N Z N Z N Z N Z N Z

Oxazoles, Imidazoles, Tiazoles.
4
N
3
Z
3
Azoles 1,2
Z = O (Oxazol),
NH, NR (Imidazol),
S (Tiazol)
2
5
4
Azoles 1,3
5
Z = O (Isoxazol),
NH, NR (Pirazol),
S (Isotiazol)
N 2
Z
1
1
O
N
N
N
N
N
N
Z
Z
Z
Z
S
N
N
N
Z
H
Algunos derivados de interés.
O
H2N
N
H2N
HO
O
N
OH
N
S
O
NH2
H
H
OH
H
OH
N
H
OH
Ditazol
(Antiinflamatorio)
N
H2N
Amifenazol
(Antagonista de barbitúricos y morfina)
Acadesina
(Cardioprotector)
H
N
CH3
O
O
CH3
NH
S
N
CH3
NH
O
HN
CH3
HN
H2N
Sulfaguanol
(Antibacterial)
N
N
CH3
Detomidina
(Sedante)
Fomepizol
(Antídoto para el
envenenamiento con
metanol y etilen glicol)
1
CH3
O
N
N
N
N
CH3
CH3
1-Acetilimidazol
(Saborizante en tabaco
y pescado)
CH3
CH3
O
CH3
S
2,4,5-Trimetiloxazol
(Cocoa, café, hígado
de puerco cocinado)
2-Isobutiltiazol
(Aroma a tomate, vino)
Síntesis de oxazoles, imidazoles y tiazoles.
H
H
N
N
Z
Z
HO
N
Z
OH
Z = O, NH, NR, S
Síntesis de Robinson-Gabriel
(Z = O)
Síntesis de Gabriel
(Z = S)
OH
NH
O
N
NH2
+
O
O
Z
H
O
ZH
O
O
NH2
NH
NH
X
+
+
Z
O
O
Síntesis de
Blümlein-Lewy
(Z = NH, NR)
O
O
X
O
Síntesis
de Hantzsch
(Z = S)
Z
O
O
+
O
+
ZH
HZ
X
X
O
HZ
H
N
+
N
H
2 NH3
+
O
O
2
Complete las siguientes ecuaciones químicas y escriba el mecanismo que explique la
formación del producto:
O
a)
Cl
NH2
CH3
+ S
NH2
O
H
N
b)
H2SO4 / Ac2O
+
O
O
OH
c)
1) Δ
+
2) NH3
O
Cl
d)
H
O
NH3 exceso
+
O
O
e)
O
NH3
H2 N
O
Δ
+
O
Br
f)
1)
NH2
Cl
+
O
O
N
2) NH2CH3
3
O
P2S5
g)
N
H
O
Reactividad frente a electrófilos.
E
N
G
N
E+
G
Z
Z
N
N
E+
+
G
Z
H+
+
E
G
H+
G
Z
G
N
N
E+
+
E
Z
H+
Z
G = Grupo donador de densidad electrónica
Prediga el producto principal en las siguientes reacciones:
O
O
N
a)
O
S
Et3N
EtO
b)
N
(Ac)2O
N
H
Et3N
H
c)
N
Br2 / AcOH
N
4
N
d)
HNO3
HO
H2SO4
O
Reactividad frente a nucleófilos.
N
N
Nu: -
+
Cl
Z
Nu
Z
( :Nu )
G
Cl: -
G
N
N
Nu: Cl
Z
Nu
( :Nu )
Cl
+
Cl: -
+
Cl: -
Z
Nu
N
G
N
Nu: ( :Nu )
Z
G
Z
G = Grupo atractor de densidad electrónica
Z = O, NR, S
N
N
Nu:
Z
ZH
Nu
Z=O
N
N
NaNH2
Z
Z
+
(H: -)
NH2
Z = S, NR
Prediga el producto principal en las siguientes reacciones:
a)
N
Br
NO2
NH3
N
5
Cl
S
b)
NaCN
N
NO2
O
c)
NaNH2
N
O
d)
O
PhNH2 exceso
N
Cl
N
e)
NaNH2
S
Formación de aniones.
