Catálisis quiral
Un catalizador quiral transmite su información estereoquímica a muchas moléculas de producto. En las adiciones aldólicas se usan dos tipos: ácidos de Lewis quirales, que activan el aldehído en la reacción de Mukaiyama, y organocatalizadores como la prolina, que actúan a través de una enamina.
Ácidos de Lewis quirales
Hay numerosos catalizadores capaces de producir adiciones aldólicas enantioselectivas. Las reacciones suelen usar equivalentes de enolato, como los éteres de silil enol, que no reaccionan solos con el carbonilo pero sí cuando un ácido de Lewis lo activa (reacción de Mukaiyama). Si el ácido de Lewis lleva ligandos quirales, crea un entorno asimétrico alrededor del aldehído y una de sus caras queda protegida. Entre los más conocidos están las oxazaborolidinonas derivadas del triptófano (Corey), los complejos de cobre con bis(oxazolinas) (Evans) y los de titanio con ligandos derivados del BINOL (Mikami, Carreira).
Organocatálisis: la prolina
En el año 2000, Benjamin List, Richard Lerner y Carlos Barbas demostraron que un aminoácido tan sencillo como la (S)-prolina cataliza la adición aldólica directa de la acetona a aldehídos, sin preformar el enolato:
La prolina actúa como las aldolasas de tipo I de los seres vivos: su amina secundaria forma con la cetona una enamina (véanse las enaminas del tema 6), que es el nucleófilo, y su grupo carboxilo forma un enlace de hidrógeno con el aldehído, lo activa y lo orienta hacia una de las caras de la enamina:
Este trabajo, junto con los de David MacMillan sobre la catálisis con iones iminio, inauguró la organocatálisis asimétrica, reconocida con el Premio Nobel de Química de 2021. La versión intramolecular de la reacción se conocía desde los años setenta: es la síntesis de Hajos-Parrish-Eder-Sauer-Wiechert del ejemplo.
La catálisis asimétrica en general se estudia en el tema 11.