Sintesis de Hantzch
Páginas: 6 (1298 palabras)
Publicado: 6 de mayo de 2014
SINTESIS DE HANTZCH
Objetivo:
Ilustrar la preparación de un heterociclo de 6-miembros con un heteroatomo.
Particulares:
Conocer una modificación a la síntesis de Hantzsch para sintetizar un paso piridinas empleando una arcilla como catalizador y radiación de microondas como fuente de energía,sin el uso del disolvente en la mezcla de reacción.
Mostrar la obtención de1,4-dihidropiridina por el método de Hantzsch.
Ejemplificar la formación in situ de precursores sintéticos en la construcción de heterociclos y por lo tanto, de una reacción multicomponente.
Reacción general
Mecanismo de Reacción
Marco Teórico
1. Síntesis de Hantzsch.
La síntesis de piridinas de acuerdo a Hantzsch, consiste en lacondensación con amoniaco de un compuesto β-dicarbonílico y un aldehído, para formar una dihidropiridina que por oxidación posterior conduce a la respectiva piridina. El camino seguido por la reacción, y la naturaleza del producto formado (dihidropiridina) depende de la cantidad relativa de los reactivos utilizados.
Mecanismo:
Inicialmente un aldehído se combina con un compuesto 1,3-dicarbonílico, segúnla reacción de Knovenagel y el compuesto α,β - insaturado resultante sufre una adición de Michael con el enolato de otra molécula 1,3-dicarbonilo. El medio básico para todo esto lo proporciona el mismo amoníaco o amina.
2. Formación y reacción de enaminas, condensación de Knövenagel, adición tipo Michael y método de síntesis de piridinas.
a) Formación y reacción de enaminas.
Laformación de enaminas es una reacción de adición nucleofílica de una amina secundaria a un aldehído o cetona, seguida por la transferencia de un protón, produciendo una carbinolamina intermedia. Posteriormente, el catalizador ácido protona al hidroxilo, con lo que éste se convierte en un mejor grupo saliente, mismo que, al ser eliminado de la molécula, la lugar a la formación del ion iminio(intermediario). La pérdida de un protón del átomo de carbono alfa, forma la enamina y regenera al catalizador ácido.
A continuación se presenta el mecanismo de reacción:
Por otro lado, debe hacerse mención de la tautomería imina-enamina. Dicha tautomería es análoga a la ceto-enólica.
El equilibrio estará desplazado hacia la base de Schiff, si la imina está sustituida. Si no, laenamina será la más estable.
Reacciones:
Las enaminas poseen importancia preparativa porque el átomo de carbono en posición beta es accesible a un ataque electrofílico por la existencia de mesomería. Por alquilación o acilación de las enaminas, seguida de hidrólisis, se obtienen 2-alquill- o 2-acilciclohezanonas; por ejemplo:
Con lo anterior, puede apreciarse que las enaminas secomportan como olefinas ricas en electrones.
b) Reacción de Knövenagel.
La condensación de Knövenagel es una reacción, en la que intervienen aldehídos y cetonas por una parte, y por otra, enlaces metilenos activos, influenciados por la participación de bases débiles. Esta reacción, se relaciona con las de adición aldólica, condensación de Claisen y síntesis del éster malónico.
La reacciónde Knövenagel puede efectuarse de diversas maneras; el éster malónico, el éster acetilácético, el cianato de etilo u otra sustancia con un hidrógeno alfa, se condensan fácilmente con grupos carbonilos de aldehídos o cetonas en presencia de una base (dietilamina, piperidina, entre otros), y la reacción da origen a derivados etilénicos de dichos ésteres.
La reacción de condensación deKnövenagel es importante en la química orgánica, siendo un camino especial de la misma, la variante Döbner. En ella, el aldehído o cetona se hace reaccionar con ácido malónico en piridina, en presencia de una amina como catalizador (usualmente pirrolidina o piperidina), originando así que el diácido carboxílico insaturado se decarboxile en el momento. Con este camino de reacción, se puede sintetizar...