N
N
n-BuLi
Z
Li
Z
Z = O, NR, S
N
n-BuLi
N
Li
Z
Z
N
N
NaH
N
N
H
Na
Prediga el producto principal en las siguientes reacciones:
CH3
a)
0
1) LDA / -78 C
N
CH3
2) Furfural
O
CH3
6
b)
N
1) n-BuLi
2) Ph2CO
CH3
S
3) HCl / H2O
S
c)
1) n-BuLi
2) Me2NCHO
N
N
d)
1) n-BuLi
N
2)
Cl
e)
1) NaNH2
N
N
2) Furfural, Dimetilamina
f)
Ph
N
1) n-BuLi
2) PhCHO
O
3) HCl / H2O
Ph
N
g)
NaH / SEM-Cl
NMe2
DMF, 0oC
N
H
SEM-Cl = (CH3)3SiCH2CH2OCH2Cl
Ejercicios:
1. Escriba la estructura del producto principal que se obtiene en las siguientes reacciones:
N
S
1) NaNH2
H
2)
NH
,
O
7
O2N
N
O2N
POCl3
OH
N
H
OEt
NH2
Cl
+
+
O
O
NH3
H
O
1) n-BuLi
2) CH3CH2I
N
H
N
H2SO4
1600C
N
H
O2N
N
KCN (ac) / MeOH
N
Br
2. Diseñe una ruta sintética para los siguientes compuestos:
CO2H
O
N
N
NH2
N
H
N
N
8
H
N
O
O
N
H
N
NH2
S
N
S
3. Complete las siguientes secuencias sintéticas y escriba el mecanismo para cada una de
sus propuestas:
Ph
NH2·HCl
Ph
N
N
+
CH3
Ph
A
O
CH3
O
O
CH3
N
NH2
S
B
+
CH3
S
CH3
O
N
CO2Et
CO2Et
C
1)
Cl
2)
+
O
H
CH3O
MeO
D
+
E
NH4OAc
N
N
MeO
H
F
9
CH3
G
+
F
(Ac)2O
NH
Et3N
H
CH2CH3
O
Δ
H
O
S
+
K
L
N
4. Explique lo siguiente: Cuando el 4-bromo-1-metil-imidazol se trató con n-BuLi a -78 °C, y
entonces se le añadió DMF dio un compuesto con fórmula C5H6N2O. En otro experimento,
se siguió la misma secuencia sintética, salvo que la disolución se llevó a 0°C antes de la
adición de la DMF, y se obtuvo un producto isomérico.
5. Deduzca la estructura para los 1,3-azoles que se obtienen por la siguiente combinación de
reactivos: a) 1-clorobutan-2-ona y tiourea; b) tiobenzamida y cloroetanal; c) tioformamida y
bromoacetato de etilo.
6. Proponga un mecanismo de reacción razonable para la transformación siguiente:
O
H2N
N
H
N
Calor
N
O
H
7. Escriba el producto resultante de las siguientes reacciones.
O
N
1) n-BuLi
2) PhCHO
3) HCl / H2O
S
1) n-BuLi
2) CH3CH2CHO
N
3) HCl / H2O
10
S
PhSNa / MeOH
Cl
N
N
1) n-BuLi
2) (CH3)2-CHI
CH3
O
N
NH2Na
Cl
N
CH3
Ph
1) n-BuLi
N
2) Furfural
Ph
O
3 ) HCl / H2O
O
SH
+
H2N
H
H
N
MeONa
Br
S
O
1) n-BuLi
2)
O
N
+
3) H
NH2
N
COOH
+
N
H+
NH2
8. La aminocetona A se benzoiló con cloruro de benzoilo enriquecido con el isótopo
radioactivo oxígeno-18. La amida correspondiente B, se trató con ácido sulfúrico
concentrado y con calor. Al finalizar el tiempo de calentamiento, la mezcla de reacción se
enfrió y se trató con carbonato de sodio para obtener finalmente el 4-metil-2,5difeniloxazol C. Con un contador Geiger, se determinó que en las aguas madres no se
encontraba el isótopo radioactivo del oxígeno-18, y que éste se encontraba
completamente en el producto C. Proponga un mecanismo de reacción que este de
acuerdo con estos datos experimentales.
11
18
O
O
O
Cl
HN
NH2
Et3N
B
O
A
18
1) H2SO4, Δ
2) Na2CO3
N
O
18
C
9. Escriba un mecanismo razonable para cada una de las siguientes transformaciones:
O
O
+
1) NaOH
NH2
O
NH
2) H+
H2N
O
N
H
O
O
O
OH
+
OH
(Ac)2O
NH
Δ
H2N
NH2
O
O
N
H
12