AcilaciónEn química, la acilación (raramente, pero más formalmente: alcanoilación) es el proceso de agregar un grupo acilo a un compuesto. El compuesto que provee el grupo acilo es denominado el grupo acilante. Debido a que forman electrófilos fuertes cuando son tratados con algún metal, los halogenuros de acilo son usados comúnmente como agentes acilantes. Por ejemplo, la acilación de Friedel-Crafts utiliza cloruro de acetilo, CH3COCl, como el agente acilante, y cloruro de aluminio (AlCl3) como catalizador para agregar un grupo etanoílo (acetilo) al benceno: El mecanismo de esta reacción es la sustitución electrofílica aromática. Los halogenuros de acilo y anhídridos de ácido son también usados comúnmente como agentes acilantes para acilar aminas para formar amidas o acilar alcoholes para formar ésteres. Las aminas y los alcoholes son nucleófilos. El ácido succínico también es usado comúnmente para un tipo específico de acilación denominado succinación. Un uso industrial de la acilación es en la síntesis de aspirina, en la que el ácido salicílico es acilado por el anhídrido acético. Condensación aciloínica La Condensación aciloínica es un acoplamiento (o copulación) reductivo de dos ésteres utilizando sodio metálico para dar como producto una α-hidroxicetona, (aciloína).1 2 3 La reacción es más viable cuando el grupo R es alifático. Para lograr la reacción, se debe llevar a cabo en un solvente aprótico con alto punto de ebullición, tales como benceno o tolueno. (El uso de solventes próticos conlleva a la reducción de Bouveault-Blanc.) Dependiendo del tamaño del anillo y las propiedades conformacionales y estéricas, la condensación aciloínica de diésteres favorece la reacción intramolecular, formando aciloínas endocíclicas. Mecanismo El mecanismo consiste en cuatro pasos: (1) Ionización oxidativa de dos átomos de sodio sobre la doble ligadura de dos moléculas de éster. (2) Condensación por radicales libres entre dos moléculas del derivado homolítico del éster (Una reacción tipo Würtz). Posteriormente se llevan a cabo ambas eliminaciones del grupo alcoxilo, produciendo una 1,2-dicetona. (3) Ionización oxidativa de dos átomos de sodio en ambos dobles enlaces de la dicetona. El resultado es el enodiolato disódico. (4) Neutralización con agua para formar el enodiol, el cual tautomeriza a la aciloína. Variaciones Método de Rühlmann El método de acuerdo a Rühlmann4 utiliza trimetilclorosilano como trampa química; de este modo, las reacciones en competencia son fácilmente abatidas, por lo que el rendimiento aumenta. La ruptura hidrolítica del sililéter da como producto la aciloína. Para lograr una ruptura moderada se puede utilizar metanol. Usualmente se utilizan tolueno, dioxano, tetrahidrofurano o dialquil éteres acíclicos como solventes. Catalizador de Adams Óxido de platino (IV). Nombre IUPAC Dióxido de platino, óxido platínico. General Fórmula semidesarrollada PtO2 Fórmula molecular ? Identificadores Número CAS 1314-15-41 ChemSpider 306130 PubChem 345198 Propiedades físicas Apariencia Densidad Masa molar Punto de fusión Sólido negro 11800 kg/m3; 11,8 g/cm3 227.08 g/mol 450 °C (723 K) Valores en el SI y en condiciones estándar (25 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario. [editar datos en Wikidata] El catalizador de Adams, también conocido como dióxido de platino, se suele representar como un hidrato del óxido de platino (IV), PtO2-H2O. Es un catalizador para hidrogenación e hidrogenolisis en síntesis orgánica. Este polvo de color marrón oscuro está disponible comercialmente. El propio óxido no es un catalizador activo, pero se activa después de la exposición al hidrógeno por lo cual se convierte en negro de platino, el cual es el funge como catalizador de las reacciones. Preparación El catalizador de Adams se prepara a partir del ácido cloroplatínico H2PtCl6 o del cloroplatinato de amonio, (NH4)2PtCl6, con fusión con el nitrato de sodio. Se preparó por primera vez por V. Voorhees y Roger Adams.2 El procedimiento consiste primero en la preparación de un nitrato de platino que se calienta con el fin de expulsar los óxidos de nitrógeno.3 H2PtCl6 + 6 NaNO3 → Pt(NO3)4 + 6 NaCl (aq) + 2 HNO3 Pt(NO3)4 → PtO2 + 4 NO2 + O2 La torta resultante se lava con agua para eliminar los nitratos. El catalizador puede ser utilizado tal cual o seco, y se almacena en un desecador para su uso posterior. El platino puede ser recuperado de catalizador usado por la reconversión a cloroplatinato de amonio empleando agua regia y amoníaco. Cuando se utiliza para oxidación, tiene la siguiente estequiometría: PtO2 + 4[H] → Pt + 2 H2O Usos El catalizador de Adams se utiliza para diversas aplicaciones. Ha demostrado ser valioso para la hidrogenación, hidrogenólisis, deshidrogenación y oxidación. Durante la reacción, el metal de platino con hidrógeno adsorbido (negro de platino) es el catalizador activo.4 5 La hidrogenación se lleva a cabo mediante una adición syn cuando se utiliza en un alquino, dando como producto un alqueno cis. Algunas de las transformaciones más importantes son: La hidrogenación de los compuestos nitro a las aminas correspondientes. Los catalizadores de platino son preferidos a los de paladio para evitar hidrogenólisis alternativas. Cuando se efectúa la reducción de nitrocompuestos a aminas, los catalizadores de platino son preferibles a los catalizadores de paladio para minimizar la hidrogenólisis. R-NO2 + H2 (Adams) → R-NH2 Reducción de cetonas a alcoholes. R-CO-R + H2 (Adams) → R-CH(OH)-R En las reducciones de los alquenos, se añade un nitrocompuesto (El cual no es atacado en este caso) al catalizador de Adams. El catalizador se utiliza también para la hidrogenólisis de ésteres fenílicos del ácido fosfórico, reacción que no ocurre con los catalizadores de paladio. El pH del disolvente afecta de manera significativa el curso de la reacción, y las reacciones de los catalizadores se han mejorado mediante la realización de la reducción en ácido acético puro, o sus diluciones en otros solventes. Desarrollo Antes de desarrollarse el catalizador de Adams, las hidrogenaciones orgánicas se llevaban a cabo utilizando el paladio coloidal, el platino coloidal o negro de platino. Los catalizadores coloidales eran más activos, pero presentaban la dificultad para aislar los productos de la reacción. Esto condujo al uso generalizado del negro de platino. Medidas de seguridad Pocas medidas de precaución son necesarias con el óxido, pero, después de la exposición a H2, el platino negro resultante puede ser pirofórico. Por lo tanto, no debe dejarse secar y toda exposición al oxígeno debe reducirse al mínimo. Catalizador de Adkins El catalizador de Adkins, referido también como Catalizador de Lazier, es un complejo inorgánico (a veces llamado "cromito de cobre") de composición general de Cu2Cr2O5, pero puede contener óxido de bario. Se utiliza para catalizar diversas reacciones de oxidación-reducción en síntesis orgánica.1 Fue descrito por primera vez en 1908.2 Una variedad de compuestos son reconocidos también como Catalizador de Adkins: Cr2CuO4·CuO·BaCrO4 (CAS # 99328-50-4) y Cr2Cu2O5 (CAS# 12053-18-8). Este último a veces es intencionadamente envenenado con quinoleína, cuando el catalizador se utiliza para reacciones de descarboxilación. El catalizador se desarrolló en América del Norte por Homero Adkins Burton y Arthur Wilbur Lazier basado en parte en el interrogatorio a químicos alemanes a partir de Segunda Guerra Mundial en relación con el Proceso de Fischer-Tropsch.3 El catalizador Cr2CuO4·CuO·BaCrO4 se prepara mediante la adición de una solución que contiene nitrato de bario y nitrato de cobre (II) en una solución cromato de amonio. Este precipitado resultante se calcina de 350 a 400°C.4 Reacciones Hidrogenación de ésteres a su alcohol correspondiente.5 El antraceno se hidrogena parcialmente en las posiciones 9,10. Hidrogenólisis del alcohol tetrahidrofurfurílico al 1,5-pentanodiol a 250-300°C y 3300-6000 psi de presión de H2.6 Descarboxilación de ácido α-fenilcinámico para dar como producto el cis-estilbeno.7 Las reacciones que involucran hidrógeno se llevan a cabo en fase gaseosa relativamente a alta presión (135 atm) y altas temperaturas (150-300°) en una bomba de hidrogenación. Se conocen catalizadores más activos que requieren condiciones menos vigorosas, aunque se suelen emplear metales más costosos, como el platino (Véase Catalizador de Adams) y el paladio. Reacción de Adkins-Peterson La reacción de Adkins-Peterson es un método de oxidación del metanol con oxígeno del aire para preparar formaldehído. Se utilizan óxidos de metales como catalizadores, tales como óxidos de hierro, trióxido de molibdeno o sus combinaciones. La reacción fue desarrollada por Homer Burton Adkins y Wesley R. Peterson. Adición conjugada compuestos carbonílicos α-β-insaturados y acrilonitrilos. dan adiciones 1. con agua. R2CuLi. En el caso de una enona conjugada. por ejemplo un carbonilo. Son susceptibles de adiciones nucleófilas conjugadas. Los dialquilcupratos de litio (o reactivos de Gilman).4) Mecanismo de reacción En una adición conjugada.β-insaturados reaccionan con HCN conduciendo al β-cianocarbonilo. alcoholes y aminas a los correspondientes compuestos carbonílicos hidroxi. el ataque nucleófilo conduce al enolato. Si existiera catálisis ácida. si es con catálisis básica mejor. Et2AlCN. el ataque nucleófilo se produce en la posición β (que se puede deducir que es electrófila por estructuras de resonancia). por ejemplo. Un α-aminoácido es oxidado por calentamiento con un azúcar oxidante . 1.4 sobre carbonilos conjugados.β-insaturadas. La reacción va especialmente bien con cetonas α. El cianuro de dietilaluminio. Reacción de aminoácidos de Akabori Hay dos tipos de Reacciones de aminoácidos de Akabori 1. teniendo como resultado la desaparición de la conjugación y la creación de dos nuevos enlaces en cada extremo de lo que era el sistema conjugado (posiciones 1 y 4). puede ser usado como fuente de cianuro en adiciones conjugadas (más seguro que el HCN).