Metallazione: reazioni

La metallazione è una reazione chimica in cui un metallo è introdotto in una molecola organica per dare un composto organometallico.
Molto comune è il processo in cui avviene uno scambio tra idrogeno e metallo. Ad esempio dalla reazione tra benzene e etilsodio si ottiene fenilsodio e etano:
C₆H₆ + CH₃CH₂Na → C₆H₅Na + CH₃CH₃

Un tipico esempio di metallazione riguarda la reazione tra un alogenuro alchilico o arilico con litio metallico.
Dalla reazione si forma un composto organico del litio:
R-X + 2 Li → R-Li + LiX

Questa reazione è anche detta litiazione e la molecola risultante è descritta come un composto di organolitio.

I composti metallorganici, ottenuti a seguito di una reazione di metallazione sono tra i più importanti reagenti nelle sintesi organiche. Essi infatti contengono un carbonio nucleofilo che può reagire con un carbonio elettrofilo per formare un nuovo legame carbonio-carbonio. Di conseguenza queste reazioni sono tra le più importanti nella sintesi organica e sono utili nella sintesi di molecole complesse

Reazioni di metallazione

Vi sono tre reazioni tipiche dei composti organometallici che possono essere così classificate:

• sostituzione nucleofila in cui il nucleofilo attacca un carbonio con una parziale carica positiva legato a un buon gruppo uscente per dare un alcano: Nu– + R3C-X→ R3C-Nu + X–
• addizione nucleofila in cui il nucleofilo attacca un gruppo carbonilico di un’aldeide o chetone per dare un alcol secondario o terziario
• sostituzione nucleofila acilica in cui il nucleofilo attacca i derivati degli acidi carbossilici come gli alogenuri acilici legato a un buon gruppo uscente

Metallazione delle proteine

Le proteine, oltre agli acidi nucleici, rappresentano bersagli farmacologici primari per agenti antitumorali a base di metalli. Infatti il legame di coordinazione di farmaci a base di metalli a proteine ​​ svolge un ruolo chiave nel meccanismo d’azione di una varietà di agenti antitumorali inorganici. Un esempio è dato dai farmaci a base di rutenio. La  metallazione può provocare la perdita di funzione delle proteine ​​e può avviare una cascata di processi cellulari che alla fine portano alla morte delle cellule cancerose.