cicloadicion de staudinger

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Cicloadición de Staudinger.
Jacqueline Toledo.

Introducción: La reacción de Staudinger es una cicloadición [2+2] térmica y
estereoselectiva que se utiliza para obtener β-lactamas a partir deiminas y cetenas, las
cuales pueden actuar tanto como nucleofilo o electrófilo (1). El producto mayoritario de la
cicloadición es usualmente el estereoisomero cis de la β-lactama, aunque en algunos
casosse ha obtenido el producto trans (2). En el primer paso se adiciona la imina a la
cetena como nucleofilo, lo que da lugar a un intermediario zwitterionico que sufre una
ciclación de anilloconrotatoria electrociclica para obtener la β-lactama (1).
El anillo β-lactamico es parte de la estructura de la base de varias familias de antibióticos,
también pueden sufrir una polimerización de apertura delanillo para formar enlaces
amida con el objetivo de transformarse en polímeros nylon 3.
Reacción:

Mecanismo

El primer paso de la cicloadición [2+2] de Staudinger consiste en una adición nucleofilicade la
imina sobre el carbono de hibridación sp de la cetena generando un intermediario zwitterionico,
en donde el punto de mayor electrofilia es el carbono sp del grupo imino, debido a lasustracción
de densidad electrónica producida por el nitrógeno cargado positivamente. Este punto es el sitio
de ataque para el nucleofilo que se forma cuando el par de electrones del oxigeno resuena para
formarel grupo carbonilico, desplazando el par de electrones que forma el doble enlace hacia el
carbono adyacente, transformándolo en un centro de nucleofilia adecuado para el ataque. El paso
anteriormentedescrito da lugar a la ciclación generando el anillo β-lactámico.

2

En el caso número 1 la cetena tiene un grupo R sustractor de electrones, esta debe encontrarse
con la imina exponiendo su caraendo del doble enlace, la que favorece una relación anti entre R y
R””, dando lugar a una ciclación conrotatoria hacia dentro terminando en el producto trans. Para
el caso número 2 la cetena tiene un...