MÉTODOS DE SÍNTESIS

MÉTODOS DE SÍNTESIS
ANILLOS HETEROCÍCLICOS DE 5 MIEMBROS CON HETEROÁTOMO
FURANO
DESHIDRATACIÓN DE AZÚCARES
pentosanas
pentosa
HIDRÓLISIS DE UNA
CADENA DE
PENTOSANA DE
n=4
O
H O
OH
H
H O
H
H
OH
HO
O
OH
HO
H
O +
H O
OH
HO
O
H
O
O
HO
OH HO
O
O
OH
HO
H
OH
HO
H
O
H
O
O
H O
O H
O
O
OH
OH HO
HO
O
O
H
O H
O
H O
H
OH
OH HO
HO
O
OH
H O
H
H O
H
H O
H
O H
O
O
O
OH
OH HO
HO
O
O
O
H O
O
O
H
H O
H
HO
O H
O
O
O
O
OH
OH HO
HO
OH
HO
OH
HO
O
O
O
H
+ H O
O H
H
OH
OH
OH
O + H
OH
OH H
A
H
O
H
H
OH
OH
TAUTOMERO CETO
OH
TAUTOMERO CETO
PROTONADO
(1)
H
O
H
OH
OH O
H
H
H
+
O H
H
OH
OH
TAUTOMERO ENOL
(2)
H2O
H
OH O
H
H
O H
O +
H
H
H
OH O
H
OH
OH
OH
(4)
OH
(3)
H
O
H
OH O
O
H
H
OH O
-H ,+H
H
OH
H
H
O
H
H
O
H
H O
H
(4)
(5)
OH O
H2O +
+ H3O
H
O
(6)
H
H
H
H
O
O
O
O
H
H
O
O
H
(6)
(7)
H
O H
H
H
H
O
O
H
O
H
H
- H ,+ H
H3O
O HH
+
O
O
H
(7)
+ H2O
O
(8)
H
+ H2O
O
O
(9)
H
H
O
H
- H ,+ H
H
H3O
O
O
H
(9)
+
O
O
FURFURAL
HNO3
Ácido mucico
Ácido galactárico
D-GALACTOSA
Ácido mucico
L-GALACTOSA
Ácido piromúcico
Ácido furoíco
MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE FURANO
RUTA 1
RUTA 2
SÍNTESIS DE PAAL-KNORR
SÍNTESIS DE FEIST-BENARY
MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE FURANO
SÍNTESIS DE PAAL-KNORR
SÍNTESIS DE FEIST-BENARY
MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE FURANO
SÍNTESIS DE PAAL-KNORR
Facile Microwave-Mediated Transformations of 2-Butene-1,4-diones and 2Butyne-1,4-diones to Furan Derivatives
H. S. P. Rao, S. Jothilingam, J. Org. Chem., 2003, 68, 5392-5394.
Synthesis of Tri- and Tetrasubstituted Furans Catalyzed by Trifluoroacetic Acid
F. Stauffer, R. Neier, Org. Lett., 2000, 2, 3535-3537.
Microwave-Assisted Paal-Knorr Reaction - Three-Step Regiocontrolled Synthesis of
Polysubstituted Furans, Pyrroles and Thiophenes
G. Minetto, L. F. Raveglia, A. Sega, M. Taddei, Eur. J. Org. Chem., 2005, 5277-5288.
MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE FURANO
Feist F., Ber., 1902, 35, 1539, 1547.
Benary E., Ber., 1911, 44, 489, 493.
SÍNTESIS DE FEIST-BENARY
MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE FURANO
SÍNTESIS DE FEIST-BENARY
I
Reacción de
Finkelstein
I:
-
Reacción de Finkelstein
Acetona, calor
The facile preparation of alkenyl metathesis synthons
T. W. Baughman, J. C. Sworen, K. B. Wagener, Tetrahedron, 2004, 60, 10943-10948.
MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE FURANO
Síntesis de Feist‐Benary
Franz Feist (1902), Erich Benary (1911)
Feist F., Ber., 1902, 35, 1539, 1547.
Benary E., Ber., 1911, 44, 489, 493.
MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE FURANO
MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE FURANO
MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE FURANO
FURANEOL
Furaneol es un saborizante con aroma natural, el cual es aislado de la piña y de la fresa, y se usa en las industrias de alimentos y bebidas
PIRROL
+
NH4
calor
+
NH4
Mucato de amonio
Pirrol
calor
MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE PIRROL
RUTA 1
RUTA 2
SÍNTESIS DE PAAL‐KNORR
Reacción de Clauson-Kaas
ÁCIDO ACÉTICO
CALOR
Clauson-Kaas N., Tyle Z., Acta Chem. Scand., 1952, 6, 667.
