Química
Condensación benzoínica y succínica
| 10 | Otras reacciones de condensación de interés práctico |
Condensación Benzoínica
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La Condensación Benzoínica es una reacción de acoplamiento de dos aldehídos que permite la preparación de α-hidroxicetonas. Este primer método es apropiado solamente para la conversión de aldehídos aromáticos |
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Mecanismo
La adición del ión cianuro para crear un cianohidrina efectúa un cambio de la afinidad del carbonilo normal originando que el carbono del aldehído de electrofílico se vuelva a nucleofílico después de la desprotonación: Una sal del tiazolium también puede usarse como catalizador en esta reacción (vea la Reacción de Stetter).
Ahora una base fuerte puede desprotonar el C del carbonilo anterior:
Un segundo equivalente de aldehído reacciona con este carbanión; la eliminación del catalizador regenera los componentes carbonilo al final de la reacción:
Literatura reciente
El control cinético directo puede efectuarse en la síntesis de la sililoxicetona: Un nuevo catalizador regiospecífico utilizado en la reacción cruzada es la sililbenzoina.
X. Linghu, J. S. Johnson, Angew. Chem., 2003, 115, 2638-2640.
Un catalizador eficaz es el carbeno nucleofílico para la condensación benzoinica asimétrica.
D. Enders, U. Kallfass, Angewandte Chemie, 2002, 114, 1822-1824.
La reacción benzoínica cruzada intramolecular es catalizada por el carbeno N-heterocíclico.
D. Enders, O. Niemeier, T. Balensiefer, Angew. Chem. Int. Ed., 2006, 45, 1463-1467. (c) 2003-2006, www.organic-chemistry.org
Condensación Aciloínica
| La reducción bimolecular que acopla dos ésteres carboxílicos por la reacción con sodio metálico en un solvente inerte y bajo reflujo, da una α -hidroxicetona que es conocido como una aciloína. Esta reacción es favorecida cuando R es un alquilo superior con las cadenas alquílicas largas, pueden usarse los solventes hirvientes. La versión intramolecular de esta reacción ha sido extensivamente utilizada para el cierre de anillos de tamaños diferentes, como se indica en el siguiente ejemplo. |
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Si la reacción se lleva a cabo en presencia de un donador de protón, como el alcohol, tiene lugar la reducción simple del ester al alcohol correspondiente (Reducción de Bouveault-Blanc).
La condensación de la benzoina produce productos similares, aunque con el substituyente aromático y bajo condiciones diferentes.
Cuando la condensación de la aciloina se lleva a cabo en presencia de clorotrimetilsilano, el intermedio del enediolato se une como el bis-silil derivado. Este puede aislarse y como consecuencia puede efectuarse la hidrólisis ácida donde la aciloina da un rendimiento global bueno.
Mecanismo
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Condensación de Knoevenagel (1887)/ Modificación de Doebner
La condensación de carbono que tiene hidrógenos ácidos (metileno activos de compuestos dicarbonílicos) con los aldehídos o cetonas en presencia de una base orgánica (piridina, piperidina, etc) , permite la formación de ácidos α,β-insaturados.
La Modificación de Doebner muestra que es posible obtener el mismo tipo de compuestos, si se utiliza ácidos carboxílicos, lo que incluye un descarboxilación inducida por la base utilizada.
Mecanismo
Inicialmente se forma un intermedio enol:
Este enol reacciona con el aldehído, y el aldol resultante sufre la eliminación subsiguiente inducido por la base utilizada:
Una variación razonable del mecanismo en que la piperidina actúa como el organocatalizador, involucra las iminas correspondientes que se interponen como los aceptares:
La modificación de Doebner, al hacer uso directo de ácidos dicarboxílicos, origina la descarboxilación simultánea a la eliminación:
Literatura reciente
J. S. Yadav, B. S. S. Reddy, A. K. Basak, B. Visali, A. V. Narsaiah, K. Nagaiah, Eur. J. Org. Chem., 2004, 546-551.
Reacción de Mannich
Esta condensación Mult.-componente de un aldehído no enolizable, una amina primaria o secundaria y un compuesto carbonílico enolizable, permite la formación de productos aminometilados. El derivado imino del aldehído es el aceptador en la reacción.
