5)2}2].
Una disolución de PPh2Cl (1.5 mL, 8 mmol) en10 mL de THF anhidro se agrega,
gota a gota, a una dilución de PdCl2(CH3CN)2 (1.52 g, 4 mmol) en 20 mL de THF
(Esquema 28). La mezcla se agita a temperatura ambiente durante toda la noche. Se
evapora el disolvente y se recristaliza con una mezcla de CH2Cl2-hexano, el sólido que se
obtiene es de color amarillo. Los cristales, se analizan por espectroscopia de RMN
31
P,
dando una señal característica en 78.6 ppm, el punto de fusión del compuesto se encuentra
en el intervalo 113-116 °C.

Esquema 28. Reacción para la obtención del catalizador de paladio.

8.5 Síntesis de las reacciones de Heck.
Se coloca 1 mmol de halogenuro de arilo, 1.1 mmol de alcohol alílico, 1.2 mmol de
acetato de sodio y 9.1x10
-4
mmol (1) del catalizador en 3 mL de DMF como disolvente. Las
reacciones fueron calentadas por 6 horas a una temperatura de 90 °C con agitación
constante, bajo una atmósfera de nitrógeno. Cumplido el tiempo de reacción, la mezcla de
reacción se deja enfriar a temperatura ambiente, la mezcla de reacción se disuelve en
acetato de etilo (20 mL) y se extrae con salmuera (5 x 10 mL), se desecha la fase acuosa y
la fase orgánica se seca sobre sulfato de sodio. Se evapora el disolvente y el crudo de
reacción se purifica por una cromatografía en columna de sílica gel. El producto puro se
caracteriza mediante las espectroscopias de RMN
1
H, RMN
13
C, infrarrojo y espectrometría
de masas.

8.6 Síntesis y caracterización de los productos.
1-(isoquinolin-4-il)pentan-3-ona.
Siguiendo el procedimiento general se mezclaron 208 mg de 4-bromoisoquinolina (1
mmol), 94 mg de 1-penten-3-ol (1.1 mmol), 100 mg de acetato de sodio (1.2 mmol) y 10
mg del catalizador de paladio (9.1 x10
-4
mmol). Después de la purificación se obtuvieron
185.3 mg de producto (87 %).

RMN
1
H (CDCl3, 200 MHz)  (ppm) (multiplicidad, J, integral, asignación): 9.05 (s,
1H, H-1), 8.32 (s, 1H, H-3), 7.88 (d, 9.4, 1H, H-8), 7.65 (ddd, 1.4, 8.4, 16.4, 1H, H-5), 7.51
(ddd, 1.2, 8.2, 16.0, H-7, 6), 3.23 (t, 8.2, 2H, H-11), 2.77 (t, 8.2, 2H, H-12), 2.37 (c, 7.4,
2H, H-14), 1.00 (t, 7.4, 3H, H-15). RMN 13C (CDCl3, 50 MHz, DEPT)  (ppm): 209.49 (C-
13, s), 151.01 (C-1, d), 141.95 (C-3, d), 133.91(C-10, s), 130.04 (C-6, d), 129.88 (C-9, s),
127.93 (C-8, d), 126.55 (C-7, d), 126.51 (C-4, s), 122.11 (C-5, d), 42.12 (C-12, t), 35.62
(C-14, t), 23.30 (C-11, t), 7.34 (C-15, c). IR. Carbonilo 1712 cm
-1
. E.M. (m/z): 213 (100
%), 184 (22 %), 156 (97 %), 142 (84 %), 28 (149 %).