β-insaturados reaccionan. Las enaminas también pueden dar lugar a adiciones de tipo Michael con olefinas activadas (aceptores de Michael). que se protona a enol y tautomeriza a la forma ceto.Adición conjugada sobre una enona Una adición conjugada o adición nucleofílica conjugada es un tipo de reacción química orgánica en la que tiene lugar una adición nucleófila sobre un sistema conjugado formado por un doble enlace sustituido con un grupo aceptor de electrones por resonancia. YX + CH2=CH−CH=O → XCH2−CH=CH−OY (Adición 1. Reacciones Las cetonas y aldehídos α. La reacción de Michael implica la adición conjugada de enolatos. La carga negativa se deslocaliza entonces hacia el grupo electroaceptor. el ataque nucleófilo conduciría directamente al enol. alcoxi y amino β-sustituidos. Las cetonas y aldehídos α. La reacción procede cuando los dos reactivos se alinean en una geometría favorable. muchas reacciones catalizadas por ácidos de Lewis han resultado útiles y se han desarrollado métodos que pueden tener altos rendimientos y selectividades a temperaturas significativamente más bajas. pero en el caso de los alenilsilanos. Los posibles grupos funcionales que pueden funcionar como componentes eno incluyen a los olefínicos. pero tales casos son raros.5 del hidrógeno alílico con la formación de un enlace σ. los componentes que contienen los enlaces carbonilo (C = O). [4] Por lo general. Reacción de Alder-eno La reacción Alder-eno (llamada también Reacción eno) es una reacción química orgánica entre un alqueno que presente un hidrógeno alílico y un compuesto con al menos un enlace π llamado enófilo. un aldehído. las reacciones eno por lo general requieren altas temperaturas. por la tensión generada por el componente eno. el hidrógeno alílico de los componentes alénicos participan en las reacciones eno. dándose así un sililalquino. el átomo de hidrógeno alénico α al sustituyente de silicio es el transferido. pero las energías de activación son mucho mayores. Como resultado. pero se requieren altas temperaturas (150-170 °C). una cetona o una imina. Sin embargo. El enófilo puede ser un alqueno. acetilénicos. ciclopropilos. Sin embargo. por ejemplo en la reacción con dihidropirano.2 A temperatura mayores a 400 °C se lleva a cabo la reacción inversa. la reacción Retro-Eno. los grupos eno con alta tensión y anillos pequeños fusionados sufren reacciones eno a temperaturas mucho más bajas. aromáticos. En general.2. alénicos. Un α-aminoácido y sus ésteres son reducidos por una amalgama de sodio y HCl en etanol para dar los α-amino aldehídos correspondientes. Además.1 La reacción Alder-eno presenta un mecanismo relacionado con el de la reacción de Diels-Alder. imino (C = N) y tiocarbonilo (C = S) han sido reportados. y hetero-carbono. propargílica ó α. La reacción consiste en la migración 1. El fenol puede actuar como un componente eno. lo que ha limitado la propuesta de los mecanismos y su uso en síntesis. El producto obtenido es un alqueno con el doble enlace intercambiado en la posición alílica.4 El enófilo . el proceso eno se ve favorecida por sustituyentes electroatractores en el enófilo.3 El componente eno El componente eno puede ser una molécula que contenga un enlace π y un hidrógeno activo en la posición alílica. 4 Mecanismo La reacción Alder-eno es una reacción pericíclica. C ≡ P). N = O. La naturaleza concertada del proceso eno ha sido sustentada experimentalmente.5 El estado de transición propuesto para la reacción eno térmica del propeno con el formaldehído tiene una conformación de sobre. El modo de adición del enófilo al grupo eno en la reacción Alder-eno térmica puede ser descrito como suprafacial. O = O. acetilenos. lo que permite predicciones precisas sobre la diastereoselectividad de muchas reacciones. C = C = S. tal y como fue calculado en el nivel 3-21G.3 . S = O). (Figura 4).6 y la reacción puede ser designada como [σ2s + π2s + π2s] en la notación de Woodward-Hoffmann.7 Figure 3. sistemas de cumuleno (N = S = O.Estructura del estado de transición 3-21G de la reacción eno entre el propeno y el formaldehído.Los enófilos son moléculas que contienen al menos un enlace π con sustituyentes electroatractores que reducen significativamente el Orbital más Bajo Desocupado (LUMO) del enlace π. Si = Sí. La ventaja de este modelo es el hecho de que los parámetros estéricos tales como 1. donde se da la la interacción de tres componentes: los orbitales HOMO del eno. Los enófilos pueden contener enlaces carbonocarbono múltiples (olefinas. enlaces carbono-hetero múltiples (C = O en el caso de las reacciones carbonil-eno.5 Figure 2.2diecuatorial son fáciles de visualizar. ha alentado a considerar una conformación parecida al de silla para el estado de transición. C = C = O. N = S = N. con un ángulo de enlace C-O-H de 155ºo. C≡N+). enlaces múltiples hetero-hetero (N = N. C≡O+. C = N. El estudio de las reacciones de carbonilos promovidos por ácidos de Lewis. el orbital LUMO del enlace CH alílico del ene y el LUMO del enófilo (Figura 2). benzinos). tales como los procesos glioxilato-eno catalizados por aluminio. SO2) y sistemas π con carga formal positiva (C=N+.3-diaxial y la repulsión 1. Mecanismo concertado para la reacción. C=S+. C = S. una reacción térmica eno puede ocurrir a través de una vía birradical no concertada. En general. En reacciones promovidas por ácidos de Lewis. En las reacciones térmicas eno. Mecanismo birradical Cuando un mecanismo concertado es geométricamente desfavorable. El carácter gradual del proceso se ve favorecido por la estabilidad de los radicales ciclopentenilo y ciclohexenilo.3 . se ha observado una preferencia cualitativa al isómero endo.Figura 4. El regioisómero más favorecido vendrá del estado de transición en el que las cargas transitorios son más estables por la orientación del par eno-enófilo. la reacción eno del ciclopenteno y ciclohexeno con azodicarboxilato de dietilo puede ser catalizada por iniciadores de radicales libres. Por ejemplo. Mecanismo birradical por pasos de la reacción eno.4 Inducción asimétrica interna Respecto a la diastereoselectividad con respecto a los nuevos centros quirales formados. los átomos de hidrógenos metílicos y metilénicos se abstraen mucho más fácilmente que el hidrógeno del metino. el éxito de una reacción eno es determinada en gran medida por la accesibilidad estérica del hidrógeno alílico del eno. con la consecuente formación del enlace σ. el orden de reactividad de la abstracción del átomo de Hidrógeno es primario> secundario> terciario. independientemente de la estabilidad termodinámica de los productos de olefinas internas.ácido de Lewis determina en gran medida la relativa facilidad de abstracción de hidrógenos de metilo vs metileno. Regioselectividad Así como en el caso de cicloadición. pero los efectos estéricos pueden modificar esta preferencia (Figura 6). así como la dificultad de ciclopenteno y ciclohexeno de obtener la geometría óptima de un proceso concertado. el par enófilo . Estado de transición similar a silla propuesto para adiciones carbonilo-eno catalizados por ácidos de Lewis. sino por pasos.8 Figura 5.3 La orientación de una adición eno puede predecirse a partir de la estabilización relativa de las cargas parciales desarrolladas en un estado de transición asimétrica. Snider ha añadido un tipo de reacción IV (Figura 7). Teniendo en cuenta la posición de conexión del ene y el enófilo. por lo que proceden con mayor facilidad. II y III. Preferencia endo en la reacción eno. el solapamiento orbital entre la eno y enológico es en gran parte controlado por la geometría de la aproximación de los componentes.Reacciones eno intramoleculares Las reacciones eno intramoleculares proceden debido a que tienen entropías de activación negativas menores que sus contrapartes intrermoleculares. ocurren incluso en los casos de enófilos simples. En estas reacciones.4 . Figure 6.9 Las altas regio-y estereoselectividades que se pueden obtener en estas reacciones pueden ofrecer un control considerable en la síntesis de sistemas de anillos complicados. tales como alquenos no activados y alquinos. Oppolzer ha clasificado a las reacciones eno térmicas y catalizadas por ácidos de Lewis intramoleculares como los tipos I. y su uso como catalizadores ácidos de Lewis en las reacciones eno ha ampliado el alcance de estas reacciones y ha permitido su estudio y el desarrollo en condiciones mucho más suaves.2 Condiciones de reacción Siempre y cuando la nucleofilicidad del grupo alquilo no lleve a reacciones secundarias. como ocurre en la reacción que se muestra en la Figura 8. tales como los éteres.Figure 8. los rendimientos más altos se alcanzan habitualmente a utilizar halocarbonos como disolventes.2 Ya que un ácido de Lewis puede acomplejarse directamente con el oxígeno del carbonilo. β-insaturados. la cantidad del ácido de Lewis puede variar ampliamente. La razón del éxito de este catalizador es el hecho de que el complejo eno-aducto-Me2AlCl pueden reaccionar para producir el metano y el alcóxido de aluminio. Reacciones eno catalizadas por ácidos de Lewis Las reacciones eno térmicas tienen varios inconvenientes. tales como la necesidad de temperaturas muy altas y la posibilidad de reacciones secundarias. Tipos de reacciones eno intramoleculares. Los solventes polares. como la polimerización de olefinas catalizada por protones o reacciones de isomerización. Ya que los enófilos son deficientes en electrones. se encontró que Me2AlCl es un catalizador muy útil para las reacciones eno para aldehídos y cetonas α. además de otros aldehídos alifáticos y aromáticos. no son adecuados ya que pueden formar complejos con el ácido de Lewis. son suficientes cantidades catalíticas de ácido de Lewis para muchas reacciones eno con enófilos reactivos. los catalizadores de trialquilaluminio se han desarrollado para enófilos que contienen un enlace C = O. En cuanto a la elección de disolvente para las reacciones. se ha inferido que la formación de complejos con los ácidos de Lewis debe acelerar la reacción eno. Los halogenuros de alilaluminio son bien conocidos como aceptores de protones. los cual previene la transposición catalizada por ácidos y la solvólisis (Figura 9).2 . En particular. ya que depende en gran medida la basicidad relativa de los enófilos y el aducto eno. lo que inactiva al catalizador). Modificaciones de la reacción eno por catálisis de ácidos de Lewis. Figure 8. Sin embargo. Figura 9. Mecanismo Como se observa en la Figura 11. ya que en la reacción habrá una carga positiva considerable desarrollada en el carbono central del eno. los efectos electrónicos son también importantes. los alquenos con al menos un carbono vinílico disustituidos son mucho más reactivos que los mono o los 1. el complejo del grupo eno o el enófilo con el ácido de Lewis es más reactivo. Como resultado. aunque también es probable que la reacción sea gradual. las reacciones eno catalizadas por ácidos de Lewis pueden proceder ya sea a través de un mecanismo concertado que presenta un estado de transición polar. Figura 10. Reacciones eno catalizadas por Me2AlCl. o a través de un mecanismo paso a paso con un intermediario zwitteriónico. Reactividad de los grupos eno Mientras que los efectos estéricos siguen siendo importantes para determinar el resultado de una reacción eno catalizada por ácidos de Lewis.2 . En general. enófilo y el catalizador elegido pueden influir en que la vía es el proceso energético más bajo.2 disustituidos. Reacción eno catalizada por ácidos de Lewis dirigida al carbonilo. El eno. . El tratamiento del grupo terminal alilo del compuesto 3 con glioxilato de etilo en presencia de catalizadores (S)-BINOL-TiBr2 produjo el alcohol requerido con rendimiento de 74% y una ds> 95%. el intercambio alcoxi-ligando es facilitado por el uso de tamices moleculares. Este método elimina la necesidad de un grupo protector o cualquier otra funcionalidad en el extremo de la molécula. Además. El catalizador se prepara in situ a partir de i-PrO)2TiX2 y binaftol ópticamente puro. El método permite obtener α. El laulimálido es un metabolito de diversas esponjas que podrían tener un uso potencial como un agente antitumoral. los cuales representan una clase de compuestos de importancia biológica y sintética (Figura 12). logró evitar las duras condiciones y bajos rendimientos asociados a la instalación de unidades exo-metileno a finales de la síntesis. Pitts et al. al llevar a cabo esta reacción. Uno de los pasos clave en la estrategia utilizada para la síntesis del fragmento de C3-C16 fue una reacción eno catalizada quiralmente que instaló el estereocentro C15. que fue desarrollado por Mikami10 para las reacciones eno asimétricas proquirales con participación de glioxilato. Reacción eno-glioxilato catalizada por un complejo quiral de titanio.hidroxiésteres de alta pureza enantiomérica. La síntesis total del laulimálido11 (compuesto 1. Un ejemplos es un complejo de titanio quiral (R)-1a.10 Figura 12. Figura 13) ilustra cuán útil puede resultar el método de Mikami. debido a su capacidad para estabilizar los microtúbulos. Mecanismos de las reacciones eno catalizadas por ácidos de Lewis Catálisis asimétrica Una dirección actual en el estudio de las reacciones eno catalizadas por ácidos de Lewis es el desarrollo de de catalizadores asimétricos para la formación de enlaces C-C.Figura 11. o "aldol" (aldehído + alcohol).10 Borodin observó la dimerización aldólica a 3-hidroxibutanal a partir de acetaldehído bajo condiciones ácidas.