UNIDADES 4, 5 y 6

168

Anillos de 6

PIRIDINAS, PIRAZINAS y los fusionados:

QUINOLINAS e ISOQUINOLINAS

169

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. N1

2

3

45

6

H

170

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

171

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

Agentes oxidantes más comunes:

FeCl3NaNO2 /ác. acético

HNO3

172

Ciclocondensación de ésteres de 3-aminocrotonatos con ββββ-dicarbonilosác. crotónico

Ciclocondensación de 1,3-dicetonas (ββββ-dicarbonilos) en presencia de amoniaco

173

R

RO

O

-H2O

O

R

OH3C

-2 H2O

N R

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

174

Un aldehído reacciona con dos equivalentes de 1,3-dicarbonílico

en presencia de amoniaco

Hay dos posibles mecanismos

Mecanismo de Hantzsch para la

síntesis de piridinas

175

Reacción inicial de carbonilos

Síntesis de Güareshi-Thorpe

176

177

QUINOLINAS E ISOQUINOLINAS

• Son aromáticos/resonancia

• La protonación/acilación tiene lugar sobre el N al igual que en el caso de piridinas

• SEAr en anillo bencénico mayormente por ser más activado (más rico en electrones; el

N tiene efecto electroatrayente desactivador del anillo piridinoide)

• SNAr más rápida que con piridina debido a la estabilización por conjugación en los anillos

fusionados de los productos de adición (Quinolina (C2 y C4); Isoquinolina (C1 y C3)

178

Retrosíntesis similar a la piridina con la inclusión del anillo

bencénico en la posición adecuada

Síntesis de Combes

Síntesis de Skraup

179

Síntesis de CombesReacción de arilaminas y 1,3-dicarbonílicos

Ataque nucleófilo SEAr

Síntesis de Skraup y Doebner-Miller

180

Anilínico carbonilo α,βα,βα,βα,β-insaturado

Adición de Michael SEAr

181

NH2

O

H

H2SO4

N

O

N

H2SO4

anilina

Ruta muy práctica para la síntesis

de muchas quinolinas sustituidas

Síntesis de Skraup

Para isoquinolinas

182

Síntesis de Bischler-Nipieralski

SEAr

Precursor difícil de sintetizar

183

PIRAZINAS

• Molécula plana.

• No muy buenas para la SEAr mejor si hay un electrodonador.

• Adición E+ a los nitrógenos.

184

N

N

O

O

H2N

H2N

H2N

H2NN

N

N

N

NH2

O

O

H2N

O

O

Retrosíntesis a pirazinas

185

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

Agentes oxidantes más comunes en está reacción:

CuO

MnO2 en KOH/EtOH

Condensación de αααα-aminocarbonilos

186

Si se trabaja con compuestos asimétricos se obtienen mezclas pero prevalecen los

efectos estéricos en cuanto a productos mayoritarios

187

Unidades 4, 5 y 6.

La formación de

Piridinas, anillos

fusionados y Pirazinas

EN ALIMENTOS

188

Rutas a piridinas

Desde intermedios de Maillard. Condensación aldólica + adición de fuente de nitrógeno

Desde reductonas y

fuente de nitrógeno

Desde productos de degradación de Strecker

189

Rutas a pirazinas

190

Las rutas más probables se basan en autocondensación de 2 moléculas

(intermedios de Maillard)

tipo αααα-aminocarbonilo

O

R2 NH2

R1O

R2 O

R1

NH3 Degradación de Strecker

NH3

O

R2

OH

R1

191

Vía condensación de αααα-aminocarbonilos

192

193

Chiles contienen 2-isobutil-3-metoxipirazina

Ruta propuesta a Quinolin-imidazoles

194

195

Alquilpiridinas en café tostado

Olor mazorca, pan,

tabaco, galleta

Volátiles identificados

en el tostadoEn jarabes

mohoso

Referencia: Ivon Flament. Coffe flavor chemistry, Ed. Wiley

Pirazinas en cacahuate tostado

196

197

Pirazinas en tubérculos (papa)

198

En chile