4-(isoquinolin-4-il)butan-2-ona.
Siguiendo el procedimiento general se mezclaron 208 mg de 4-bromoisoquinolina (1
mmol), 80 mg de 3-buten-2-ol (1.1 mmol), 100 mg de acetato de sodio (1.2 mmol) y 10 mg
del catalizador de paladio (9.1 x10
-4
mmol). Después de la purificación se obtuvieron 167.2
mg de producto (84 %).
52

RMN
1
H (CDCl3, 200 MHz)  (ppm) (multiplicidad, J, integral, asignación): 9.10 (s,
1H, H-1), 8.40 (s, 1H, H-3), 8.1-7.5 (m, 4H, H-8, 7, 6, 5), 3.27 (t, 7.2, 2H, H-11), 2.85 (t,
7.2, 2H, H-12), 2.16 (s, 3H, H-14). RMN
13
C (CDCl3, 50 MHz, DEPT)  (ppm): 206.77 (C-
13, s), 151.31 (C-1, d), 144.18 (C-3, d), 133.94 (C-10, s) 131.24 (C-6, d), 129.76 (C-9, s),
128.11 (C-8, d), 127.39 (C-7, d), 126.61 (C-4, s), 125.37 (C-7, d), 42.45 (C-12, t), 29.69
(C-14, c), 23.24 (C-11, t). IR: 1713 cm
-1
(C=O). E.M. (m/z): 199 (100 %), 156 (92 %), 142
(65 %), 129 (22 %), 28 (42 %).

3-(isoquinolin-4-il)butanal
Siguiendo el procedimiento general se mezclaron 208 mg de 4-bromoisoquinolina (1
mmol), 80 mg de alcohol crotílico (1.1 mmol), 100 mg de acetato de sodio (1.2 mmol) y 10
mg del catalizador de paladio (9.1 x10
-4
mmol). Después de la purificación se obtuvieron
181.3 mg de producto (91 %).

RMN
1
H (CDCl3, 200 MHz)  (ppm) (multiplicidad, J, integral, asignación): 9.84 (t,
1.4, 1H, H-13a) 9.15 (s, 1H, H-1), 8.44 (s, 1H, H-3), 8.08 (dd, 8.2, 1.0, 1H, H-8), 8.0 (dd,
8.0, 1.0, 1H, H-5), 7.77 (ddd, 8.6, 6.8, 1.4, 1H, H-6), 7.63 (ddd, 8.2, 6.8, 1.0, 1H, H-7), 4.14
(sex, 6.8, 1H, H-11), 2.95 (ddd, 1.2, 5.6, 18, 1H, H-12’), 2.95 (ddd, 1.4, 5.6, 16.8, 1H, H-
12’) 1.48 (d, 1.2, 1H, H-14). RMN
13
C (CDCl3, 50 MHz, DEPT)  (ppm): 200.84 (C-13, d),
151.56 (C-1, d), 140.03 (C-3, d), 134.41 (C-10, s), 133.72 (C-9, s), 130.62 (C-6, d), 128.62
(C-8, d), 128.37 (C-4, s), 126.98 (C-7, d), 121.99 (C-5, d), 50.87 (C-12, t), 26.93 (C-11, d),
53

21.27 (C-14, c). IR: 1721 cm
-1
(C=O). E.M. (m/z): 199 (26 %), 156 (100 %), 128 (21 %),
43 (18 %), 28 (21 %).

3-(quinolin-3-il)butanal
Siguiendo el procedimiento general se mezclaron 208 mg de 3-bromoquinolina (1
mmol), 80 mg de alcohol crotílico (1.1 mmol), 100 mg de acetato de sodio (1.2 mmol) y 10
mg del catalizador de paladio (9.1 x10
-4
mmol). Después de la purificación se obtuvieron
175.2 mg de producto (88 %).

RMN
1
H (CDCl3, 200 MHz)  (ppm) (multiplicidad, J, integral, asignación): 9.73 (t,
1.4, 1H, H-13a), 8.81 (s, 1H, H-2), 8.1-7.4 (m, 4H, H-8, 7, 6, 5), 3.57 (sex, 7.0, 1H, H-11),
2.89 (ddd, 17.2, 6.8, 1.4, 1H, H-12’), 2.768 (ddd, 17.2, 6.8, 1.6, 1H, H-12’), 1.40 (d, 7.0,
3H, H-14). RMN
13
C (CDCl3, 50 MHz, DEPT)  (ppm): 200.52 (C-13, d), 150.53 (C-2, d),
146.95 (C-9, s), 137.99 (C-3, s), 132.77 (C-4, d), 128.95 (C-7, d), 127.92 (C-10, s), 127.42
(C-8, d), 126.74 (C-6, d), 51.22 (C-11, d), 31.60 (C-12, t), 21.76 (C-14, c). Infrarrojo:
1722.08 cm
-1
(C=O, aldehído), 2725.37 (C-H, aldehído). E.M. (m/z):199 (40 %), 156 (100
%), 128 (21 %), 28 (42 %), 18 (14 %).