SINTESIS DE HANTZCH
Objetivo:
Ilustrar la preparación de un heterociclo de 6-miembros con un heteroatomo.
Particulares:
Conocer una modificación a la síntesis de Hantzsch para sintetizar un paso piridinas empleando una arcilla como catalizador y radiación de microondas como fuente de energía,sin el uso del disolvente en la mezcla de reacción.
Mostrar la obtención de1,4-dihidropiridina por el método de Hantzsch.
Ejemplificar la formación in situ de precursores sintéticos en la construcción de heterociclos y por lo tanto, de una reacción multicomponente.
Reacción general
Mecanismo de Reacción
Marco Teórico
1. Síntesis de Hantzsch.
La síntesis de piridinas de acuerdo a Hantzsch, consiste en lacondensación con amoniaco de un compuesto β-dicarbonílico y un aldehído, para formar una dihidropiridina que por oxidación posterior conduce a la respectiva piridina. El camino seguido por la reacción, y la naturaleza del producto formado (dihidropiridina) depende de la cantidad relativa de los reactivos utilizados.
Mecanismo:
Inicialmente un aldehído se combina con un compuesto 1,3-dicarbonílico, segúnla reacción de Knovenagel y el compuesto α,β - insaturado resultante sufre una adición de Michael con el enolato de otra molécula 1,3-dicarbonilo. El medio básico para todo esto lo proporciona el mismo amoníaco o amina.
2. Formación y reacción de enaminas, condensación de Knövenagel, adición tipo Michael y método de síntesis de piridinas.
a) Formación y reacción de enaminas.
Laformación de enaminas es una reacción de adición nucleofílica de una amina secundaria a un aldehído o cetona, seguida por la transferencia de un protón, produciendo una carbinolamina intermedia. Posteriormente, el catalizador ácido protona al hidroxilo, con lo que éste se convierte en un mejor grupo saliente, mismo que, al ser eliminado de la molécula, la lugar a la formación del ion iminio(intermediario). La pérdida de un protón del átomo de carbono alfa, forma la enamina y regenera al catalizador ácido.
A continuación se presenta el mecanismo de reacción:
Por otro lado, debe hacerse mención de la tautomería imina-enamina. Dicha tautomería es análoga a la ceto-enólica.
El equilibrio estará desplazado hacia la base de Schiff, si la imina está sustituida. Si no, laenamina será la más estable.
Reacciones:
Las enaminas poseen importancia preparativa porque el átomo de carbono en posición beta es accesible a un ataque electrofílico por la existencia de mesomería. Por alquilación o acilación de las enaminas, seguida de hidrólisis, se obtienen 2-alquill- o 2-acilciclohezanonas; por ejemplo:
Con lo anterior, puede apreciarse que las enaminas secomportan como olefinas ricas en electrones.
b) Reacción de Knövenagel.
La condensación de Knövenagel es una reacción, en la que intervienen aldehídos y cetonas por una parte, y por otra, enlaces metilenos activos, influenciados por la participación de bases débiles. Esta reacción, se relaciona con las de adición aldólica, condensación de Claisen y síntesis del éster malónico.
La reacciónde Knövenagel puede efectuarse de diversas maneras; el éster malónico, el éster acetilácético, el cianato de etilo u otra sustancia con un hidrógeno alfa, se condensan fácilmente con grupos carbonilos de aldehídos o cetonas en presencia de una base (dietilamina, piperidina, entre otros), y la reacción da origen a derivados etilénicos de dichos ésteres.
La reacción de condensación deKnövenagel es importante en la química orgánica, siendo un camino especial de la misma, la variante Döbner. En ella, el aldehído o cetona se hace reaccionar con ácido malónico en piridina, en presencia de una amina como catalizador (usualmente pirrolidina o piperidina), originando así que el diácido carboxílico insaturado se decarboxile en el momento. Con este camino de reacción, se puede sintetizar...
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