orgánica de protección

Síntesis orgánica

Gustavo A. Escobar P_
Capitulo 4.
Grupos protectores.

4.1.
4.2.
4.3.

Reacciones cinéticas vs. reacciones termodinámicas.
Concepto de grupo ortogonal
Grupos protectores.
4.3.1. Protección de aldehídos y cetonas
4.3.2. Protección de ácidos carboxílicos
4.3.3. Protección de alcoholes
4.3.4. Protección de 1,2 y 1,3-dioles
4.3.5. Protección de aminas
Tablaresumen grupos protectores

4.4.

4.1. Reacciones cinéticas vs. reacciones termodinámicas.
En el capitulo 2 se trataron los diferentes métodos reductivos frente a
carbonilos e instauraciones (reacciones quimioselectivas). Este tipo de reacciones
presentan una quimioselectividad cinética, es decir, un grupo funcional
reacciona mas rápidamente que los otros, lo que permite modificarlo sin afectaral
resto. Ahora analicemos el siguiente ejemplo (síntesis del analgésico isobucaina).
En ambos casos se emplea el mismo electrófilo: cloruro de benzoilo, sin embargo
en medio ácido reacciona el alcohol para formar el ester y en medio básico la
amina para generar la amida:
O
HO
PhCOCl, Et3N

N

Ph

PhCOCl, H+

HO

Ph

HN

O
HN

O
amino alcohol

Por lo tanto estaremoshablando de diferentes selectividades. De hecho es
posible interconvertir el ester y la amida simplemente tratándolos en medio básico
o ácido:
O
base
Ph

O

HO
Ph

HN

N

acido
O

Este ejemplo es típico de una quimioselectividad termodinámica, en
donde dependiendo del pH del medio se forma el compuesto mas estable (la
amida o el ester) y no necesariamente el mas rápido. En mediobásico predomina

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la amida mientras que en medio ácido, se protona la amina, que deja de competir
como nucleófilo con el alcohol y por lo tanto prevalece el ester.
En muchos textos se habla de producto cinético y termodinámico
haciendo referencia a la quimioselectividad cinética y termodinámica
respectivamente. Frecuentemente cuando seefectúa una reacción química es
normal notar la formación de un producto (producto cinético) el cual se va
transformando en otro a medida que transcurre el tiempo (producto
termodinámico).
Experimentalmente este hacho se puede observar haciendo placas
cromatograficas a diferentes tiempos de reacción. Por ejemplo a un tiempo 0 solo
se observara el reactivo de partida, sin embargo a los 30 minutosaparece un
compuesto nuevo (azul) con trazas del reactivo de partida. A los 150 minutos solo
se detectan trazas de los productos de partida y del compuesto que revela azul y
una nueva mancha que revela rojo, por lo tanto podemos concluir que el producto
que aparece inicialmente y que revela azul es un producto cinético que se va
transformando al producto termodinámico (rojo) a medida quetrascurre el tiempo.
Hay que aclarar que este tipo de comportamientos no siempre es detectable, ya
que en general cuando se hace una reacción se hace bajo condiciones que
favorezcan el producto termodinámico, implicando tiempos de vida muy cortos
para el producto cinético.

Por lo tanto cuando se realizan reacciones químicas es importante
monitorear la reacción (TLC, HPLC) para ir determinandolas condiciones óptimas
de formación del producto deseado.

4.2. Concepto de grupo ortogonal
Un conjunto ortogonal es un grupo de grupos protectores cuya eliminación
se lleva a cabo en cualquier orden con reactivos y condiciones de reacción que no
afectan a otro conjunto ortogonal de grupos protectores.

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Cuando se intenta latransformación del siguiente ceto-aldehído con un
agente reductor, se obtiene bajo condiciones cinéticas el respectivo ceto-alcohol:

Este resultado muestra la diferencia de reactividades presentes entre un
aldehído y una cetona. Ahora bien, como se haría para reducir la cetona sin
afectar el aldehído?

Esta claro que la reducción directa no es posible, por lo tanto hay que
recurrir a los grupos...