Ortometallaatioita

Ortometallaatioita, eli directed ortho-metalation (DoM), ovat orgaanisen metallian kemian reaktioita, joissa aromaattisen renkaan ortoon kiinnittyvä suuntaava ryhmä ohjaa metallin lisääytymisen C–H-atomiin. Tämän seurauksena syntyy ortometallaatiointermediaatti, kuten aryyli­liitti (Ar–M, esimerkiksi Ar–Li, Ar–MgX tai Ar–ZnCl), jota voidaan nopeasti ja monipuolisesti muokata elektrofčekteillä tai kondensaatioilla. DoM-reaktiot perustuvat ryhmän koordinointi: suuntaava ryhmä sitoo metallia ja samalla destabiloi ortosijaintia, jolloin ortometaalattia muodostuu valitulla arenemallilla.

Yleisimmät suuntaavat ryhmät ovat amide-, karbamaatti-, sulfonamidi- ja eräät eteeriset ryhmät. Metallaatioon käytetään vahvoja tyhjiö- tai litiumtyyppisiä metalisoivia perusravintoaineita, kuten n-butyllithium tai TMPMgCl·LiCl (trimetylpiperidiini-magnesiumkloridi liuoksessa). Näitä reaktioita voidaan ohjata alhaisissa lämpötiloissa, ja metallaatio voidaan tartuttaa elektrofeileihin tai orgaanisiin yhdisteisiin, jolloin syntyy ortosubstituoituja labileja aryyli-yhdisteitä. DoM:in avulla voidaan myös muodostaa arylli- tai arylmagnesium- ja arylzink- seuraajia, joita käytetään edelleen esimerkiksi Negishi- tai Kumada-tyyppisissä replisointireaktioissa.

Sovellukset kattavat monia ortosubstituutioita, kuten halogeni-, alkylointi- ja acylointi-derivaatteja sekä funktionalisoituja renkaiden yhdisteitä. Menetelmä on arvokas erityisesti kun kohde on vaikea asentaa suoraan muiden reaktioiden avulla, ja se on ollut keskeinen teknologia aromattisten yhdisteiden monipuolisessa valmistuksessa. Rajoituksia ovat muun muassa suuntaavan ryhmän riippuvuus metallien koordinointikyvystä, alhainen lämpötilankesto ja rajoitettu reaktiotote-elektrofiilien valikoimassa arvaamattomien substituenttien kanssa. DoM on historiallisesti liitetty aluein kehittäjiin, kuten Snieckukseen ja Knocheliin, ja sitä käytetään yhä laajasti modernissa aromaattisten yhdisteiden synteesissä.