Clase 11: Reacciones de condensacin, formacin del In Enolato y reacciones

que de esto derivan Mario Manuel Rodas Morn

Departamento de Qumica Orgnica Facultad de Ciencias Qumicas y Farmacia Universidad de San Carlos de Guatemala

Acidez de Enoles El enol es minoritario en eq. con aldehdos y cetonas

El enol se Es mayoritario En -carbonilos.

La resonancia es el factor

Este ion enolato, puede resonar, por ello se forma una base conjugada bastante estable.

Datos e ideas

El pKa de los hidrgenos alfa de aldehdos y cetonas es ms o menos 20.

Son menos cidos que el agua o que un alcohol.

Sin embargo en hidrxido de sodio se da un leve equilibrio. Suficiente para realizar reacciones.

Equilibrio y reaccin

Este equilibrio provee un sitio nucleoflico en la molcula bastante reactivo, es decir, un electrfilo puede atacar

Tambin en medio cido

Este equilibrio puede darse tambin, En que notas la diferencia:

Quin ser mejor nuclefilo el enol en medio bsico o el del medio cido?

Sin embargo este equilibrio puede ser total.

Bases Sper fuertes utilizadas para generar aniones enolatos.

Adicin de Halgeno

Recoredemos el nuclefilo de la reaccin:

Veamos el mecanismo

La formacin del enol es favorecida

entonces Bajo condiciones cidas el Enol es el nuclefilo

La adicin del halgeno hace que se favorezca la formacin del Enol, pero esa misma adicin hace que el producto ya no se enolice.

Ms Ejemplos En medio cido o neutro existe solamente la

monohalogenacin:

Ejercicio

Halogenacin en medio Bsico

En este caso el nuclefilo es un anin: Esto puede llevarnos a no slo la monohalogenacin:

Reaccin de Haloformo

Est polihalogenacin se puede dar hasta lograr la sustitucin de todos los hidrgenos por halgenos.

Esto nos lleva a una prueba interesante

Test de Iodoformo:

Revisin del Mecanismo

Ejemplo

Condensacin Aldlica

Veamos que en una molcula misma podemos tener un nuclefilo y un electrfilo a la vez:

Mecanismo

Condensacin aldlica

El enolato se adiciona al C=O del aldehdo o cetona.

El producto es un -hidroxi aldehdo o cetona. Por lo regular se forma un C=C al perderse agua.

Condensacin Aldlica

Por ello la estequiometra es 2 a 1, es decir por cada dos moles de carbonilo agregado se logra 1 mol de aldol:

Prdida de Agua.

Esta es una eliminacin como las que ya platicamos, sin embargo est es fcil ya que ahora se tiene un producto estable:

Ejercicio:

Condensacin Aldlica Cruzada

Si se mezclan dos aldehdos o cetonas con hidrgenos en alfa, se tiene la siguiente mezcla:

Condensacin Aldlica Cruzada

La condensacin que funciona es teniendo un carbonilo con hidrgenos en alfa y otro sin hidrgenos en alfa.

Aldol intramolecular.

La condensacin aldlica puede realizarse en la misma molcula, como los acetales, Por qu se calienta?.

Mecanismo Por lo regular cuando se pueden obtener ciclos

de 5 o 6 carbonos, y hay en la molcula una cetona y un aldehdo.

Resolviendo problemas

Cuando se tiene un ,-insaturado, se puede encontrar los carbonilos que le dieron origen.

Ejercicio Cmo pueden sintetizarse los siguientes

carbonilos.

Formacin de -cetosteres.

Las condensaciones aldlicas se pueden dar entre steres. Solamente que el producto cambia.

Esta es conocida como la condensacin de Claisen:

Mecanismo de Condensacin de

Claisen. Ya formado el in enolato, ya se tiene el nuclefilo de la reaccin:

Pka = 11

Comparacin Comparemos la condensacin aldlica con la

condensacin de Claisen para no confundirnos:

Y el medio bsico queeee

Cmo se observ el medio bsico hace que ahora se tenga un hidrgeno muy cido, por ello como segundo paso va cido:

A manera de ejercicio

De los productos de condensacin de Claisen, formados en las siguientes reacciones:

Claisen Cruzada.

Cuando se tienen dos steres la reaccin puede ser cruzada, es importante tomar en cuenta las recomendaciones de la condensacin aldlica.

Otros sustratos

Si se tiene una cetona o aldehdo con hidrgenos en alfa y un ester, se pueden dar varias combinaciones de productos de sntesis:

El primer caso se si colocamos una cetona y un ster distinto a un formeato.

Adicin de formeato

Si se usa Formeato como agente acilante, entonces se puede obtener un aldehdo.

El aldehdo da otras posibilidades.

Y para tener un ster

Si se requiere tener un grupo ster, se parte de un derivado dister.