Se ha propuesto el desarrollo de la Reacción de Mannich en muchas rutas de biosíntesis, sobre todo para los alcaloides.
Mecanismo
Literatura Reciente.
S. Kobayashi, R. Matsubara, H. Kitagawa, Org. Lett., 2002, 4, 143-145.
Y. Hayashi, W. Tsuboi, I. Ashimine, T. Urushima, M. Shoji, K. Sakai, Angew. Chem., 2003, 115, 3805-3808.
Reacciones Multicomponentes
Las Reacciones de Multicomponente (MCRs) son reacciones convergentes en las que tres o más materiales de partida reaccionan para formar un producto dónde básicamente todos o la mayoría de los átomos contribuyen al producto recientemente formado.
| En un MCR, el producto se obtiene según una serie de reacciones químicas elementales. Así hay una red de equilibrio de la reacción, que finalmente confluyeren en un paso irreversible que rinde el producto. El desafío es dirigir un MCR de manera que la red de reacciones pre-equilibradas se encauce hacia el producto principal, evitando los productos laterales. |
El resultado es claramente dependiente de las siguientes condiciones: el solvente, la temperatura, el catalizador, la concentración, el tipo de materiales de partida y los grupos funcionales,. Tales consideraciones son de importancia particular en relación con el plan y descubrimiento de nuevos MCRs. (A. Dömling, Org. Chem. Highlights 2004, April 5.)
Reacciones Multicomponente con Compuestos Carbonílicos
Algunas de las primeras reacciones de multicomponentes en ser informadas fueron a través de derivados de compuestos carbonílicos. Un ejemplo es la Reacción de Mannich:
La Reacción de Mannich
| Obviamente, esta reacción sólo procede si un compuesto del carbonilo reacciona más rápidamente con la amina para dar una imina, y los otros carbonilos cumplen el papel de un nucleófilo. En casos dónde ambos compuestos carbonílicos pueden reaccionar como un nucleófilo o pueden llevar a las iminas con la misma reacción, dan lugar a una síntesis de multietapas | Los compuestos Carbonílicos jugaron un papel crucial en el descubrimiento temprano de reacciones de multicomponentes, como se observa en varias reacciones con su nombre: |
Reacción de Biginelli
Reacción de Gewald
Síntesis de Hantzsch de la Dihydropyridine (Pyridine)
Las Reacciones de Multicomponentes basado en Isocianatos
| Los Isocianatos juegan un papel dual como un nucleófilo y "electrófilo”, que permiten se lleve a cabo reacciones interesante de multicomponentes interesantes. Una de las primeras reacciones de multicomponente que utilizaron los isocianatos fue la Reacción de Passerini. | El mecanismo muestra cómo el isocianato despliega la reactividad ambidente. La tendencia de la oxidación lleva al C (II) a C(IV), produciendo los compuestos más estables |
La Reacción de Passerini
En realidad esta química interesante del isocianato se a redescubierto, llevando a un número aplastante de transformaciones útiles. Uno de éstos es la Reacción de Ugi:
Reacción de Ugi
| Las reacciones de Passerini yUgi llevan a compuestos péptidos interesantes que potencialmente son bioactivos. Los productos de estas reacciones pueden constituir los compuestos primarios interesantes para el desarrollo extenso de las moléculas más activos. Ambas reacciones ofrecen una manera barata y rápida de y generar bases de datos compuestos. | Desde una variedad amplia de isocianatos comercialmente disponibles |
Estos materiales de partida también pueden llevar totalmente a nuevas rutas de síntesis, como en la reacción siguiente en que el ácido levulinico juega el papel de un ácido carboxílico y un compuesto carbonílico simultáneamente:
H. Tye, M. Whittaker, Org. Biomol. Chem., 2004, 2, 813-815.
¿Pero cómo las reacciones de multicomponente pueden descubrirse?. A veces es una cuestión simple de ensayo y error. Algunas MCRs muy interesantes incluso han sido descubiertas preparando un conjunto de 10 materiales de partida diferentes. Analizando los productos de cada combinación (tres -, cuatro -, hasta las reacciones de diez componentes), uno puede seleccionar las reacciones que muestran un solo producto principal. HPLC y MS son los métodos analíticos útiles, porque la pureza y masa de la nueva molécula ayuda para decidir rápidamente si una reacción podría ser interesante investigar más allá.