Elming N., Clauson-Kaas N., Acta Chem. Scand., 1952, 6, 867.
J. Org. Chem., 1962, 27 (7), pp 2466–2470
SÍNTESIS DE HANTZSCH
SÍNTESIS DE KNORR
Ludwig Knorr (1859 – 1921)
VERSATILIDAD DE LA REACCIÓN DE KNORR
EtO
O
NH2
O
+
OEt
O
CALOR
EtO
NETO
O
O
OEt
N
H
EtONa / EtOH / CALOR
O
HO
OEt
N
H
80 %
HIDROXIPIRROLES
VERSATILIDAD DE LA REACCIÓN DE KNORR
AMINOPIRROLES
SÍNTESIS DE van LEUSEN
PROFESOR DE QUÍMICA HOLANDÉS D. van Leusen
A. M. van Leusen, J. Wildeman, O. H. Oldenziel, J. Org. Chem.
1977, 42, 1153.
B. A. M. van Leusen, Heterocycl. Chem. 1980, 5, S-111
C. D. van Leusen, A. M. van Leusen, Org. React. 2003, 57, 419
TOSMIC:
TOSMIC es una molécula muy versátil, un sintón, que permite llevar a cabo muchas reacciones útiles. En las
fórmulas de los productos, las partes de color rojo muestran las porciones del producto que se originan a partir
del TOSMIC que se usa como reactivo.
A (Cianación reductiva selectiva de cetonas): TOSMIC, t-BuOK;
B (Formación del anillo de oxazol): 1. TOSMIC condensación con ciclohexanona, 2. aldehído cinámico, 2 eq. nBuLi (-70 a 0 °C, 2 h);
C (Formación de 4-alcoxi-2-oxazolina): 1. acetofenona, TOSMIC, EtOH; 2. H3O+;
D (Formación de cetonas α,β-insaturadas sustituidas): 1. TOSMIC condensación con ciclohexanona, 2. bromuro
de bencilo, t-BuOK, DME; 3. H3O+;
E (TOSMIC como reactivo conectivo, reducción): 1. yoduro de alquilo, TOSMIC, PTC, 2. Li, NH3(liq.);
F (TOSMIC como reactivo conectivo, hidrólisis): 1. TOSMIC, dialquilación 2. H2SO4 (50%), sulfolano, 20 a 100
°C, 2 h;
G (pirroles a partir de aceptores de Michael): TOSMIC bencil-sustituído, NaH, acrilonitrilo;
H (Formación de triazol): sal de diazonio, TOSMIC, K2CO3, DMSO, MeOH, H2O,-10 °C.
SÍNTESIS DE KENNER
A PARTIR DE COMPUESTOS 1,3‐DICARBONÍLICOS Y ÉSTERES DE LA GLICINA
TIOFENO
Síntesis de Tiofeno de Paal-Knorr
Síntesis de Tiofeno de Paal
Reactivo de Lawesson
Ludwig Knorr
SÍNTESIS DE PAAL‐KNORR
Mecanismo de reacción más probable
REACCIÓN CON EL REACTIVO DE LAWESON
S
P
H3CO
S
P
H3CO
H
S
O
H
S
O
H +
+
S
S
H
H
H
O
H H H
S
H
OCH3
H
S
S
O
+ S P
S
H
OCH3
H
O
+
S
S
H
S
H
S
+
S
S
P
S
O
O
OCH3
P
S
H
P
OCH3
Microwave‐Assisted Paal‐Knorr Reaction ‐ Three‐Step Regiocontrolled Synthesis of
Polysubstituted Furans, Pyrroles and Thiophenes
G. Minetto, L. F. Raveglia, A. Sega, M. Taddei, Eur. J. Org. Chem., 2005, 5277‐5288.
Pentasulfuro de fósforo
S
S
S
P
P
P
S S
S P
S
P
S
S S
S
P
S
S
S
S P
:S
P
S
S
S:
P
S
S
S
S P
:S
S:
S
P
S
P
S
S
S
SÍNTESIS DE FIESSELMANN
Los sustratos clorovinil aldehídos, se obtienen a partir de cetonas con α‐metilenos, por acción
de DMF/POCl3 (la reacción de VILSMEIER‐HAACK‐ARNOLD):
Reacción de Gewald
Gewald, K.; Schinke, E.; Böttcher, H. Ber. 1966, 99, 94-100
Mecanismo de la reacción de Gewald
El primer paso del poceso es una condensación de Knoevenagel, pero los
siguientes pasos no se conocen con detalle, pero es probable que ocurran de la
siguiente manera:
Practical synthesis of tetrasubstituted thiophenes for use in compound libraries
B. P. McKibben, C. H. Cartwright, A. L. Castelhano, Tetrahedron Lett., 1999, 5471-5474.
Se han desarrollado condiciones de reacción optimizadas para la reacción de Gewald
a temperatura ambiente para obtener tiofenos tetrasustituídos con buen rendimiento.
