SINTESISANILLOSDE5ATOMOS1HETEROATOMO_10733 (1) - Ramon Enriquez

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MÉTODOS DE SÍNTESIS
ANILLOS HETEROCÍCLICOS DE 5 
 MIEMBROS CON  HETEROÁTOMO
FURANO
pentosanas
pentosa
DESHIDRATACIÓN DE AZÚCARES
HIDRÓLISIS DE UNA 
CADENA DE 
PENTOSANA DE 
n = 4
O
OHHO
OH
O
O
OHHO
O
O
OHHO
O
O
OHHO
O H
H O
H
H
O
OHHO
OH
O
O
OHHO
O
O
OHHO
O
O
OHHO
O HH
H O
H
H
O
OHHO
OH
O
O
OHHO
O
O
OHHO
O
O
OHHO
O HH
H
+
H O
H
O
OHHO
O
O
OHHO
O
O
OHHO
O H
H
H O
H
OH
HH O
H H O
H
O
OHHO
O
O
OHHO
O
O
OHHO
O H
H
O
H
H O
H
H
+
(2)
TAUTOMERO CETO TAUTOMERO CETO
PROTONADO
TAUTOMERO ENOL
OH
OH
H
O
OHOH
H
H
(1)
O
H
H
OH
OH
OH
OH
H+
A H2OOH
OH
OH O
H
OH
+ O H
H
H
H
H
O
(3)
H
H
O
OH
OH O
H
OH
H
OH
OH
H
O
H
OH
(4)
O
H
H
+
- H , + H
H2O + 
O
H
H
O
H
H
H
(4) (5)
(6)
OH
OH
H
O
H
O
H
OH
O
H
O
O
H
H
H
+ H3O 
OH O
H
O
H
(6)
O
H
HO
O
H
(7)
O
H
H
O
O
H
O H
H
H
O
H
H
+ H2O
+ H2O
O
H
H
O
O
H
(7)
O
H
O
O
H
H
(8)
O
H
O
(9)
- H , + H
H3O +
O
H
O
H
(9)
H
O
H
O
O
H
FURFURAL
H3O +
- H , + H
Ácido mucico Ácido piromúcicoÁcido furoíco
Ácido mucico
Ácido galactárico
HNO3
D-GALACTOSA L-GALACTOSA
MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE FURANO
SÍNTESIS DE PAAL-KNORR
RUTA 1 RUTA 2
SÍNTESIS DE FEIST-BENARY
MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE FURANO
SÍNTESIS DE PAAL-KNORR
SÍNTESIS DE FEIST-BENARY
MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE FURANO
SÍNTESIS DE PAAL-KNORR
Facile Microwave-Mediated Transformations of 2-Butene-1,4-diones and 2- 
Butyne-1,4-diones to Furan Derivatives
H. S. P. Rao, S. Jothilingam, J. Org. Chem., 2003, 68, 5392-5394.
Synthesis
 
of
 
Tri-
 
and
 
Tetrasubstituted
 
Furans
 
Catalyzed
 
by Trifluoroacetic
 
Acid
F. Stauffer, R. Neier, Org. Lett., 2000, 2, 3535-3537.
Microwave-Assisted
 
Paal-Knorr Reaction
 
-
 
Three-Step
 
Regiocontrolled
 
Synthesis
 
of
 
Polysubstituted
 
Furans, Pyrroles
 
and
 
Thiophenes
G. Minetto, L. F. Raveglia, A. Sega, M. Taddei, Eur. J. Org. Chem., 2005, 5277-5288.
MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE FURANO
Feist
 
F.,
 
Ber., 1902, 35, 1539, 1547. 
Benary
 
E.,
 
Ber., 1911, 44, 489, 493. 
SÍNTESIS DE FEIST-BENARY
MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE FURANO
Reacción de 
Finkelstein
SÍNTESIS DE FEIST-BENARY
I
I:
-
Reacción de Finkelstein
Acetona, calor
The facile preparation of alkenyl metathesis synthons
T. W. Baughman, J. C. Sworen, K. B. Wagener, Tetrahedron, 2004, 60, 10943-10948.
MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE FURANO
Síntesis de Feist‐Benary
Franz Feist (1902), Erich Benary (1911)
Feist
 