(L. Weber, K. Illgen, M. Almstetter, Synlett, 1999, 366-374.)
Links of Interest
Organic Chemistry Highlights: Multicomponent Reactions
Reviews
A. Dömling, I. Ugi, Angew. Chem. Intl. Ed. 2000, 39, 3168.
A. Dömling, Org. Chem. Highlights 2004, April 5.
Literatura Reciente
Se desarrolló un sistema de acoplamiento de tres-componentes catalizado por oro, de aldehídos, alquenos, y aminas en el agua. Se obtuvieron rendimientos excelentes de la propargilamina formada en la mayoría de los casos para ambos aromáticos y aldehídos alifáticos y varias aminas.
V. K.-Y. Lo, Y. Liu, M.-K. Wong, C.-M. Che, Org. Lett., 2006, 8, 1529-1532.
Se han sintetizado Triazoles vía una reacciñón de acoplamiento de tres-componentes de alqueno activado, el alqueno es terminal, los alilo se carbonatan, y las azidas del trimetil bajo catálisis de Pd(0)-Cu(I) una catálisis bimetálica.
S. Kamijo, T. Jin, Z. Huo, Y. Yamamoto, J. Am. Chem. Soc., 2003, 125, 7786-7787.
Pueden construirse las estructuras de aminas alílicas privilegiadas de manera regioselectiva, y pueden obtenerse una diversidad de orientaciones catalizada por paladio. Igualmente se ha estudiado una mezcla de cuatro-componentes basada en la plataforma del alenylborano. Una síntesis corta de rolipram también se demuestra.
K. Tonogaki, K. Itami, J.-I. Yoshida, J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 1464-1465.
Existe una situación favorable para formar un selectivamente un enantiómero en un acoplamiento de tres-componentes de aldehídos, alquinos, aminas, catalizados por el hidrato de 4-piperidone hidrocloruro, con muy buenos rendimientos. Una ruptura selectiva del piperidone que protege el grupo es el posible usando amonio/EtOH o un amina.
P. Aschwanden, C. R. J. Stephenson, E. M. Carreira, Org. Lett., 2006, 8, 2437-2440.
A. Bisai, V. K. Singh, Org. Lett., 2006, 8, 2405-2408.
Las reacciones de tres-componentes de aldehídos, aminas, y dietil phosphitos catalizados por Mg(ClO4)2 o yodo molecular permitieron la formación elegante de fosfonatos de amino con rendimientos excelentes bajo las condiciones de la reacción suaves.
J. Wu, W. Sun, H.-G. Xia, X. Sun, Org. Biomol. Chem., 2006, 4, 1663-1666.
El catalizador de cobre, puede ser sustituído por reactivos organoindium. (InCl3)
D. A. Negro, B. A. Arndtsen, Org. Lett., 2006, 8, 1991-1993.
Una novedad se presenta en la síntesis simple y eficaz de: β-aminonitrilos, ello se ha logrado por una condensación de tres-componentes de compuestos carbonílicos, aminas y cianuro de trimetilsilil en presencia de (bromuro de bromodimetil)sulfonato como un catalizador a la temperatura ambinete.
B. DAS, R., RAMU, B., RAVIKANTH, K., Ravinder Reddy, la Síntesis, 2006, 1419-1422.
Las propargilaminas han sido sintetizados por una catálisis de sales complejas de Au(III) del acomplamiento de tres-componentes de aldehídos, amines, y alquinos en agua con rendimientos excelentes a 40°C..
V. K.-Y. Lo, Y. Liu, M.-K. Wong, C.-M. Che, Org. Lett., 2006, 8, 1529-1532.
Un eficiente método para la síntesis de alcanos multifuncionalizados ha sido desarrollado en la presencia de CuI al 5% como catalizador, una especie organozincica CF3COOZnR reaccionando con α,β-acetilenic cetonas y aldehidos en un alcano trisubstituído con alta regioeselectividad. La reacción con β-substituídos-α,β-acetilenic cetonas.
