Reaction Mechanisms on the Way from CHF3 to ArCF3. The Nature of the Ortho-Effect and Electronic Properties of the CF3 Group

Els compostos que incorporen un grup –CF3, especialment en anells aromatics, son compostos ampliament demandats com building blocks a la industria agroquimica, farmaceutica i de materials. Mentre que s’ha fet un progres considerable amb les trifluorometilacions aromatiques catalitzades per coure, sorprenentment hi ha poca recerca de cara a entendre els mecanismes d’aquesta reaccio. En aquesta Tesi es desenvolupen per primer cop, de manera combinada, estudis experimentals i computacionals que tenen per objectiu especific l’elucidacio del mecanisme de trifluorometilacio d’haloarens. El CuCF3 utilitzat a l’estudi va ser preparat d’acord a la reaccio de cupracio directa de fluoroform, recentment descoberta pel nostre grup. Per aquesta important transformacio sense precedents, vam dur a terme estudis detallats del seu mecanisme, descrit en el Capitol 1. Es va concloure que el contraio K+ te un rol crucial a la formacio de l’enllac Cu-CF3. L’addicio d’un lligand amb gran afinitat pel K+ resulta en una inhibicio significant del proces de cupracio. El Capitol 2 descriu una amplia investigacio sobre el mecanisme de trifluorometilacio d’halurs d’aril, que revela un mecanisme no-radicalari, implicant una addicio oxidativa Ar-Hal al centre Cu(I), essent l’etapa determinant de la velocitat de reaccio. El Capitol 3 tracta sobre l’efecte accelerador del substituent en orto a les reaccions d’acoblament catalitzades per Cu, efecte ja conegut des de fa temps pero no explicat. Amb contribucions menors a nivell electronic, aquest efecte ve determinat per la coordinacio estabilitzant del substituent en orto al Cu durant l’estat de transicio i per la carrega esterica, que augmenten l’estat energetic de l’haloare. El Capitol 4 descriu els estudis teorics sobre les propietats electroniques del grup -CF3 a la quimica organica i organometal•lica. Evidentment, aquest tema es molt important per entendre els mecanismes de reaccio i pel desenvolupament de la investigacio de reaccions de trifluorometilacio catalitzades per metalls.