β-insaturada.4 5 6 Algunas veces. La reacción aldólica se usa ampliamente en la producción a gran escala de productos químicos que servirán en sucesivos procesos como materias primas. como el uso de complejos de iterbio (Yamanaka). Otros métodos han sido reportados. Métodos de catálisis por ácidos de Lewis propuestos por Yamanaka (A). aprobado en 1996. la reacción aldólica involucra la adición nucleofílica del enolato de una cetona a un aldehído. el producto de la adición aldólica pierde una molécula de agua durante la reacción para formar una cetona α.Figura 13. lo que se conoce como condensación aldólica. la ruta que inicialmente empleó la empresa Pfizer para sintetizar el fármaco anticolesterolémico Lipitor (atorvastatina). Por ejemplo. Zheng (B) y Hutson (C). una unidad estructural que se encuentra en muchas moléculas presentes en moléculas de origen natural y en fármacos. Reacción aldólica La reacción aldólica es una reacción química de formación de enlaces carbono-carbono en química orgánica. empleaba dos reacciones aldólicas. Análisis retrosintético del fragmento C3-C16 del laulimálido. para formar una β-hidroxicetona. tales como el pentaeritritol11 y en la industria farmacéutica para la síntesis de medicamentos de pureza óptica.12 13 . La reacción aldólica fue descubierta independientemente por Charles-Adolphe Wurtz7 8 9 y Alexander Porfyrevich Borodin en 1872. permitiendo la producción de cantidades del fármaco en la escala de los multigramos.1 2 3 En su forma normal.12 cobalto (Hutson)13 y níquel (Zheng)14 como ácidos de Lewis. Esto es de particular importancia cuando se sintetizan fármacos. donde es catalizada por enzimas denominadas aldolasas. junto con otras moléculas biológicamente activas. formándose el producto de adición 3. Puesta a punto experimental típica para una reacción aldólica. los antibióticos tetraciclinas. incluyendo el potente inmunosupresor FK506. aldehídos y muchos otros compuestos carbonílicos.Adición aldólica típica: un enolato de cetona típico 1. actuando como nucleófilo. La reacción aldólica es particularmente valiosa en síntesis orgánica porque conduce a la formación de productos con dos nuevos centros estereogénicos (en el carbono-α y en el carbono-β del aducto aldólico. ya que de otro modo sería muy complicada síntesis total de muchos policétidos en el laboratorio. obteniéndose el producto de condensación 4. se adiciona al carbono electrofílico de un aldehído 2. como la reacción de Mannich. una familia de productos naturales de los cuales derivan muchos fármacos. dado que las moléculas con la misma conectividad estructural pero diferente estereoquímica suelen tener propiedades biológicas ampliamente distintas. y se acerca a la viabilidad económica a gran escala en algunos casos. la reacción aldólica es uno de los pasos clave de la glicólisis. En bioquímica. descritos más adelante. tales como el agente antitumoral altamente activo discodermolida. Los métodos modernos. Generalmente. incluyendo el enol. Luego puede agregarse un aldehído para iniciar la reacción de adición . Se puede emplear una variedad de nucleófilos en la reacción aldólica. permiten controlar la configuración relativa y absoluta de estos centros. formando su enolato de litio. formándose un nuevo enlace carbono-carbono. obteniéndose el producto aldólico 3. aunque existen muchas variaciones. enolato. Este producto intermedio pierde una molécula de agua. marcado con asteriscos en el esquema anterior). y el agente antifúngico anfotericina B. La síntesis de muchos compuestos. otrora considerada casi imposible. puede ser efectuada casi rutinariamente a escala de laboratorio. el compañero electrofílico es un aldehído. éter de enol de las cetonas. Una solución de diisopropilamida de litio (LDA) en tetrahidrofurano (THF) (en el matraz de la derecha) se agrega lentamente a una solución de propionato de tert-butilo en el matraz de la izquierda. Condensación aldólica típica: un enolato de cetona 1. la reacción es denominada reacción aldólica cruzada (en oposición a la que forma dímeros en una dimerización aldólica). Cuando el nucleófilo y el electrófilo son distintos (el caso más frecuente). La amplia investigación en la reacción aldólica ha producido métodos altamente eficientes que lo permiten. están presentes en la naturaleza en cantidades no prácticas y pequeñas para investigaciones posteriores. La unidad estructural aldólica es especialmente común en los policétidos. se adiciona al carbono electrofílico de un aldehído 2.14 Esto es importante porque muchos policétidos. Mecanismo enólico Cuando se usa un catalizador ácido. al tener átomos de hidrógeno ácidos. LDA -una base fuerte-. los compuestos carbonílicos.aldólica. permitiéndole atacar el compuesto carbonílico protonado. En el "mecanismo del enolato". los compuestos carbonílicos. THF. Ambos matraces están sumergidos en un baño refrigerante de hielo seco/acetona (-78 °C). pueden atacar a los compuestos carbonílicos protonados especialmente reactivos. El enol es nucleofílico en el carbono-α. Aunque la adición aldólica generalmente avanza hasta casi completarse. tales como los aldehídos protonados. Mecanismos La reacción aldólica puede proceder mediante dos mecanismos fundamentalmente distintos. pues el tratamiento de los aductos aldólicos con bases fuertes generalmente induce la ruptura retro-aldólica (produciendo los materiales iniciales). tales como los aldehídos y cetonas. hidróxido de sodio. al ser nucleofílicos en el carbono-α. conduciendo al aldol después de la deprotonación. metóxido de sodio. Las condensaciones aldólicas son irreversibles. reflujo). que son mucho más nucleofílicos que los enoles o los éteres de enol y pueden atacar a los electrófilos directamente. El esquema muestra una autocondensación catalizada por ácido típica de un aldehído. Estos compuestos. cuya temperatura está siendo monitorizada por un termopar (el cable de la izquierda). haciéndolo altamente electrofílico. pueden ser deprotonados para formar enolatos. Éste suele deshidratarse para producir el compuesto carbonílico insaturado. El electrófilo usual es un aldehído. pueden ser convertidos a enoles o éteres de enol. Si las condiciones son particularmente fuertes (por ejemplo. la reacción no es irreversible. dado que las cetonas son mucho menos reactivas. Mecanismo aldólico catalizado por ácido . En el "mecanismo enólico". pero esto generalmente puede evitarse con reactivos que requieren condiciones moderadas o bajas temperaturas (por ejemplo. -78 °C). puede producirse la condensación. El ácido también sirve para activar el grupo carbonílico de otra molécula por protonación. la etapa inicial en el mecanismo de reacción involucra la tautomerización del compuesto carbonílico para formar el enol. y puede sufrir deshidratación para producir el compuesto carbonílico insaturado. y el producto aldólico no se forma hasta que el alcóxido metálico del producto aldólico es protonado en un paso posterior. la reacción aldólica procede vía el ataque nucleofílico del enolato estabilizado por resonancia al grupo carbonilo de otra molécula. Modelo de Zimmerman-Traxler Se conocen formas más refinadas del mecanismo. el procedimiento más usual es usar una cantidad estequiométrica de base fuerte tal como el LDA o NaHMDS.15 Esto es conocido como modelo de . Reacción aldólica catalizada por bases (mostrada usando −OCH3 como base) Deshidratación catalizada por bases (algunas veces escrita en un solo paso) Aunque sólo se requiere una cantidad catalítica de base en algunos casos. En este caso.Deshidratación catalizada por ácido Mecanismo del enolato Si el catalizador es una base moderada como el ion hidróxido o un alcóxido. En 1957. El esquema muestra un mecanismo simple para la reacción aldólica catalizada por bases de un aldehído consigo mismo. El producto es la sal de alcóxido del producto aldólico. Zimmerman y Traxler propusieron que algunas reacciones aldólicas tienen estados de transición de seis miembros en conformación de silla. la formación de enolato es irreversible. A continuación se forma el aldol mismo. en algunos casos el resultado estereoquímico de la reacción puede ser impredecible.16 E y Z se refieren a las relaciones estereoquímicas cis-trans entre los átomos de oxígeno de enolato que tienen el contraión positivo. En consecuencia. y el grupo de máxima prioridad en el carbono α. Los factores que controlan la selectividad son la preferencia para colocar los sustituyentes ecuatorialmente en los estados de transición de seis miembros y evitar interacciones syn-pentano respectivamente.Zimmerman-Traxler. mientras que los Z-enolatos conducen a la formación de productos syn. Control en la reacción aldólica El problema . Los E-enolatos conducen a la formación de productos anti. En realidad. sólo algunas especies como el litio y el boro siguen el modelo de Zimmerman-Traxler. Orden de adición Una solución común es la formación del enolato de uno de los reactivos primero.17 El control cinético significa que la reacción directa de adición aldólica debe ser significativamente más rápida que la reacción inversa retro-aldólica. La basicidad del etóxido de sodio es tal que no puede deprotonar completamente ninguna de las cetonas. y la falta de átomos de hidrógeno α en el electrófilo. Por ejemplo. también deben satisfacerse otras dos condiciones: debe ser posible la formación cuantitativa del enolato del primer reactivo. Esta aproximación combina dos