S. Xue, L. He, Y.-K. Liu, K.-Z. Han, Q.-X. Guo, Synthesis, 2006, 666-674.
El tratamiento de varios compuestos aromáticos y aminas alifáticas con una mezcla de alquinos terminales y solución de dimetilzinc en toluene rinde amines propargilicas protegidas con un moderado rendimiento. Se desarrolló una síntesis de tres-componentes de aminas propargílicas con aldehído, ortho-metoxianiline y fenilacetileno a través de la formación in situ de la imina correspondiente en presencia de dimetilzinc
Zani, S. Alesi, P. G. Cozzi, C. Bolm, J. Org. Chem., 2006, 71, 1558-1562.
Una reacción de multicomponentes muy eficaz, catalizada por cobre, se presenta en la síntesis de N-sulfonilamidas. Esta reacción tiene un alcance sumamente amplio con respecto a todos los tres componentes de acoplamiento de alquenoo, azide del sulfonilo, y amina. Se discuten dos rutas alternativas Bae, H. Han, S. Chang, J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 2038-2039.
Una reacción de cuatro-componentes muy eficaz de substratos disponibles se ha desarrollado. En la reacción de Ugi, el equilibria entre aminas primario, isocianatos, compuestos de carbonilo y ácidos carboxílicos son cambiados de sitio por una reestructuración del Mumm-tipo irreversible final. El ácido carboxilicó puede reemplazarse por o-nitrofenol o p-nitrofenol.
L. El Kaim, L. Grimau, J. Oble, Angew. Chem., 2005, 117, 8175-8178.
Reacción de Petasis
La Reacción de Petasis, una reacción de multicomponentes (MCR) permite la preparación de aminas y sus derivados como los ácidos de -amino.
La reacción también es llamada, reacción del Borono, la Reacción de Mannich Ácida, puesto que procede vía una imina con el ligando orgánico de boro, similar al papel del componente cetona enolizable en la Reacción de Mannich original
Mecanismo
Como en la reacción clásica.la Reacción de Petasis involucra también un número grande de equilibrio interdependiente, alguno de ellos idéntico a aquéllos que se presentan en la Reacción de Mannich.
Poco se conoce con certeza en relación con el paso importante que involucra la adición del nucleófilo, del ligando orgánico de borono a la imina. Una propuesta es que el traslado realmente es intramolecular, y tiene lugar vía el aducto imaginado anteriormente:
Sin tener en cuenta cómo tiene lugar, el hecho que esta adición es ciertamente irreversible imparte una ventaja clara. En el Mannich clásico, la reversibilidad de los límites del paso final el número de casos dónde los rendimientos son sintéticamente útiles. Por la comparación, la reacción del Boro y la reacción de Mannich Ácida permite llevar a cabo un alcance muy amplio de conversiones.
La reacción directa con el glioxílico y los méritos ácidos tiene relación como se a visto con la Síntesis de Strecker.
Esta reacción puede llevarse a cabo con aminas secundarias, el impedimento estérico está presente en la aminas primarias, hidrazinas o anilinas en diclorometano a la temperatura ambiente
Literatura Reciente.
M. Follmann, F. Gaul, T Schäfer, S. Kopec, P. Hamley, Synlett, 2005, 1009-1011.
Pechmann Condensation
Coumarin Synthesis
La Condensación de Pechmann permite la síntesis de cumarinas por la reacción de fenoles con β-cetoésteres.
Mecanismo
La reacción se dirige con un ácido de Brønstedt fuerte como ácido del metanosulfonicp o un ácido de Lewis como AlCl3. El ácido cataliza la transesterificación así como la tautomerisación del ceto-enol:
Una adición de Michael, lleva a la formación del esqueleto de la cumarina. Esta adición se sigue por la rearomatización:
La eliminación ácido-inducido subsecuente, de agua, da el producto:
Literatura reciente
S. K. De, R. A. Gibbs, Synthesis, 2005, 1231-1233.
M. K. Potdar, S. S. Mohile, M. M. Salunkhe, Tetrahedron Lett., 2001, 42, 9285-9287.
Adición de Michael
La adición 1,4(o adición conjugada) a carbaniones estabilizado por resonancia, es conocida como La Adición de Michael que puede controlarse termodinámicamente; los donadores de la reacción, los metilenos activos, están como malonates y nitroalcanos, y los aceptadores se activan las olefinas como compuestos α,β -insaturados carbonilo.