4-(quinolin-3-il)butan-2-ona
Siguiendo el procedimiento general se mezclaron 208 mg de 3-bromoquinolina (1
mmol), 80 mg de 4-buten-2-ol (1.1 mmol), 100 mg de acetato de sodio (1.2 mmol) y 10 mg
del catalizador de paladio (9.1 x10
-4
mmol). Después de la purificación se obtuvieron 152.4
mg de producto (77 %).
54

RMN
1
H (CDCl3, 200 MHz)  (ppm) (multiplicidad, J, integral, asignación): 8.65 (s,
1H, H-2), 8.01 (s, 1H, H-4), 7.2 –8.0 (m, 4H, H-8, 7, 6, 5), 2.85 (t, 7.4, 2H, H-11), 2.65 (t,
7.0, 2H, H-12), 1.95 (s, 3H, H-14). RMN
13
C (CDCl3, 50 MHz, DEPT)  (ppm): 206.56 (C-
13, s), 150.91 (C-2, d), 148.92 (C-9, s), 134.05 (C-4, d), 130.50 (C-3, s), 129.06 (C-7, d),
128.05 (C-8, d), 127.50 (C-10, s), 127.25 (C-5, d), 126.59 (C-6, d), 43.99 (C-12, t), 29.74
(C-14, c), 26.46 (C-11, t). IR: 1714.79 cm
-1
(C=O). E.M. (m/z):199 (91 %), 155 (76 %),
141 (100 %), 128 (33 %), 28 (85 %).

(E)-2-metil-4-(quinolin-3-il)-3-buten-2-ol
Siguiendo el procedimiento general se mezclaron 208 mg de 3-bromoquinolina (1
mmol), 94 mg de 3-buten-2-metil-2-ol (1.1 mmol), 100 mg de acetato de sodio (1.2 mmol)
y 10 mg del catalizador de paladio (9.1 x10
-4
mmol). Después de la purificación se
obtuvieron 196.9 mg de producto (92 %).

RMN
1
H (CDCl3, 200 MHz)  (ppm) (multiplicidad, J, integral, asignación): 8.7-8.6
(s, 1H, H-2), 8.1-8.0 (s, 1H, H-4), 8.0-7.3 (m, 4H, H-8, 7, 6, 5), 6.61 (d, 16.2, 1H, H-11),
6.44 (d, 16.2, 1H, H-12), 1.33 (s, 6H, H-15, 14). RMN 13C (CDCl3, 50 MHz, DEPT) 
(ppm): 149.07 (C-2, d), 145.85 (C-9, s), 136.86 (C-4, d), 129.431 (C-7, d), 128.76 (C-8, d),
127.29 (C-5, d), 126.60 (C-6, d), 140.36 (C-12, d), 122.67 (C-11, d), 116.77 (C-3, s), 70.34
(C-13, s), 29.68 (C-15, 14, c). IR: 3380 cm
-1
(O-H), 945 cm
-1
(trans CH=CH). E.M. (m/z):
213 (100 %), 128 (86 %), 101 (44 %), 75 (23 %), 28 (23 %).
55

(3E,E’)-4,4’-piridina-3,5-di(il)bis(3-buten-2-metil-2-ol)
Siguiendo el procedimiento general se mezclaron 237 mg de 3,5-dibromopiridina (1
mmol), 94 mg de 3-buten-2-metil-2-ol (1.1 mmol), 100 mg de acetato de sodio (1.2 mmol)
y 10 mg del catalizador de paladio (9.1 x10
-4
mmol). Después de la purificación se
obtuvieron 207.6 g de producto (84 %).
3
2
4
N
1
5
6
7
8
9
CH3
10
OH
CH3
1511
12
13
OH
CH3
14
CH3
16

RMN
1
H (CDCl3, 300 MHz)  (ppm) (multiplicidad, J, integral,