elementos del control: acidez aumentada de los átomos de hidrógeno α en el nucleófilo. además de ser potenciales electrófilos aldólicos. la adición aldólica debe ser "controlada". esto significa que.El problema del "control" en la adición aldólica es demostrado mejor por un ejemplo. el control puede ser automático. sólo es posible una combinación nucleófilo-electrófilo. El control más simple se puede dar si sólo uno de los reactivos tiene protones ácidos y sólo esta molécula forma el enolato. si se desea obtener sólo uno de los productos cruzados. Dos electrófilos y dos nucleófilos pueden conducir potencialmente a cuatro productos posibles: En consecuencia. Este tipo de control sólo sirve si la diferencia de acidez es suficientemente grande y no se usa un exceso de base en la reacción. . la adición de malonato de dietilo al benzaldehído sólo conduciría a la formación de un producto: En este caso. Considérese el resultado de esta reacción hipotética: En esta reacción. y luego agregar el otro reactivo bajo control cinético de la reacción. Dado que el benzaldehído no tiene átomos de hidrógeno en posición α. Algunas condiciones de control cinético comunes implican la formación del enolato de una cetona con LDA a -78 °C. seguido de la lenta adición de un aldehído. El protón más ácido es abstraído por la base y se forma un enolato. Para que esta aproximación sea exitosa. entonces se ha conseguido el control. Acidez Si uno de los reactivos es considerablemente más ácido que el otro. y formarán cuantitativamente el enolato de sodio. dos cetonas asimétricas se condensan usando etóxido de sodio. pero puede producir pequeñas cantidades de enolato de sodio para ambas. los protones metilénicos doblemente activados del malonato serán preferentemente deprotonados por el etóxido de sodio. ambas cetonas pueden actuar también como nucleófilos por medio de su enolato de sodio. y la reacción directa aldólica debe ser significativamente más rápida que la transferencia de la forma de enolato de un reactivo al otro. Es posible generar. . no se conoce qué intermediarios son monoméricos o oligoméricos en naturaleza.Enolatos Formación El enolato puede ser formando usando una base fuerte ("condiciones duras") o un ácido de Lewis y una base débil ("condiciones suaves"). la mayoría de condiciones de enolización produce los E enolatos. a pesar de ello. el requerimiento estereoelectrónico es que el enlace sigma Cα-H sea capaz de traslaparse con el orbital π* del grupo carbonilo. el modelo Irlanda sigue siendo una herramienta útil para entender los enolatos. La adición de HMPA invierte la estereoselectividad de la deprotonación. en la mayoría de casos. En muchos casos. le geometría del enolato deseada:18 Para las cetonas. Para los ésteres. la mayoría de condiciones de enolización produce los Z enolatos. La formación estereoselectiva de los enolatos ha sido racionalizada mediante el denominado modelo Irlanda. Para que suceda la deprotonación. Geometría Se han desarrollado amplios estudios sobre la formación de enolatos bajo diferentes condiciones.19 20 21 22 aunque su validez es algo cuestionable. si la mezcla solvente es cambiada de THF a 23% HMPA-THF la geometría del enolato se invierte inexplicablemente. En general. y mayor tiempo para que alcance el equilibrio utilizando una cantidad ligeramente sub-estequiométrica de base fuerte. equilibre al enolato hacia el regioisómero termodinámico. mientras que el enolato tetrasustituido es considerado como el enolato termodinámico. En general. los enolatos termodinámicos se ven favorecidos por temperaturas altas. La extensa investigación efectuada ha permitido entender el mecanismo de reacción y mejorar la selectividad observada bajo . conduciendo a una preferencia por los E enolatos. los enolatos cinéticos son favorecidos por temperaturas frías. Enolato cinético vs enolato termodinámico Si una cetona asimétrica es atacada por una base. enlaces metal-oxígeno con mayor carácter iónico y deprotonación rápida usando un ligero exceso de una base fuerte y con gran impedimento estérico. Por ejemplo: Se considera al enolato trisustituido como el enolato cinético. El átomo de carbono α deprotonado para formar el enolato cinético está menos protegido. Los dos sustituyentes más grandes en el electrófilo adoptan una disposición ecuatorial en el estado de transición favorecida. mientras que en el caso del enolato termodinámico. La proporción de regioisómeros del enolato está altamente influenciada por la base seleccionada. y en consecuencia se deprotona más fácilmente.En el modelo Irlanda. el control cinético debe establecerse con LDA a -78 °C. dando una selectividad de 90:10. puede formar dos enolatos regioisoméricos (ignorando la geometría del enolato). El modelo falla claramente en muchos casos. el control termodinámico debe ser establecido con trifenilmetillitio a temperatura ambiente. Estereoselectividad La reacción aldólica es particularmente útil porque se generan dos nuevos centros estereogénicos en una reacción. enlaces metal-oxígeno con mayor carácter covalente. se asume que la deprotonación procede por un estado de transición monomérico de seis miembros. con un resultado de una selectividad cinética de 99:1. El uso de una cantidad sub-estequiométrica de base permite que una pequeña fracción de compuesto carbonílico. por ejemplo. las olefinas tetrasustituidas son más estables que las olefinas trisustituidas debido a la estabilización hiperconjugativa. no enolizado. Para el ejemplo anterior. actuando como un transportador de protones. y en ocasiones el nivel absoluto de diastereoselectividad. se puede realizar un excelente estereocontrol.4-1.2 Å respectivamente.0–2. Z No hay diferencia significativa entre el nivel de estereoinducción observada con los enolatos E y Z:18 Ion metálico El catión metálico del enolato puede desempeñar un importante papel para determinar el nivel de estereoselectividad en la reacción aldólica. Esto tiene efecto en el "fortalecimiento" del estado de transición:23 Estereoselectividad: Estereocentro α en el enolato La reacción aldólica puede exhibir "estereocontrol basado en el sustrato" en el que la quiralidad existente en cualquiera de los reactivos influye en el resultado estereoquímico de la reacción. La convención se aplica cuando se agregan nucleófilos de propionato (u orden mayor) a aldehídos. .5–1.5 Å y 1.6 Å de longitud respectivamente. Por ejemplo. Se usa boro frecuentemente porque su longitud de enlace es significativamente menor que la de otros metales como el litio. y la disposición es syn o anti. Esto ha sido estudiado ampliamente. Si el enolato contiene un estereocentro en la posición α.9–2. El grupo R de la cetona y el grupo R del aldehído se alínean en zigzag en el plano del papel. los enlaces boro-carbono y boro-oxígeno tienen longitudes de 1. mientras que las longitudes de enlace típicas metal-carbono y metaloxígeno se encuentran entre 1. La convención syn/anti es usada comúnmente para denotar la estereoquímica relativa en los átomos de carbono α y β. se puede predecir el sentido de la inducción asimétrica. Enolatos E vs. dependiendo de que si están al mismo lado o a lados opuestos de la cadena principal. y en muchos casos. el aluminio o el magnesio.2 Å y 2.diferentes condiciones. 3.3. el elemento dominante de control es la tensión alílica 1. Hay muchos ejemplos de este tipo de estereocontrol:24 Estereoselectividad: estereocentro en α en el electrófilo Cuando los enolatos atacan a un aldehído con un estereocentro en α. en realidad. el estereocentro en el enolato ha sido epimerizado. El modelo general es el siguiente:25 26 . La observación general es que los enolatos E exhiben selección diasterofacial Felkin. mientras que los enolatos Z exhiben selectividad anti-Felkin. donde. el diastereómero syn-1. el elemento de control dominante es impedir las interacciones diaxiales 1. En ambos casos. El modelo general es presentado a continuación: Para claridad. la diastereocara opuesta del aldehído debía haber sido atacada.En el caso de un E enolato. es también posible un excelente estereocontrol.3 está favorecido. en el caso de un Z enolato. que toma en cuenta las interacciones faciales en el enolato. y las interacciones faciales en el aldehído. Algunos ejemplos se presentan debajo:27 28 Estereoselectividad: modelo combinado para la estereoinducción Si tanto el enolato como el aldehído contienen quiralidad pre-existente.29 Algunos ejemplos de la aplicación de este modelo se dan a continuación:28 . los enolatos Z exhiben menores niveles de diastereoselectividad en este caso. el resultado de la "doble estereodiferenciación" de la reacción aldólica puede ser predicha usando un modelo estereoquímico fusionado. la geometría del enolato.Ya que los enolatos Z deben reaccionar a través de un estado de transición que contiene o una interacción desestabilizante syn-pentano o un rotámero anti-Felkin. El método funciona al crear un enolato quiral . Evans y sus colaboradores. Dado que la reacción de adición aldólica crea dos nuevos estereocentros.30 31 Fue desarrollado a fines de la década de 1970 y principios de 1980 por David A. Se han desarrollado muchos métodos que permiten tanto el control de la estereoquímica relativa (syn o anti) y absoluta (R o S). Un método ampliamente usado es el método de la oxazolidinona de acilo de Evans. pueden formarse hasta cuatro estereoisómeros.Química de la oxazolidinona de Evans La síntesis orgánica moderna requiere de la síntesis de compuestos en forma enantiopura. Después de la subsecuente remoción del auxiliar. En el caso del método de Evans. y el compuesto carbonílico resultante es una imida. con lo que son relativamente caras. Éstas pueden costar entre los 10 y los 20 dólares estadounidenses por gramo.al unir un auxiliar quiral. La quiralidad pre-existente del auxiliar es transferida al aducto aldólico mediante una reacción aldólica diastereoselectiva. Los Z-enolatos. y es referida informalmente como "loading done". el auxiliar quiral unido es una oxazolidinona. Hay un buen número de oxazolidinonas fácilmente disponibles en ambas formas enantioméricas. Muchos otros métodos están disponibles para la ruptura del auxiliar:33 . pueden ser formados usando enolización suave mediada por boro:32 Frecuentemente puede obtenerse sólo un diastereómero por una cristalización del aducto aldólico. la superior fiabilidad del método. que conducen a aductos aldólicos syn. La acilación de una oxazolidinona es un procedimiento conveniente. A pesar del costo y la limitación de conducir solamente a aductos syn. Los aductos aldólicos anti no pueden ser obtenidos apropiadamente mediante el método de Evans. facilidad de uso y versatilidad lo convierten en el método de elección en muchas situaciones. se obtiene el estereoisómero aldólico deseado. como se espera. ambos métodos de enolización producen el enolato Z. Cuando las reacciones emplean pequeñas cantidades de ligandos enantioméricamente puros para inducir a la formación de productos igualmente enantioméricamente puros. frecuentemente con una cantidad catalítica de ligando quiral. las reacciones suelen ser denominas "catalíticas. el resultado estereoquímico de la reacción está controlado por el estereocentro metilo. Los métodos descritos permiten el ensamblaje estereoselectivo de policétidos. hay muchas reacciones aldólicas asimétricas catalíticas disponibles. Química aldólica moderna La metodología reciente permite llevar a cabo una variedad de reacciones aldólicas más amplia. Una aproximación usada inicialmente era emplear un grupo tioéter temporal:33 36 Reacción aldólica de Mukaiyama . sin embargo. asimétricas". pueden realizarse reacciones de adición aldólicas selectivas syn y anti. permitiendo el ensamblaje de tres de los cuatro posibles posiciones estereoselectivas: selectivo syn:34 y selectivo anti:35 En las reacciones syn-selectivas. más que por la quiralidad de la oxazolidinona. Reacciones aldólicas acetato Una limitación clave a la aproximación por auxiliar quiral es la incapacidad de las N-acetil imidas para reaccionar selectivamente.A partir de la construcción de la imida. Lett. catalíticos. análogo a los estados de transición propuestos para los auxiliares de Evans.) y puede producir aductos "syn Evans" o "syn no-Evans" simplemente variando la cantidad de (-)-esparteina. diastereselectividades y enantioselectividades de la reacción son generalmente altos. Org. El proceso aldólico vinílico análogo de Mukaiyama puede ser efectuado en forma catalítica y asimétrica. a diferencia de los auxiliares Evans. 