Ejemplos:
| donadores |
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| aceptadores |
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Mecanismo
Literatura reciente:
El Líquido iónico como catalizador y medio de reacción. La influencia dramática de un líquido iónico es una tarea específica, [el bmIm]OH, en la adición de Michael de metileno compuesto activo a cetones conjugadas, ésters carboxílicos y Nitrilos.
B., C. RANU, S., Banerjee, Org. Lett., 2005, 7, 3049-3052.
El Difenilprolinol Meil Ether: Un catalizador altamente enantioselectivo para la adición de Michael de aldehido a simples enonas.
Y. Chi, S. H. Gellman, Org. Lett., 2005, 7, 4253-4256.
La construcción de estereocentros cuaternarios por las adiciones conjugadas eficaces y prácticas a α,β-insaturado cetonas con un quiral catalizador orgánico.
F. WU, H., LI, R., Hong, L., Deng, Angew. Chem. Int. Ed., 2006, 45, 947-950.
Un nuevo modelo de reactividad para los bromuros de vinilo: la substitución vía el paladio como catalizador en los C-N enlaces/reacciones de adición de Michael.
M. C. WILLIS, J., CHAUHAN, W., G. Whittinham, Org. Biomol. Chem., 2005, 3, 3094-3095.
Enantio - y Diastereoselective Michael Reaction de 1,3-Dicarbonyl Compuestos a Nitroolefins Catalyzed por un Bifunctional Thiourea T. OKINO, Y., HOASHI, T., FUKUKAWA, X., XU, Y., TAKEMOTO, J., Es. Chem. Soc., 2005, 7, 119-125.
Importance of Chiral Phase-Transfer Catalysts with Dual Functions in Obtaining High Enantioselectivity in the Michael Reaction of Malonates and Chalcone Derivatives
T. Ooi, D. Ohara, K. Fukumoto, K. Maruoka, Org. Lett., 2005, 7, 3195-3197.
Expanding the Scope of Lewis Acid Catalysis in Water: Remarkable Ligand Acceleration of Aqueous Ytterbium Triflate Catalyzed Michael Addition Reactions
Rui Ding, K. Katebzadeh, L. Roman, K.-E. Bergquist, U. M. Lindström, J. Org. Chem., 2006, 71, 352-355.
Anelación de Robinson
| La anelación de Robinson es una reacción útil para la formación de anillos de seis-miembros como en los compuestos policiclicos y los esteroides. Combina dos reacciones: la Adición de Michael y la Condensación Aldólica |
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Mecanismo
El primer paso en el proceso de Adición de Michael es la utilización como sustrato un α,β- cetona insaturadas, como las cetona vinilo de metilo,:
El intermedio enolate recientemente formado debe tautomerizarse primero para la continuación de la conversión:
| La ciclización subsecuente vía la adición de Aldol, se sigue por una condensación para formar un anillo de seis-miembros, la enona del anillo |
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| La anelación de Robinson también puede proceder bajo la catálisis ácida, con el proceso entero que ocurre en una reactor, como se muestra abajo. El uso de un precursor α,β- cetona insaturada, como una β-clorocetona, puede reducirse la concentración de la enona y puede disminuir la reacción lateral de polimerización. |
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a) C. H. Heathcock, J. E. Ellis, J. E. McMurry, A. Coppolino, Tetrahedron Lett., 1971, 12, 4995. DOI
b) C. H. Heathcock, C. Mahaim, M. F. Schlecht, T. Utawanit, J. Org. Chem., 1984, 49, 3264.
Reacción de Prins
| La reacción de Prins es la adición de aldehidos a alquenos, bajo una catálisis ácida, y da productos diferentes que dependen de las condiciones de la reacción. Puede pensarse conceptualmente como la adición de los elementos del gem-diol que hidratan el carbonilo del aldehído. |
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| Un exceso de aldehído y temperaturas < 70 °C llevan a la formación de acetales. Cuando un equivalente de aldehído se usa y las temperaturas son > pueden aislarse diols de alcoholes alílicos. |
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El mecanismo
La reciente Literatura
J. S. Yadav, B. V. S. Reddy, M. S. Reddy, N. Niranjan, A. R. Prasad, Eur. J. Org. Chem., 2003, 1779-1783.
URL: http://www.organic-chemistry.org/namedreactions/benzoin-condensation.shtm )
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| Enviado por: | Wilbert Rivera Muñoz |
| Idioma: | castellano |
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