Modelagem Computacional de Reações de Trifluorometilação Catalisadas por Complexos de Paládio
trifluorometilação; acoplamento cruzado; modelagem computacional
Este trabalho apresenta uma investigação teórica abrangente das reações de trifluorometilação via acoplamento cruzado catalisadas por paládio, utilizando modelagem computacional para elucidar o ciclo catalítico Pd0/PdII. Os resultados demonstram que o pré-catalisador gera preferencialmente a espécie ativa bifosfínica PdL2, enquanto a formação da espécie monofosfínica PdL é cineticamente inviável. Nessas condições, a adição oxidativa, primeira etapa do ciclo catalítico, apresenta uma barreira efetiva de 25,9 kcal/mol, a qual é significativamente reduzida após o primeiro turnover catalítico. Na transmetalação, a transferência direta do grupo CF3 a partir do TESCF3 mostrou-se inviável, tornando essencial o uso do sal KF(s) na formação in situ de intermediários PdII-F ou KCF3. Alternativamente, a utilização de substratos fluorados dispensa o emprego de aditivos. A eliminação redutiva constitui a principal limitação cinética do ciclo, sendo favorecida pelo uso de ligantes biarilfosfínicos volumosos, como AlPhos e tArPhos, que reduzem significativamente as barreiras de ativação. Adicionalmente, solventes de baixa polaridade favorecem essa etapa, sendo o momento de dipolo um descritor mais adequado do efeito do solvente do que a função de Onsager. Finalmente, foram identificadas as principais vias de desativação catalítica, revelando que esse processo compete diretamente com a eliminação redutiva direta quando se utilizam ligantes fosfínicos menos volumosos