2007.42 43 Los rendimientos químicos. Sin embargo.La reacción aldólica de Mukaiyama es la adición nucleofílica de éteres enólicos de sililo a un aldehído.40 41 Aldoles tiazoldinetiona criminas Una versión más reciente de los auxiliares de Evans es la tiazoldinetiona crimina. con unión al titanio. Se cree que la reacción procede vía un estado de transición de seis miembros. pp. la tiazoldinetiona puede efectuar reacciones aldólicas acetato (ref: Crimmins. Carreira describió una metodología asimétrica particularmente útil con acetales de sililcetena debido a su elevado grado de enantioselectividad y sustratos susceptibles.37 38 La reacción aldólica de Mukaiyama no sigue el modelo de Zimmerman-Traxler. El ejemplo mostrado a continuación funciona eficientemente para aldehídos aromáticos (pero no alifáticos) y se cree que el mecanismo involucra un dienolato quiral de metal. . Esto puede deberse a la pobre diferenciación electrónica y estérica entre sus enantiocaras. que suelen ser electrófilos pobres para los procesos asimétricos. 149–152. catalizada por ácidos de Lewis. 9(1). aunque no tan altos como en los casos Evans. tales como el trifluoruro de boro o el cloruro de titanio.39 El método funciona con aldehídos alifáticos no ramificados. dado que el catalizador está basado en una pequeña molécula orgánica. refiriéndose a un informe contemporáneo de Schering de la reacción en condiciones más fuertes).46 Bajo las condiciones de Hajos-Parrish. que pueden reaccionar enantioselectivamente con aldehídos electrófilos apropiados. En un ejemplo seminal.Reacciones aldólicas organocatalíticas Otro desarrollo es el uso de catalizadores aminas secundarias quirales. Esto es conocido como catálisis enamina. un tipo de organocatálisis. No hay peligro de un fondo aquiral de la reacción porque los intermediarios transitorios de amina son más nucleofílicos que los enoles de las . Estas aminas secundarias forman enaminas transitorias al ser expuestas a cetonas. la prolina catalizó eficientemente la ciclización de una tricetona: Esta reacción es conocida como la reacción de Hajos-Parrish44 45 (también conocida como reacción de Hajos-Parrish-EderSauer-Wiechert. sólo se necesita una cantidad catalítica pequeña de prolina (3 mol%). Si un aldehído no tiene hidrógenos α enolizables. involucrando la dimerización catalizada por prolina de α-oxialdehídos. porque generalmente ambos reactivos son enolizables.cetonas originarias. estas adiciones aldólicas organocatalizadas son anti-selectivas. El primer ejemplo se muestra a continuación:48 En contraste a la preferencia por aductos syn típicamente observada en las adiciones aldólicas basadas en enolato. se puede lograr un control adicional. la selectividad requiere una adición lenta y controlada del electrofílico deseado usando una jeringa. ni ramificaciones α o β. con su síntesis de carbohidratos diferencialmente protegidos. las condiciones organocatalíticas son lo suficientemente suaves para evitar la polimerización. que tienen la posible desventaja de ser tóxicos o caros. Una demostración elegante del poder de las reacciones aldólicas asimétricas organocatalíticas fue expuesta por MacMillan y sus colaboradores en 2004. el mecanismo de reacción de las reacciones aldólicas catalizadas por prolina es como sigue:47 Esta estrategia permite la reacción de adición aldólica cruzada entre dos aldehídos. En muchos casos. Esta estrategia es particularmente potente porque ofrece una forma simple de generar enantioselectividad en reacciones sin usar metales de transición. . En general. las reacciones aldólicas cruzadas entre aldehídos son desafiantes porque pueden polimerizarse fácilmente o reaccionar no selectivamente para dar mezclas estadísticas de los productos. Es interesante el hecho de que las reacciones aldólicas catalizadas por prolina no muestran efectos no lineales (la enantioselectividad de los productos es directamente proporcional a la enantiopureza del catalizador). la organocatálisis permite acceder a muchos de los mismos sustratos usando un eficiente protocolo de dos pasos. Combinado con evidencia de marcado isotópico y estudios computacionales. seguido por ciclización aldólica de Mukaiyama en tándem. Mientras los métodos tradicionales de síntesis consiguen la síntesis de hexosas usando variaciones de estrategias de protección-deprotección iteractivas. requiriendo de 8 a 14 pasos. que de otro modo sería muy desafiante. Sin embargo. seguida de formación de lactol. sea inerte a reacciones aldólicas posteriores.49 Estudios previos revelaron que los aldehídos que llevan un sustituyente α-alquiloxi o αsililoxi son adecuados para esta reacción. Al final. mientras que los aldehídos que tienen grupos que atraen electrones como el acetoxi no eran reactivos. en sí mismo un aldehído. Esto requiere un diastereocontrol apropiado en la adición aldólica de Mukaiyama y el producto. manosa y alosa: .La dimerización aldólica de α-oxialdehídos requiere que el aducto aldólico. se sintetizó glucosa. un ion sililoxicarbenio. El producto eritrosa protegida puede ser luego convertida a los cuatro azúcares posibles vía la adición aldólica de Mukaiyama. que preferentemente se cicle en vez de hacer una reacción aldólica posterior. debería evitar la secuencia de deprotonación-aldol-protonación en favor de una "adición aldólica directa". Un método superior. ocasionando la pérdida del catalizador: Una aproximación demostrada por Evans es sililar el aducto aldólico:50 51 . en principio.Adiciones aldólicas "directas" En una adición aldólica usual. lo que forma un alcóxido. La característica principal en tal proceso es que la adición aldólica genera un alcóxido. El enolato se agrega a un aldehído o cetona. que es protonado en un paso adicional. que es mucho más básico que los materiales iniciales. un compuesto carbonílico se deprotona para formar un enolato. 52 El intermediario cetoácido es decarboxilado in situ (el ligante quiral como una bisoxazolina). y la segunda una reacción de eliminación. donde se elimina el H α ácido produciendo el ion enolato que expulsa el grupo saliente -OH .β-insaturado como producto final. Reacción de Algar-Flynn-Oyamada La Reacción de Algar-Flynn-Oyamada es una reacción orgánica en donde una chalcona sufre una ciclización oxidativa para formar un flavonol. Corrientemente. que tiene lugar mediante un mecanismo del tipo E1cb en medio básico. reacciona con un grupo carbonilo para dar lugar a un β-hidroxialdehído (aldol) o una β-hidroxicetona. a través de la deshidratación del intermedio. o E1 o E2 en medio ácido. se obtiene un sistema conjugado de un carbonilo α. Una aproximación biomimética posterior elaborada por Shair usa β-tiocetoácidos como el nucleófilo.Este método es más efectivo en cuanto a su coste e industrialmente útil que los procedimientos típicos basados en enolato. o vía enol si el medio es ácido. Condensación aldólica Una condensación aldólica es una reacción química orgánica donde en medio básico un ion enolato. pero también es posible reiterar la condensación y dar lugar a polímeros.1 La primera etapa es una adición o reacción aldólica.1 2 . Los aldehídos ramificados o aromáticos son sustratos pobres. en donde se protona el -OH y se expulsa en agua. Lo que se sabe es que existe un mecanismo de dos etapas. Cabe mencionar que aquellos mecanismos en los cuales un epóxido funge como intermediario han sido excluidos. Alternativamente. Transposición alílica Una transposición alílica es una reacción orgánica en la cual el doble enlace de un compuesto alílico se intercambia al siguiente átomo de carbono. es posible un ataque del nucleófilo en la posición alílica en condiciones SN2. han propuesto que la reacción no procede a través de un epóxido. Se encuentra cuando hay un grupo saliente en un grupo alilo.3 Gormley et al. Esto se lleva a cabo cuando la posición alílica no presenta impedimento estérico. En las condiciones de reacción que favorecen el mecanismo de reacción SN1 reaction. Es así como procede la reacción de 1-cloro-2-buteno con hidróxido de sodio para dar una mezla de 2-buten-1-ol y 1-buten-3-ol: Sin embargo.Mecanismo Se han propuesto diversos mecanismos para explicar esta reacción. . de acuerdo a la reacción de Prileschajev. los cuales deberían ser obtenidos por oxidación con peróxidos de la doble ligadura. el intermediario es un carbocatión en donde la estabilización por resonancia es favorable. Mecanismo en dos etapas: El fenóxido nucleofílico ataca a la doble ligadura para formar un enolato. En primer lugar. Posteriormente éste ataca al peróxido de hidrógeno. él se forma dihidroflavonol. El alcohol secundario 1-cloro-3-metil-2-buteno produce el alcohol terciario 2-metil-3-buten-2-ol tiene un rendimiento de 85%. mientras que el alcohol primario 3-metil-2-buten-1-ol es de 15%.4 El mecanismo posible tiene dos alternativas: Mecanismo concertado: El fenóxido nucleofílico formado en medio básico ataca a la doble ligadura y ésta al al peróxido de hidrógeno simultáneamente. que posteriormente es oxidado para formar flavonoles. hay ocasiones donde el producto en el cual el grupo hidroxilo se encuentra en el átomo de carbono primario es minoritario. .En el mecanismo de reacción propuesto. una epoxidación de Jacobson añade un grupo epóxido a un dieno. la cual es denominada transposición alílica. el grupo tiol en el extremo del 1. el cual funciona como grupo saliente en la reacción con el pirazol