Gernot A. Eller, Wolfgang Holzer Molecules 2006, 11, 371-376
En una variación de la reacción de Gewald se utiliza un ditiano (un aducto de
azufre y acetona) y la sal de sodio de la cianocetona (la cual por si misma es
muy inestable) para formar el 3-acetil-2-aminotiofeno
Thionation Using Fluorous Lawesson's Reagent
Z. Kaleta, B. T Makowski, T. Soos, R. Dembinski, Org. Lett., 2006, 8, 1625-1628.
La tionación de amidas, 1,4-dicetonas, de N-(2-oxoalquil)amidas, y
N,N'-acilhidrazinas con el uso de un reactivo de Lawesson fluorado ddio lugar a las
tioamidas, tiofenos, 1,3-tiazoles, y a 1,3,4-tiadiazoles con rendimientos altos
Síntesis de Hinsberg
Oscar Hinsberg, Ber. 43, 901 (1910)
SÍNTESIS DE HINSBERG
Bis-aril(alquil)amidas del ácido tiofen-2,5-dicarboxílico
en acetona fría
Kopar, M. R.; Cans, A. Z.; Çetin, A.; Heteroatom Chemistry, 16, [6], 503 - 506
Síntesis de tiofenos de Hinsberg
MECANISMO HINSBERG
REACCIÓN ÁCIDO-BASE
O
O
H
EtO
H
O
S
C
H
+ EtO:
Na
O
S
EtO
C
H
OEt
Na
OEt
H
ADICIÓN NUCLEOFÍLICA AL GRUPO CARBONILO
O
O
O
O
C
C
C
O
Ph
H
+
Ph
Ph
O
S
EtO
H
C
S
EtO
Na
Na
O
C
O
OEt
OEt
Ph
H
REACCIÓN DE TRANSESTERIFICACIÓN INTRAMOLECULAR
O
O
O
Ph
Na
C
C
ADICIÓN
S
EtO
Na
O
Ph
O
OEt
Ph
OEt
Ph
O
C
O
C
O
S
EtO
H
H
ELIMINACIÓN
O
O
EtO
Na
Ph
C
+
S
O
C
O
OEt
Ph
H
REACCIÓN ÁCIDO-BASE
O
O
O
O
Ph
Ph
C
C
S
EtO
Na
+
S
Na
O
O
C
O
Ph
OEt
Ph
O
H
Ph
Ph
O
O
O
C
EtO
S
O
Na
OEt
SEGUNDA ADICIÓN NUCLEOFÍLICA AL GRUPO CARBONILO
a) REACCIÓN ÁCIDO-BASE
O
Ph
Ph
O
Ph
H
H
+ Na
O
C
O
OEt
Na
H
O
C
S
EtO
O
Ph
S
EtO
O
O
Na
b) ADICIÓN AL GRUPO CARBONILO
Ph
Ph
O
Ph
O
Na
O
O
H
O
C
EtO
Ph
S
Na
EtO
O
Na
O
C
S
O
Na
Na
ELIMINACIÓN E1bc:
Ph
Ph
O
H
+ H OEt
O
O
C
EtO
O H
Ph
Ph
Na
O
+ Na
S
EtO
S
Na
O
C
Na
OEt
O
O
Ph
Ph
O H
O
+
O
C
H OEt
Na
S
EtO
O
Na
BASE CONJUGADA
ELIMINACIÓN UNIMOLECULAR
Ph
Ph
O
O
C
EtO
S
O
Na
+ Na
OH
LIBERACIÓN DE LA SAL DE CARBOXILATO:
HCl
O
O
C
EtO
Ph
Ph
Ph
Ph
S
Na
+ Na
O
OH
EtO
O
O
C
S
O
+ Na
H
Cl + H2O
An efficient and facile one-step synthesis of highly substituted thiophenes
F. Matloubi Moghaddam, H. Zali Bionee, Tetrahedron, 2004, 60, 6085-6089
Se desarrolló un método eficiente, de un solo paso, para formar tiofenos con una
alta sustitución en el anillo, el cual utiliza como materias primas tiomorfólidos y
derivados de α-halocetonas