UNIDAD 3 ANILLOS HETEROCÍCLICOS DE CINCO...
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UNIDAD 3 ANILLOS HETEROCÍCLICOS DE CINCO
MIEMBROS CON DOS HETEROÁTOMOS TIAZOLES, IMIDAZOLES Y OXOAZOLES
TODOS SON AROMÁTICOS
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TIAZOLES: 1,3-TIAZOL
• Compuesto ππππ-excesivo• Aromaticidad mayor que oxoazol, imidazol o pirrol
SEAr
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Métodos de síntesis de tiazol
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Síntesis de Hantzsch
αααα-halocarbonilo + tiamida
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Síntesis de Hantszch de tiazoles
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La reacción con N-sustitución da lugar a sales
La reacción con tiourea
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Síntesis de Gabriel de tiazoles
125
O
R1
NH
O
R2
P4S10 o H2S N
S
R1 R2
O
R1
NH2O
R2
EtO
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Imidazol
126
Heteroátomo tipo piridina. Los e- no contribuyen a la aromaticidad.
Heteroátomo tipo pirrol. Los 2 e- contribuyen a la aromaticidad.
Tiene equilibrio(Tautomerismo anular)
Forma puentes de hidrógeno.Dualidad donador y aceptor de enlaces de hidrógeno
SEAr
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Síntesis de imidazoles. Ruta retrosintética
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Síntesis de imidazoles a partir de segmentos
Esta ruta se demostró por primera vez usando:GLIOXALAMONIACOFORMALDEHÍDOAl producto se le llamó glioxalina
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Síntesis de imidazoles a partir de segmentos
El problema de esta ruta es que la síntesis de amidinas en el laboratorio no es sencilla.Las rutas son vía de acetales Amida o alquil nitrilos con aminas primarias. No he encontrado precursores claros de aminidinas en química de alimentos
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130
NH
N
R1
R2
R2
OH
O
O
H
R1
H2N
-2 H2O
-HCOOHguanidina
2
Síntesis de Bredereck de imidazoles
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Síntesis de oxoazol
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O
N
1
4
5 2
3Rutas retrosintéticas
SEAr
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Síntesis de Robinson-Gabriel de oxoazoles
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Síntesis de oxoazoles desde αααα-alcoxicetonas y amoniaco
133
O
O
R3
OR1
R2R3
O
O
O R1
N
O
R1
R2 R3
O
O
R3
HNR1
R2
NH3
O
N
R2
R1 R3
HO
-2H2O
+ NH3
-H2O
X R2
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Síntesis de Blümlein-Lewy
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UNIDADES 4 y 6
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Anillos de 6PIRIDINAS Y PIRAZINAS
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PIRIDINAS
• No es una molécula plana. Estructura cercana al benceno.• Es ππππ-deficiente. SEAr poco favorecida. Orientación a 3 y 5 (meta).• Adición E+ sobre el átomo de nitrógeno si es favorecida.• Es más favorable a la SNAr que el benceno.• pKa es 5.20. Protonación es posible. Ión piridinio. N
12
34
5
6
H
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137
Algunas rutas de retro-síntesis de piridinas
H2N
O
N
NH
H2N
O
O
O
O
O
O
O
N
O
+2H
+ H2O
+ H2O
-NH3
+2H+2H
+ H2O+ H2O
-NH3
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Síntesis de piridinas a partir de compuestos 1,5-dicarbonílicos
Agentes oxidantes más comunes:
FeCl3
NaNO2 /ác. acéticoHNO3
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Ciclocondensación de ésteres de ácido 3-aminocrotonato con ββββ-dicarbonilos
Nada más está reportada este tipo de reacciónno hay reportes con otros compuestos similares
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Ciclocondensación de 1,3-dicetonas en presencia de amoniaco
140
R
RO
O
H
-H2O
O
R
OH3C
R
-2 H2O
N RR
O
O
O
R
Condensación de Knoevenagel + NH3
R = CH3 75%
R O
Usado en la síntesis de acetil piridinas (en meta)
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Síntesis de Hantzsch
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Un aldehído reacciona con dos equivalentes de 1,3-dicarbonílicoen presencia de amoniaco
Hay dos posibles mecanismos
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Mecanismos/rutas de Hantzsch para la síntesis de piridinas
142
R1
OR2
R3
O
R1
OR2
R3
condensación aldólica entre dicarbonilo y cetona
R1
OR2
OR2
R1
R3
R1
R2O
Adición de Michael
NH3H2O
NH
HR3
R1
R2R2
R1
N
R3
R1
R2R2
R1
-2H
Ruta 1: Reacción inicial de carbonilos
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Mecanismos/rutas de Hantzsch para la síntesis de piridinas
Ruta 2: El producto de la condensación aldólica reacciona con enamina
-2H
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Síntesis de Güareshi-Thorpe
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PIRAZINAS
• Molécula plana.• No muy buenas para la SEAr mejor si hay un electrodonador.• Adición E+ a los nitrógenos.
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146
N
N
O
O
H2N
H2N
H2N
H2NN
N
N
N
NH2
O
O
H2N
O
O
Retrosíntesis a pirazinas
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Condensación de 1,2 dicarbonilos y 1,2-diaminas seguido de oxidación
Agentes oxidantes más comunes en está reacción:CuOMnO2 en KOH/EtOH
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Condensación de αααα-aminocarbonilos
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Si se trabaja con compuestos asimétricos se obtienen mezclas pero prevalecen losefectos estéricos en cuanto a productos mayoritarios