nucleofílico. En un estudio llevado a cabo por Ahmad y colaboradores.2 el intercambio alílico fue aplicado dos veces en un sistema cíclico: En esta secuencia de reacciones. Aplicaciones La utilidad sintética de esta reacción se puede extender a sustitución en enlaces del butadieno:1 'Reacción de Lawton en metanol y el catalizador diisopropiletilamina En el primer paso de esta macrociclización. Éste reacciona posteriormente con el otro extremo en una reacción de adición conjugada. el nucleófilo no ataca directamente al carbono electrofílico. El reactivo de Grignard funciona como un nucleófilo capaz de desplazar al pirazol.5-pentanoditiol reacciona con el butadieno en el paso 1 para dar la enona 2 en un intercambio alílico con una sulfona como grupo saliente. sino a la doble ligadura en un mecanismo de adición al carbono vinílico con desplazamiento del grupo saliente. el grupo carbonilo del benzaldehído es activado por el ácido diborónico en la reacción con el alcohol alílico (V. se produce una una reducción orgánica formal de un grupo alilo que contiene un buen grupo saliente acompañado por una transposición. Intercambios alílicos electrofílicos Los intercambios alílicos también pueden tener lugar con electrófilos. Un ejemplo de esta reacción se encuentra como parte de una síntesis total del Taxol (anillo C):4 Se utiliza hidruro de litio y alumino y el grupo saliente es una sal de fosfonio.Una reacción de SN2' puede explicar cómo procede la reacción de una aziridina que presenta un grupo bromuro de metileno con metiluro de litio:3 En esta reacción se pierde un equivalente de acetileno. Sólo cuando el anillo de ciclohexano es sustituido adecuadamente el protón se adicionará en una posición trans con respecto al grupo metilo adyacente. Una reacción conceptuelmente similar es la reacción de Whiting. En el siguiente ejemplo. reacción de Prins):5 6 . El producto contiene un nuevo doble enlace exocíclico. en donde se forman dienos. Algunas reaccione especiales que presentan una transposición alílica son la transposición de Ferrier y la transposición de Meyer–Schuster Reducción SN2' En una adaptación llamada reducción SN2'. 1 . obteniéndose el amino azúcar correspondiente. Producto Amadori Un producto Amadori es un intermediario en la formación de un producto final de glicación avanzada (AGE) .1 Ésta es una reacción representativa en la química de carbohidratos. el cual es inestable y se deshidrata.3 El nombre de esta reacción honra al químico italiano Mario Amadori. En presencia de amoniaco se forma el hemiaminal lineal (1. Mecanismo Se ha demostrado que el mecanismo comienza a partir de la aldosa en su forma hemiacetálica (1) se abre a su forma lineal (2). quien la investigó. La reacción está asociada con la reacción de Maillard ya en dicha que reaccionan azúcares con aminoácidos. (Se puede formar la imino azúcar lineal (5) y la forma heterocíclica (4))4 Por tratamiento de la glucosamina con piridina y anhídrido acético.2 .Transposición de Amadori La transposición de Amadori es una reacción orgánica que consiste en la isomerización en médio ácido (Transposición) de un N-glícósido de una aldosa a su correspondiente 1-amino-1-desoxicetosa.1-amino-alcohol) 3. el grupo imino tautomeriza a la forma de enamina y el intermedio enólico vecinal tautomeriza a su vez a la forma ceto. DMSO activado. donde Py= piridina). Estos incluyen: Reactivos a base de cromo. A menudo es posible interrumpir la oxidación de un alcohol primario en el nivel de aldehído mediante la realización de la reacción en ausencia de agua.La formación de estos compuestos involucra los siguientes pasos: 1. 2. irreversible. en donde el átomo de hidrógeno del grupo hidroxilo adyacente al doble enlace carbono-nitrógeno de la imina se desplaza hacia el nitrógeno. Los alcoholes primarios (R-CH2-OH) pueden ser oxidados a aldehídos (R-CHO) o ácidos carboxílicos (R-COOH). La oxidación de alcoholes es una reacción orgánica importante. de modo que no se puedan formar hidratos de cetonas. antes de que pueda ser oxidado a ácido carboxílico. como el cloruro de oxalilo (oxidación de Swern). el grupo aldehído de la molécula de glucosa se combina con el grupo amino de una molécula de lisina (en una proteína)para formar una base de Schiff base. PDC o PCC. normalmente termina formando cetonas (R1R2C=O). una carbodiimida (oxidación de Pfitzner-Moffatt) o el complejo SO3·Py ( oxidación de Parikh-Doering). Formación de un producto Amadori: Se denomina así al producto de la transposición de la base de Schiff. Oxidación de alcoholes Mecanismo de oxidación de alcoholes primarios a ácidos carboxílicos a través de aldehídos y de hidratos de aldehído. formando una cetona. Formación de bases de Schiff: Por ejemplo. que resulta de la reacción de DMSO con electrófilos. Formación of un producto final de glicación avanzada (AGE): El producto de Amadori se oxida. tales como reactivo de Collins (CrO3·Py2). . Los alcoholes terciarios (R1R2R3C-OH) son resistentes a la oxidación. Oxidación de alcoholes a aldehídos La oxidación de alcoholes a aldehídos y cetonas Los reactivos útiles para la transformación de alcoholes primarios en aldehídos normalmente también son adecuados para la oxidación de alcoholes secundarios en cetonas. por lo general por la catálisis de un metal de transición. que luego se transforma por reacción con agua en un hidrato de aldehído (R-CH(OH)2). Los primeros dos pasos son reversibles y el último. mientras que la oxidación de alcoholes secundarios (R1R2CH-OH).1 La oxidación directa de los alcoholes primarios a ácidos carboxílicos normalmente transcurre a través del correspondiente aldehído. 3. Oxidación de Heyns. se incluyen el trióxido de cromo (CrO3) en una mezcla de ácido sulfúrico y acetona (oxidación de Jones). Oxidación de alcoholes a ácidos carboxílicos Oxidación de alcoholes primarios a ácidos carboxílicos Artículo principal: Oxidación de alcoholes primarios a ácidos carboxílicos La oxidación directa de los alcoholes primarios a ácidos carboxílicos puede llevarse a cabo mediante: Permanganato de potasio (KMnO4). TPAP catalítico en presencia de un exceso de NMO (oxidación de Ley). Compuestos de yodo hipervalente. en presencia de isopropóxido de aluminio (oxidación de Oppenauer). y ciertas cetonas. Oxidación de alcoholes a cetonas Artículo principal: Oxidación de alcoholes secundarios a cetonas Entre los reactivos útiles para la oxidación de alcoholes secundarios a cetonas. pero por lo general ineficaces para la oxidación de alcoholes primarios a aldehídos. TEMPO. Tetróxido de rutenio (RuO4). como por ejemplo la ciclohexanona. tales como dióxido de manganeso (MnO2). TEMPO Catalítico en presencia de exceso de lejía (NaOCl) (oxidación de Anelli). Oxidación de dioles . Otro método es la oxidación catalizada por oxoamonio. como peryodinano de Dess-Martin o el ácido 2-yodoxibenzoico (ácido IBX). Mecanismos: Mecanismo de oxidación de alcoholes con ácido crómico. Los alcoholes alílicos y bencílicos pueden ser oxidados en presencia de otros alcoholes con ciertos oxidantes selectivos. Oxidación de Jones. PDC en DMF. y la solución es acidificada al rojo Congo. sufren la rotura oxidativa de un enlace carbono-carbono con algunos oxidantes como el peryodato de sodio (NaIO4) o el tetraacetato de plomo (Pb(OAc)4). luego se agrega la sulfonamida junto con algo de solución de hidróxido de sodio. es decir. La reacción también es conocida como ruptura del glicol. El otro producto de la reacción es un ácido sulfínico. y existen varias trayectorias potenciales. los 1.2 Reacción de Angeli-Rimini La reacción de Angeli-Rimini es una reacción orgánica entre un aldehído y la sulfonamida N-hidroxibencensulfonamida. Después de un intercambio de hidrones intramolecular a 5. en combinación con cloruro de hierro(III). Los alcoholes que poseen dos grupos hidroxi situados en carbonos adyacentes. un intermediario aziridina 9 forma directamente el producto final. Al agregar una gota de solución de cloruro de hierro(III).Rotura oxidativa del enlace carbono-carbono en 1. La reacción fue descubierta por los químicos italianos Angelo Angeli y Enrico Rimini.3 Mecanismos de reacción El mecanismo de reacción para esta reacción no está claro. . formando un ácido hidroxámico.2-dioles. la solución se coloreará de rojo intenso si hay un aldehído presente. propiciando la generación de dos grupos carbonilo.4 La Nhidroxibencensulfonamida 1 o su forma deprotonada 2 es un nucleófilo en reacción con el aldehído 3 formando el intermediario 4. En este ensayo. se disuelven unas pocas gotas del especímen que contiene aldehído en etanol.2-dioles. se separa un anión de ácido sulfínico. y resulta el ácido hidroxámico 8 a través de la nitrona 6 y el intermediario 7. en presencia de una base. La sulfonamida puede ser preparada por reacción de hidroxilamina y cloruro de bencensulfonilo en etanol con potasio metálico. y fue publicada en 18961 2 Prueba química La reacción es utilizada en una prueba química para la detección de aldehídos. Alternativamente. 5 O2 → HCN + 3 H2O El proceso está basado en una reacción descubierta por Leonid Andrussow en 1927. El Proceso de Andrussow es un proceso industrial para la producción de ácido cianhídrico a partir de metano y amoniaco en presencia de oxígeno y un catalizador de platino.5 Proceso de Andrussow (Redirigido desde «Proceso de Andrussov») Fines de 1930: Planta semitécnica experimental para la producción de ácido cianhídrico en la ciudad de Herne en Alemania que fue operada por Leonid Andrussow. En años posteriores él desarrolló el proceso que lleva su nombre. Reacción de Appel . Diagrama de 1931 que muestra el proceso de Andrusow.Perspectiva La reacción de Angeli-Rimini ha sido aplicada recientemente en síntesis en fase sólida con la sulfonamida unida covalentemente a un soporte sólido de poliestireno.1 2 CH4 + NH3 + 1. dando como producto el cloruro de alcoxitrifenilfosfonio (5).La reacción de Appel es una reacción orgánica que transforma un alcohol en un cloruro de alquilo. El uso de tetrabromuro de carbono o bromo elemental produce bromuros de alquilo.. secundarios y terciarios. Un ejemplo de la aplicación de esta reacción es la cloración del geraniol a cloruro de geranilo. Deprotonación de el alcohol. 4. de acuerdo al Principio de Le Châtelier. Los alcoholes terciarios reacciónan por un mecanismo SN1. donde se forma un anión alcóxido. La formación del óxido de trifenilfosfina provee la fuerza motriz de la reacción. en donde el óxido de trifenilfosfina presenta una fase sólida independiente de la mezcla de reacción. La formación de la sal triclorometiluro de clorotrifenilfosfonio (2). 