Aminação de Brometos Aromáticos Catalisada por Cu à Temperatura Ambiente Facilitada pelo Design de Ligantes Guiado por DFT

Reações de acoplamento C-N do tipo Ullmann representam uma alternativa importante a abordagens bem estabelecidas catalisadas por Pd devido à reatividade diferente e ao menor custo do Cu. Embora o design de ligantes aniônicos de Cu, particularmente aqueles desenvolvidos por Ma, tenha possibilitado o acoplamento de várias classes de haletos aromáticos e aminas alquílicas, a maioria dos métodos requer condições que podem limitar sua utilidade em substratos complexos. Neste trabalho, apresentamos o desenvolvimento de ligantes aniônicos N1,N2-diarilbenzeno-1,2-diamina que promovem a aminação de brometos aromáticos catalisada por Cu em condições brandas. Orientados por cálculos de DFT, esses ligantes foram projetados para (1) aumentar a densidade eletrônica no Cu, aumentando assim a taxa de adição oxidativa de brometos aromáticos, e (2) estabilizar o complexo ativo aniônico CuI por meio de uma interação π. Sob condições otimizadas, brometos aromáticos e heteroaromáticos estruturalmente diversos e uma ampla gama de nucleófilos de amina alquílica, incluindo produtos farmacêuticos com múltiplos grupos funcionais, foram acoplados de maneira eficiente à temperatura ambiente. Estudos computacionais e experimentais combinados suportam um mecanismo de formação da ligação C-N que segue um ciclo catalítico semelhante aos variantes bem explorados catalisados por Pd. A modificação da estrutura do ligante para incluir um resíduo naftílico resultou em uma barreira de energia mais baixa para a adição oxidativa, proporcionando um aumento de taxa de 30 vezes em relação ao que é observado com outros ligantes. Coletivamente, esses resultados estabelecem uma nova classe de ligantes aniônicos para acoplamentos C-N catalisados por Cu, que acreditamos que podem ser estendidos a outras reações de formação de ligações C-heteroátomo e C-C catalisadas por Cu.