Se logra un derivado de cido

Ejercicio De los productos de las siguientes reacciones:

Dieckman Est es una condensacin intramolecular de

Claisen, solamente que recibe el nombre de Dieckman.

Se da con 1,6-disteres o 1,7 disteres.

Mecanismo Clave!!!

El mecanismo es igual que todos.

Ejemplo De el producto de condensacin de Dieckman

de la siguiente reaccin:

COOCH3

COOCH3 CH3OHCl

COOCH3

O

Descarboxilaciones Las Descarboxilaciones para -cetosteres o

-cetocidos:

Reaccin de Michael

Se basa en la acidez de hidrgenos en alfa a grupos atractores:

No olvidar el sitio electroflico:

Aceptores y Donadores de Michael

Reaccin general

Michael tiene una reaccin general, fcil de identificar:

Reaccin de Michael

Lo importante es que la adicin sigue siendo conjugada (1,4)

Mecanismo

Una Aplicacin

Cundo un Beta-cetoster es formado por adicin de Michael, es puede lograr la descarboxilacin y obtener un producto interesante.

Anulacin de Robinsn

Es un tipo especial de Adicin de Michael, donde se logra una ciclacin:

Anulacin de Robinson

El mecanismo pasa por una adicin de Michael y luego una condensacin aldlica:

Como Identificarlos

Es sencillo si se entiende que es una adicin 1,4 y despus una aldlica.

Ejercicio

Encuentre el producto de Anulacin de Robinson de la siguiente reaccin.

Al revs Encuentre el material de partida para lograr

sintetizar el siguiente compuesto si se sintetiza a partir de una Anulacin de Robinson:

Otro ejemplo

Ejercicio Muestre como los siguientes productos pueden

ser sintetizados usando donadores y aceptores de Michael

Tabla Resumen

Mannich

Condensacin de Mannich

Ejemplo:

Mecanismo:

Mannich Asimtrica

La reaccin de Mannich no slamente se basa en una reaccin de una amina con formaldehdo.

Y como varios pensaron

El producto es:

Cul es el truco de la estereoqumica?

Condensacin Benzonica

Es una condensacin de aldehdos, se requiere en la Benzonica Clsica dos Benzaldehdos.

Mecanismo

Condensacin de Stobbe

Es la condensacin de un succinato y un aldehdo o cetona, mejor si no cuenta con hidrgenos en alfa:

Mecanismo

Algunos trabajos para discutir

Journal Org. Chem 2004

Tetrahedron Lett 2005

Knoevenagel

Usando cido Malnico y un aldehdo se logra la sntesis de un cido alfa, beta insaturado:

Mecanismo:

Aplicaciones En el departamento lo hemos utilizado para la

sntesis de cidos cinmicos:

O

O

CHO cidoMalnicoPiridina

O

O

COOH

Utilizando un solvente poco polar y no prtico:

Hu et al (2005) Synth Commun. 35 739-744

Sntesis de Perkin Muy parecida a la Sntesis de Knoevenagel

solo que utiliza anhdrido actico y es una sntesis para cidos cinmicos:

cido Cinmico

Mecanismo:

Algunas cosas Interesantes

Gaukorguer J. Org. Chem 2001

Sevenard, D.V. Tetrahedron Lett 2003

Reaccin de Stork

Es una variante de una adicin de Michael, adems que puede ser una variante de la reaccin de Anulacin de Robinson.

Un poco de Mecanismo

No es el nico producto

Darzens Es una condensacin entre un carbonilo y un

ster bromado para formar un ,-epoxi ster.

Recordar que en el curso se cubri algunas aperturas de epxidos importantes.

Mecanismo:

El mecanismo es muy lgico.

Algunos ejemplos

Unos trabajos:

Sntesis de Quinolina de Doebner

Es un acoplamiento de 3 componentes: Anilina, un Aldehdo y cido pirvico. Para formar quinolinas:

Un largo mecanismo

A manera de Ejemplo:

Reacciones de Nitrilos

En el programa se encuentran las reacciones para convertir un nitrilo en distintos grupos funcionales:

cetona

amida acido

1 amina

Formacin de Amidas

Las amidas son poco reactivas, sin embargo por lo que en varios casos, controlando el pH y el tiempo de reaccin puede obtenerse amidas y no llevar la hidrlisis hasta cido carboxlico:

CH3

CNH2O, NaOHH2O2

CH3

CONH2 92%

HCCH

CNCNC6H5

C6H5

H2OH3O+

HCCH

CONH2CONH2C6H5

C6H590%

A manera de mecanismo

El mecanismo es una hidrlisis normal:

Reaccin de Ritter

Es una formacin de Amidas a partir de un nitrilo. Es la nica forma que se ver para obtener una amida a partir de un nitrilo.

mecanismo

Algunos Trabajos:

H3CO

O

NH

H3CO

NH2SO4

AcOtBu42oC 2h

K.L. Reddy, Tetrahedron Letters, 2003, 44, 1453-1455