2. utilizando trifenilfosfina y tetracloruro de carbono. Mecanismo de reacción El método consta de cuatro pasos: 1. y puede llevarse a cabo con alcoholes primarios. que funciona como contraión del catión clorotrifenilfosfonio (3.1 La reacción de Appel es un método de halogenación en condiciones suaves. Los alcoholes primarios y secundarios reaccionan con el cloruro vía SN2 (6) y el óxido de trifenilfosfina (7). obteniendo resultados homólogos para yoduros. La sustitución nucleofílica del cloro por el alcóxido.2 Reacción de Arens-van Dorp .4) 3. Se añade una pequeña cantidad de activante (usualmente dibromoetano o yodo) y. Síntesis Los reactivos de Grignard se sintetizan a partir de un halogenuro de alquilo o arilo al reaccionar con magnesio en presencia de un éter anhidro (seco): RBr + Mg → RMgBr Por ejemplo: CH3CH2Br + Mg → CH3CH2MgBr (bromuro de etilmagnesio) Método experimental general: Para que esta reacción tenga éxito. como por ejemplo el grupo carbonilo. otra alternativa es el 2-Metiltetrahidrofurano más benigno con el medio ambiente). Posteriormente. generalmente. Son importantes para la formación de enlaces de carbono-carbono. carbono-fósforo. donde R es un resto orgánico (alquílico o arílico) y X un halógeno. y trabajar en atmósfera inerte. carbono-silicio. el n-butilitio).La reacción de Arens-van Dorp o síntesis de Arens-van Dorp es un método de síntesis donde se hace reaccionar previamente un alquinil alquil éter1 con una base fuerte.1 2 Por el descubrimiento de estos reactivos y sus reacciones. Sobre un matraz se coloca magnesio en forma de virutas o limaduras y se cubre con unos pocos mililitros del disolvente (dietil éter o tetrahidrofurano. Victor Grignard recibió el premio Nobel de Química en 1912. el alquinuro formado reacciona con el carbonilo de una cetona. En la Modificación de Isler el alquinil éter es reemplazado por un éter β-clorovinílico en amiduro de litio. Los reactivos de Grignard son unos de los más importantes y versátiles en química orgánica debido a su rápida reacción con electrófilos. una vez activada la superficie del magnesio mediante la aplicación de calor.2 3 Las bases más utilizadas son el amiduro de litio u organolitios (por ejemplo. se comienza a adicionar la disolución del .4 Reactivo de Grignard Los reactivos de Grignard son compuestos organometálicos de fórmula general R-Mg-X. El producto es un alcohol propargílico. Esta reacción es homóloga a una reacción de Grignard. La reacción de Grignard generalizada es: donde R1 = grupo orgánico alquilo o arilo. tanto los reactivos como el material utilizado deben estar completamente secos. carbono-estaño. carbono-boro y otros enlaces carbono-heteroátomo. Suele ser necesario calentar hasta que la reacción finaliza. Para que tenga cierta estabilidad el reactivo de Grignard debe encontrarse solvatado. Por último sólo es necesario filtrar la disolución (siempre bajo atmósfera inerte). Por desprotonación se produce el alcohol correspondiente.4 Reactividad general Reacciones con compuestos carbonílicos Los reactivos de Grignard reaccionan con una amplia variedad de compuestos carbonílicos. En el siguiente paso este átomo de oxígeno se protona por un ácido acuoso diluido y después se hidroliza por el ataque nucleófilo de una molécula de agua. Se cree que en el estado de transición de la reacción están involucradas dos moléculas del compuesto de Grignard. se forma un nuevo enlace carbono-carbono. Aquí se muestra un esquema: . Mecanismo Mecánicamente la reacción de Grignard es una adición nucleófila en la que se añade el átomo de carbono polarizado negativamente (carbanión) del reactivo de Grignard al átomo de carbono de un grupo carbonilo.compuesto halogenado correspondiente previamente disuelto. resultando un estado de transición de seis miembros cíclico. 3 El átomo de oxígeno del carbonilo del metal toma la forma de un alcóxido de metal. Por lo tanto. aunque esto rara vez se muestra en los esquemas de reacción. un carbonilo protegido. el modelo Felkin-Anh o la regla de Cram pueden predecir qué estereoisómero se formará generalmente. como en el ejemplo:5 El grupo funcional acetal. En los casos en que el reactivo de Grignard es la adición de un aldehído o cetona proquiral (por inducción asimétrica). dando el anión enolato y liberando el alcano RH. Con facilidad. actuando tanto como un nucleófilo para muchos casos y como una base para sustratos próticos: . Tales reacciones por lo general implican un tratamiento ácido acuoso.3-dicetonas y otros sustratos relacionados. no reacciona con el organomagnesiano. las 1. los reactivos de Grignard RMgX reaccionan simplemente como una base. Reacción con otros electrófilos Los reactivos de Grignard reaccionan con diversos electrófilos.La aplicación más común de este tipo de reacción usada en la industria consiste en alquilar aldehídos o cetonas. Si. Sn Igual que los compuestos de organolitio.Formación de enlaces con B. se produce la transmetalación al hacerlos reaccionar con cloruro de cadmio (CdCl2) para dar compuestos organometálicos de dialquilcadmio:6 Los compuestos organometálicos de dialquilcadmio se utilizan sobre todo en la preparación de cetonas a partir de haluros de ácido: Reacciones de acoplamiento C-C . Por ejemplo. los reactivos de Grignard son útiles para la formación de enlaces carbonoheteroátomo: Reacción con halogenuros de metales de transición Los reactivos de Grignard reaccionan con muchos electrófilos metálicos. P. El acoplamiento de Kumada-Corriu da acceso a estirenos (sustituidos): Sustitución nucleófila alifática Los reactivos de Grignard son nucleófilos y pueden dar reacciones de sustitución nucleófila con halogenuros de alquilo.Un reactivo de Grignard también puede participar en una reacción de acoplamiento. que se muestra de la siguiente manera. en presencia de tris(acetilacetonato) de hierro (III) (Fe(acac)3). Dieter Seebach usó el reactivo quiral TADDOL. el cloruro de níquel en tetrahidrofurano (THF) es un buen catalizador. Por ejemplo. un catalizador eficaz para los acoplamientos de haluros de alquilo es el tetraclorocuprato de dilitio (Li2CuCl4). el bromuro de nonilmagnesio reacciona con metil p-clorobenzoato para dar ácido p-nonilbenzoico. Aprovechando el equilibrio de Schlenk en la reacción con aldehídos se lograron del 84 al 96% de exceso enantiomérico. Para el acoplamiento de haluros de arilo con reactivos de Grignard de arilo. Adicionalmente. por ejemplo en un paso clave en la producción industrial de naproxeno: Reacción de Grignard estereoselectiva Dado que muchas cetonas y todos los aldehídos son proquirales (excepto el formaldehído). después del tratamiento con NaOH para hidrolizar el éster. un derivado del ácido tartárico. el reactivo de Grignard atacaría al grupo éster. . Para extender la reacción de Grignard de forma estereoselectiva.7 Sin el Fe(acac)3. como resultado en una reacción de Grignard a menudo se obtienen pares de enantiómeros o diastereómeros debido al centro estereogénico ya existente. preparado por mezcla de cloruro de litio (LiCl) y cloruro de cobre (II) (CuCl2) en THF. Investigación académica. Arndt. Farbenindustrie (La cual se convirtió en BASF) El método consiste en lo siguiente: el haluro de ácido reacciona con diazometano para dar la diazocetona. donde estudió de manera extensa la síntesis de diazometano y sus reacciones con aldehídos. Alemania). Era el estudiante de F. Enlace desconocido / no evaluado. Muchos usos en Química. también denominada Homologación de Arndt-Eistert es un método de síntesis que añade un grupo metileno a un ácido carboxílico (Homólogo más alto)1 2 3 Fue desarrollada por dos químicos orgánicos: Fritz Arndt (1885-1969 N. G. antigua Silesia). Posteriormente Eistert ingresó a I. Posteriormente. Reacción de Arndt-Eistert La Síntesis de Arndt-Eistert . Descubrió esta reacción en la Universidad de Breslavia.Enlaces químicos del carbono con el resto de átomos CH CLi CNa CK CRb CCs Fr CBe CMg CCa CSc CTi CV CCr CMn CFe CSr CY CZr CNb CMo CTc CRu CBa CHf CTa CW CRe COs CRa Rf Db CSg Bh Hs ↓ CLa CCe CPr CNd CPm CSm Ac CTh CPa CU CNp CPu CCo CRh CIr Mt CNi CPd CPt Ds CB CC CN CAl CSi CP CCu CZn CGa CGe CAs CAg CCd CIn CSn CSb CAu CHg CTl CPb CBi Rg Cn Uut Fl Uup CO CS CSe CTe CPo Lv CF CCl CBr CI CAt Uus He Ne CAr CKr CXe Rn Uuo CEu CGd CTb CDy CHo CEr CTm CYb CLu CAm CCm CBk CCf CEs Fm Md No Lr Enlaces químicos con carbono: Importancia relativa Química orgánica básica. Hamburgo. cetonas y cloruros de acilo. Bernd Eistert (1902-1978 N.4 5 . las diazocetonas forman el homólogo esperado del ácido. pero no un amplio uso. en la presencia de un nucleófilo (agua) y un catalizador metálico como Ag2O. Ohlau. que bajo ciertas condiciones puede resultar explosivo.9 10 Mecanismo de reacción El diazometano en uno de sus híbridos de resonancia presenta una forma carbaniónica que ataca al grupo carbonilo del grupo acilo. Calor. Se forma la sal de diazonio. para efectuar la reacción se deben tomar las precauciones pertinentes. ya que el diazometano es un gas amarillo muy tóxico. El paso clave de la reacción es la transposición de Wolff. La diazocetonas se generan de manera habitual por el método antes descrito.7 tales como el uso de inolatos (Véase. luz. Homologación de ésteres Kowalski)8 o trimetilsilildiazometano. existen diversas alternativas para generarlas. el cual sufre Sustitución nucleofílica acílica.Mientras la reacción clásica de Arndt-Eistert emplea cloruro de tionilo para convertir el ácido inicial en su halogenuro de acilo correspondiente. plata y cobre catalizan la transposición de Wolff.13 Homologación de ésteres de Kowalski La homologación de ésteres de Kowalski es una alternativa con menos riesgos que la homologación de Arndt-Eistert. donde el acilcarbeno11 se transforma a su correspondiente cetena. la adición de trietilamina a diazometano evita la formación de α-clorometillcetonas como productos secundarios. sin embargo. y sales de platino.14 15 . se puede partir de cualquier método que produzca a éste.12 Variaciones Se han desarrollado homologaciones con carbonato de di-ter-butilo de la (S)-fenilalanina (Ácido 2-amino-3fenilpropanoico).5 En la Modificación de Newman-Beal. la cual inmediatamente sufre una reacción de α-eliminación. donde se forma como producto final (S)-3-ácido 2-amino-4-fenilbutanoico. formando el carbeno correspondiente.6 Ya que el diazometano es explosivo y tóxico. Mecanismo El posible mecanismo de la reacción se muestra a continuación: .Síntesis de Auwers La Síntesis de Auwers es un método de síntesis orgánica en el que se obtiene un flavonol a partir de una 2.3-dihidro-3benzofuranona.1 2 3 4 Mecanismos El primer paso de este procedimiento es una condensación aldólica catalizada por ácido entre el benzaldehído y el derivado de la 1-benzofuran-3(2H)-ona. para dar la chalcona correspondiente. Esta reacción fue reportada por Karl von Auwers en 1908. La bromación del alqueno de la chalcona procede con la posterior transposición del bromuro vecinal al flavonol en presencia de KOH. Como una ruta práctica para obtener índigo ha desplazado la de la anilina.Síntesis del índigo de Baeyer-Drewson La síntesis del índigo de Baeyer-Drewson (1882) es una reacción orgánica en la cual se prepara el índigo a partir de onitrobenzaldehído y acetona.3 Baquelita La estructura química de la baquelita. .1 2 La reacción es una condensación aldólica. el