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UNIDADES 4, 5 y 6
168
Anillos de 6
PIRIDINAS, PIRAZINAS y los fusionados:
QUINOLINAS e ISOQUINOLINAS
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169
PIRIDINAS
• No es una molécula plana. Estructura cercana al benceno.
• Es ππππ-deficiente. SEAr poco favorecida. Orientación a 3 y 5 (meta).• Adición E+ sobre el átomo de nitrógeno si es favorecida.
• Es más favorable a la SNAr que el benceno.
• pKa es 5.20. Protonación es posible. Ión piridinio. N1
2
3
45
6
H
-
170
Algunas rutas de retro-síntesis de piridinas
H2N
O
N
NH
H2N
O
O
O
O
O
O
O
N
O
+2H
+ H2O
+ H2O
-NH3
+2H
+2H
+ H2O
+ H2O
-NH3
-
171
Síntesis de piridinas a partir de compuestos 1,5-dicarbonílicos
Agentes oxidantes más comunes:
FeCl3NaNO2 /ác. acético
HNO3
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172
Ciclocondensación de ésteres de 3-aminocrotonatos con ββββ-dicarbonilosác. crotónico
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Ciclocondensación de 1,3-dicetonas (ββββ-dicarbonilos) en presencia de amoniaco
173
R
RO
O
-H2O
O
R
OH3C
-2 H2O
N R
O
O
O
R
Condensación de Knoevenagel + NH3
R = CH3 75%
R
O
Usado en la síntesis de acetil piridinas (en meta)
-
Síntesis de Hantzsch
174
Un aldehído reacciona con dos equivalentes de 1,3-dicarbonílico
en presencia de amoniaco
Hay dos posibles mecanismos
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Mecanismo de Hantzsch para la
síntesis de piridinas
175
Reacción inicial de carbonilos
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Síntesis de Güareshi-Thorpe
176
-
177
QUINOLINAS E ISOQUINOLINAS
• Son aromáticos/resonancia
• La protonación/acilación tiene lugar sobre el N al igual que en el caso de piridinas
• SEAr en anillo bencénico mayormente por ser más activado (más rico en electrones; el
N tiene efecto electroatrayente desactivador del anillo piridinoide)
• SNAr más rápida que con piridina debido a la estabilización por conjugación en los anillos
fusionados de los productos de adición (Quinolina (C2 y C4); Isoquinolina (C1 y C3)
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178
Retrosíntesis similar a la piridina con la inclusión del anillo
bencénico en la posición adecuada
Síntesis de Combes
Síntesis de Skraup
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179
Síntesis de CombesReacción de arilaminas y 1,3-dicarbonílicos
Ataque nucleófilo SEAr
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Síntesis de Skraup y Doebner-Miller
180
Anilínico carbonilo α,βα,βα,βα,β-insaturado
Adición de Michael SEAr
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181
NH2
O
H
H2SO4
N
O
N
H2SO4
anilina
Ruta muy práctica para la síntesis
de muchas quinolinas sustituidas
Síntesis de Skraup
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Para isoquinolinas
182
Síntesis de Bischler-Nipieralski
SEAr
Precursor difícil de sintetizar
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183
PIRAZINAS
• Molécula plana.
• No muy buenas para la SEAr mejor si hay un electrodonador.
• Adición E+ a los nitrógenos.
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184
N
N
O
O
H2N
H2N
H2N
H2NN
N
N
N
NH2
O
O
H2N
O
O
Retrosíntesis a pirazinas
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185
Condensación de 1,2 dicarbonilos y 1,2-diaminas seguido de oxidación
Agentes oxidantes más comunes en está reacción:
CuO
MnO2 en KOH/EtOH
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Condensación de αααα-aminocarbonilos
186
Si se trabaja con compuestos asimétricos se obtienen mezclas pero prevalecen los
efectos estéricos en cuanto a productos mayoritarios
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187
Unidades 4, 5 y 6.
La formación de
Piridinas, anillos
fusionados y Pirazinas
EN ALIMENTOS
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188
Rutas a piridinas
Desde intermedios de Maillard. Condensación aldólica + adición de fuente de nitrógeno
Desde reductonas y
fuente de nitrógeno
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Desde productos de degradación de Strecker
189
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Rutas a pirazinas
190
Las rutas más probables se basan en autocondensación de 2 moléculas
(intermedios de Maillard)
tipo αααα-aminocarbonilo
O
R2 NH2
R1O
R2 O
R1
NH3 Degradación de Strecker
NH3
O
R2
OH
R1
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191
Vía condensación de αααα-aminocarbonilos
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192
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193
Chiles contienen 2-isobutil-3-metoxipirazina
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Ruta propuesta a Quinolin-imidazoles
194
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195
Alquilpiridinas en café tostado
Olor mazorca, pan,
tabaco, galleta
Volátiles identificados
en el tostadoEn jarabes
mohoso
Referencia: Ivon Flament. Coffe flavor chemistry, Ed. Wiley
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Pirazinas en cacahuate tostado
196
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197
Pirazinas en tubérculos (papa)
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198
En chile