121

UNIDAD 3 ANILLOS HETEROCÍCLICOS DE CINCO

MIEMBROS CON DOS HETEROÁTOMOS TIAZOLES, IMIDAZOLES Y OXOAZOLES

TODOS SON AROMÁTICOS

122

TIAZOLES: 1,3-TIAZOL

• Compuesto ππππ-excesivo• Aromaticidad mayor que oxoazol, imidazol o pirrol

SEAr

Métodos de síntesis de tiazol

123

Síntesis de Hantzsch

αααα-halocarbonilo + tiamida

Síntesis de Hantszch de tiazoles

124

La reacción con N-sustitución da lugar a sales

La reacción con tiourea

Síntesis de Gabriel de tiazoles

125

O

R1

NH

O

R2

P4S10 o H2S N

S

R1 R2

O

R1

NH2O

R2

EtO

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

Síntesis de imidazoles. Ruta retrosintética

127

128

Síntesis de imidazoles a partir de segmentos

Esta ruta se demostró por primera vez usando:GLIOXALAMONIACOFORMALDEHÍDOAl producto se le llamó glioxalina

129

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

130

NH

N

R1

R2

R2

OH

O

O

H

R1

H2N

-2 H2O

-HCOOHguanidina

2

Síntesis de Bredereck de imidazoles

Síntesis de oxoazol

131

O

N

1

4

5 2

3Rutas retrosintéticas

SEAr

Síntesis de Robinson-Gabriel de oxoazoles

132

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

Síntesis de Blümlein-Lewy

134

UNIDADES 4 y 6

135

Anillos de 6PIRIDINAS Y PIRAZINAS

136

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

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

138

Síntesis de piridinas a partir de compuestos 1,5-dicarbonílicos

Agentes oxidantes más comunes:

FeCl3

NaNO2 /ác. acéticoHNO3

139

Ciclocondensación de ésteres de ácido 3-aminocrotonato con ββββ-dicarbonilos

Nada más está reportada este tipo de reacciónno hay reportes con otros compuestos similares

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)

Síntesis de Hantzsch

141

Un aldehído reacciona con dos equivalentes de 1,3-dicarbonílicoen presencia de amoniaco

Hay dos posibles mecanismos

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

143

Mecanismos/rutas de Hantzsch para la síntesis de piridinas

Ruta 2: El producto de la condensación aldólica reacciona con enamina

-2H

Síntesis de Güareshi-Thorpe

144

145

PIRAZINAS

• Molécula plana.• No muy buenas para la SEAr mejor si hay un electrodonador.• Adición E+ a los nitrógenos.

146

N

N

O

O

H2N

H2N

H2N

H2NN

N

N

N

NH2

O

O

H2N

O

O

Retrosíntesis a pirazinas

147

Condensación de 1,2 dicarbonilos y 1,2-diaminas seguido de oxidación

Agentes oxidantes más comunes en está reacción:CuOMnO2 en KOH/EtOH

Condensación de αααα-aminocarbonilos

148

Si se trabaja con compuestos asimétricos se obtienen mezclas pero prevalecen losefectos estéricos en cuanto a productos mayoritarios