belga ganador del Premio Nobel en Química Leo Baekeland. el nombre correcto en español debería ser baekelita. dando lugar a entrecruzamientos. Aplicaciones El atractivo estilo retro de los viejos productos de baquelita y la producción masiva han hecho que. En México. Su amplio espectro de uso la hizo aplicable en las nuevas tecnologías como carcasas de teléfonos y radios. por ejemplo. es resistente al agua y los solventes. Oxidación de Baeyer-Villiger . Esto lo diferencia de los polímeros termoplásticos. la misma reacción de condensación da lugar a polímeros lineales en los que cada fenol sólo conecta con dos formaldehídos. en los últimos años. En exceso de fenol. Adolf von Baeyer experimentó con este material en 1872 pero no completó su desarrollo. y cada fenol con dos o tres formaldehídos. mangos de sartén.1 creada en 1907 y nombrada así en honor a su creador. se utilizan ambas versiones. los objetos de este material se lleguen a considerar de colección. Síntesis Su síntesis se realiza a partir de moléculas de fenol y formaldehído (Proceso de Baekeland). El alto grado de entrecruzamiento de la estructura molecular de la baquelita le confiere la propiedad de ser un plástico termoestable: una vez que se enfría no puede volver a ablandarse. Fue también uno de los primeros polímeros sintéticos termoestables conocidos. Debido al apellido del creador. No conduce la electricidad. y por ello se clasifica como termofijo. de forma que cada formaldehído conecta con dos fenoles. botones para tapas de ollas. Este producto puede moldearse a medida que se forma y endurece al solidificarse. Los usos que continúa teniendo en el siglo XXI es para aisladores de terminales eléctricas. hasta estructuras de carburadores. asas para enseres de cocina y boquillas de las tradicionales botas de vino. perdiendo su oxígeno por sufrir dos condensaciones sucesivas. en patrones de sustitución en hidrocarburos aromáticos. debido a que las cadenas pueden ser lineales o ramificadas pero no presentan entrecruzamiento. piezas de freno de autos. en proporción 2 a 3: el formaldehído sirve de puente entre moléculas de fenol.2 Se trata de un fenoplástico que hoy en día aún tiene aplicaciones interesantes. pero fácilmente mecanizable.2 Estructura química de la Baquelita.Radio de baquelita en el Museo de la Baquelita de Williton (Reino Unido). La baquelita fue la primera sustancia plástica totalmente sintética. mientras que las moléculas de fenol pierden dos o tres de sus átomos de hidrógeno. que pueden fundirse y moldearse varias veces. Si la migración de carbono es quiral. con formación de un intermediario tetraédrico. o el ácido peroxitrifluoroacético.La Oxidación de Baeyer-Villiger (BMVO) es una reacción orgánica en la que se oxida una cetona para obtener un éster por tratamiento con peroxoácidos o peróxido de hidrógeno.7 2) La migración concertada de uno de los carbonos adyacentes al oxígeno con la pérdida de un ácido carboxílico (en el caso de utilizar un peroxoácido).1 2 Las principales características de la oxidación de BaeyerVilliger son su estereoespecificidad y su regioquímica.3 Esta reacción toma el nombre de dos químicos.4 Los reactivos normalmente empleados para llevar a cabo esta reacción son el ácido m-cloroperoxibenzoico (MCPBA). norbornanonas) reaccionan con el peróxido de hidrógeno u otros hidroperóxidos para formar lactonas. el grupo que migra es generalmente el que puede estabilizar más la carga positiva. Aptitudes migratorias: H > Alquilo terciario > ciclohexilo > alquilo secundario.7 Para cetonas asimétricas. la estereoquímica se conserva. el ángulo diedro R-C-O-O debe ser de 180 ° con el fin de maximizar la interacción entre el enlace sigma R-C y el enlace sigma antienlazante del O-O. el alemán Johann Friedrich Wilhelm Adolf von Baeyer (1835-1917) y el químico suizo Victor Villiger (1868-1934). arilo > alquilo primario > metilo En el estado de transición para el segundo paso. Este paso también es asistido por dos o tres unidades de peroxiácido que promueven que el protón del hidroxilo de transporte a su nueva posición. ciclobutanonas. Las cetonas endocíclicas. aun las tensionadas (Por ejemplo. aunque los formiatos también . el ácido peracético.6 Para evitar transesterificación o hidrólisis se añade con frecuencia un agente tampón (Buffer) para evitar transesterificación o hidrólisis.5 El reactivo original en la publicación de 1899 es el ácido de Caro descubierto un año antes. Los aldehídos suelen producir ácidos carboxílicos. Mecanismo El mecanismo de reacción de esta ruptura oxidativa consta de dos pasos: 1) La adición del grupo peróxido al carbonilo. Los más comunes son los de fosfato sódico y bicarbonato de sodio. o un alcohol (si se utiliza hidroperóxido). Las principales dificultades son el confinamiento en el agua como medio de reacción. La solubilidad del reactivo orgánico y el producto es baja en la fase acuosa evitando así la inhibición. la dependencia de la estequiométrica. la especificidad de sustrato. En un estudio. Transposición de Baker-Venkataraman La transposición de Baker–Venkataraman es una reacción orgánica en donde se hacen reaccionar 2-acetoxiacetofenonas con una base para formar 1. la cual se escinde por un mecanismo de sustitución nucleófila acílica. coli.3-dicetonas. Oxidaciones in vivo con células microbianas metabólicamente activas presentan complicaciones por su cuenta.se puede formar si el grupo que migra es un alquilo terciario. Oxidación de Baeyer-Villiger biológica La oxidación de Baeyer-Villiger también puede ser realizada por biocatálisis por la acción de la enzima Baeyer-Villiger monooxigenasa o BVMO. A veces el alcohol se forma cuando el formiato es inestable al disolverse en agua.8 la purificación de las enzimas es dirigida y la monooxigenasa especial es termoestable y aislada de una cepa específica de E. Es nombrada por los químicos [Wilson Baker]] y Krishnaswamy Venkataraman. además de los costes de los cofactores como el NADPH y los costos asociadas a BVMO debido a los largos pasos de purificación que se requieren. .3 4 5 6 7 8 9 10 Mecanismo La base ataca el átomo de hidrógeno de la posición α de la fenona. La transposición de Baker–Venkataraman es usada a menudo para sintetizar cromonas y flavonas. Este compuesto ataca al carbono del éster fenólico para formar una cromona como intermediario. Se han investigado técnicas experimentales para utilizar esta enzima de modo que se siga conservando la enantioselectividad y el rendimiento en en estas reacciones con menor producción de desechos tóxicos (Véase química verde). formando un enolato. Esta enzima convierte la 2-fenilciclohexanona racémica en presencia de oxígeno para dar su correspondiente (R)-lactona con un rendimiento químico del 50% y 94% de exceso enantiomérico en un sistema bifásico de agua y hexano.1 2 Esta transposición procede via formación de enolato seguida de transferencia de un grupo acilo. un grupo vinilo rico en electrones o un anillo aromático (reacción de Dakin). El cofactor NADPH se regenera en cada ciclo catalítico por la acción de una segunda enzima deshidrogenasa como catalizador de sacrificio que consume el isopropanol. 22 g/mol . 208.Antraquinona Antraquinona Nombre (IUPAC) sistemático Anthraquinone Identificadores Número CAS 84-65-1 Código ATC PubChem 6780 ChemSpider 6522 KEGG C16207 Datos químicos Fórmula C14H8O2 Peso mol. SMILES[mostrar] Sinónimos 9.10-antraceno diona. Químicamente es bastante estable en condiciones normales. Sus sinónimos en la industria y el comercio son 9.10-Antracenediona Antradiona 9. de ebullición 379 . etc. formando benzantreno.10-Antraquinona Datos físicos Densidad 1. hongos. . Descripción Es un polvo cristalino amarillento o de un color que varia del gris claro al gris verduzco. Es insoluble en agua y alcohol.10-dihidro-9.286 °C (-199 °F) P.10-quinona. de fusión 284 . derivado del antraceno. pero se disuelve fácilmente en nitrobenceno y anilina. líquenes e insectos. espino cerval y el género Aloe).10-quinona 9. En esta reacción. la antraquinona se condensa con el glicerol.44 g/cm³ P.10-dioxoAntraceno 9. El ácido obenzoil benzoico generado. antradiona. donde sirve como esqueleto básico para sus pigmentos.381 °C (-275 °F) Solubilidad en agua No soluble mg/mL (20 °C) La antraquinona o 9. Origen natural La antraquinona se encuentra en forma natural en algunas plantas (ruibarbo. en presencia de AlCl3 (Acilación de Friedel-Crafts). sufre un proceso de ciclación.10-dioxoantraceno es un compuesto orgánico aromático. Obtención Hay varias maneras de obtención de la antraquinona: Oxidación del antraceno Condensación del benceno con anhídrido ftálico. le es adicionado el glicerol. También aparece en las minas de forma natural como mineral llamado hoelita.10-Antrachinona Antracen-9. antraceno-9. el primer paso es la reducción de la quinona con cobre en ácido sulfúrico (Convirtiendo un grupo carbonilo en un grupo metileno) después del cual. formando la antraquinona En una reacción orgánica clásica llamada Síntesis de Bally-Scholl (1905).10-Dioxoantraceno 9. es transformada en el fluoruro de arilo (3) vía el. el ruibarbo y la frángula. tetrafluoroborato de diazonio (2).4 Mecanismo El mecanismo de la transposición de Bamberger procede a partir de la protonación de la N-fenilhidroxilamina 1.5 6 . relativamente estable. haciendo que éste reaccione con el agua para formar el 4-aminofenol deseado 5. Las N-fenilhidroxilaminas son comúnmente preparadas a partir de la hidroxilación oxidativa de nitrobenceno con uso de un catalizador de rodio3 o zinc. De la protonación del oxígeno 3 se puede formar el ion nitrenio por dehidratación. la antraquinona pertenece a la categoría de catárticos y se usan en la terapia contra el estreñimiento. es muy exotérmica.1 2 Fue descrita por el químico alemán Eugen Bamberger (1857–1932). Transposición de Bamberger La Transposición de Bamberger es una reacción orgánica en donde se hace reaccionar N-fenilhidroxilaminas con un ácido fuerte en medio acuoso.Farmacología Los derivados naturales de la antraquinona son glucósidos con acción laxante y purgante sumamente potente. difícil de controlar y peligrosa. Esta reacción es importante para introducir un sustituyente flúor en un anillo aromático. En la terapéutica farmacológica. raíces y semillas de diversas plantas como el Senna (botánica)|sen. tratamiento con F2 y un ácido de Lewis. Contraindicado en el embarazo por aumentar las contracciones uterinas. vainas. la antralina es un irritante utilizado en dermatología para combatir la psoriasis. el cual puede entrar en resonancia con el anillo de benceno. Un derivado de la antraquinona. como por ejemplo la anilina. cuando la transposición se lleva a cabo la transposición se obtienen 4-aminofenoles. ya que la fluoración directa a través de la SEAr. De la protonación en el nitrógeno no se obtiene producto 2. Se encuentran en las hojas. Reacción de Schiemann La reacción de Schiemann es una reacción química donde una amina primaria aromática (1).