F.,
 
Ber., 1902, 35, 1539, 1547. 
Benary
 
E.,
 
Ber., 1911, 44, 489, 493. 
http://en.wikipedia.org/wiki/File:FeistBenarysynthesis.gif
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/14/InterruptedFeistBenary.gif
MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE FURANO
MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE FURANO
MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE FURANO
FURANEOL
Furaneol
 
es
 
un saborizante
 
con aroma natural, el cual
 
es
 
aislado
 
de la piña y de la fresa, y 
 
se usa
 
en las
 
industrias
 
de alimentos
 
y bebidas
PIRROL
Mucato de amonio Pirrol
calor
NH4
+
NH4
+
calor
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/2/2e/Pyrrole_synth_from_ammonium_mucate.jpg
MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE PIRROL
RUTA 1 RUTA 2
SÍNTESIS DE PAAL‐KNORR
Reacción de Clauson-Kaas
Clauson-Kaas
 
N., Tyle
 
Z.,
 
Acta Chem. Scand.,
 
1952,
 
6, 667.
Elming
 
N., Clauson-Kaas
 
N.,
 
Acta Chem. Scand.,
 
1952,
 
6, 867.
ÁCIDO ACÉTICO
CALOR
J. Org. Chem.,
 
1962,
 
27 (7), pp
 
2466–2470
SÍNTESIS DE HANTZSCH
SÍNTESIS DE KNORR
Ludwig Knorr (1859 –
 
1921)
EtO O
NH2
OEt
O
O
+ CALOR
EtO O
N
H
OEt
O
N
HO
H
O
OEt
NETO
80 %
EtONa / EtOH / CALOR
VERSATILIDAD DE LA REACCIÓN DE KNORR
HIDROXIPIRROLES
VERSATILIDAD DE LA REACCIÓN DE KNORR
AMINOPIRROLES
SÍNTESIS DE van LEUSEN
PROFESOR DE QUÍMICA HOLANDÉS D. van Leusen
A.
 
M. van Leusen, J. Wildeman, O. H. Oldenziel, J. Org. Chem. 
1977, 42, 1153.
B.
 
A. M. van Leusen, Heterocycl. Chem. 1980, 5, S-111
C.
 
D. van Leusen,
 
A. M. van Leusen, Org. React. 2003, 57, 419 
TOSMIC:
TOSMIC es una molécula muy versátil, un sintón, que permite llevar a cabo muchas reacciones útiles. En las 
fórmulas de los productos, las partes de color rojo muestran las porciones del producto que se originan a partir 
del TOSMIC que se usa como reactivo.
A (Cianación
 
reductiva selectiva de cetonas): TOSMIC, t-BuOK;
B (Formación del anillo de oxazol): 1. TOSMIC condensación con ciclohexanona, 2. aldehído cinámico, 2 eq. n-
 
BuLi
 
(-70 a 0 °C, 2 h);
C (Formación de 4-alcoxi-2-oxazolina): 1. acetofenona, TOSMIC, EtOH; 2. H3
 
O+;
D (Formación de cetonas α,β-insaturadas sustituidas): 1. TOSMIC condensación con ciclohexanona, 2. bromuro 
de bencilo, t-BuOK, DME; 3. H3
 
O+; 
E (TOSMIC como reactivo conectivo, reducción): 1. yoduro de alquilo, TOSMIC, PTC, 2. Li, NH3
 
(liq.);
F (TOSMIC como reactivo conectivo, hidrólisis): 1. TOSMIC, dialquilación
 
2. H2
 
SO4
 
(50%), sulfolano, 20 a 100 
°C, 2 h;
G (pirroles a partir de aceptores de Michael): TOSMIC bencil-sustituído, NaH, acrilonitrilo;
H (Formación de triazol): sal de diazonio, TOSMIC, K2
 
CO3
 
, DMSO, MeOH, H2
 
O,-10 °C. 
SÍNTESIS DE KENNER
A PARTIR DE COMPUESTOS 1,3‐DICARBONÍLICOS Y ÉSTERES DE LA GLICINA
TIOFENO
Síntesis de Tiofeno
 
de Paal-Knorr 
Síntesis de Tiofeno
 
de Paal
Reactivo de Lawesson
Ludwig Knorr
Mecanismo de reacción más probable
SÍNTESIS DE PAAL‐KNORR
REACCIÓN CON EL REACTIVO DE LAWESON
H3CO P
S
S
S
H
S
H
O
OCH3P
S
O
+
S
H H
OCH3P
S
O
S
H
S
H
+
H
O
+
H3CO P
S
S
S H O
+
S
H
O
H
OCH3P
S
S
+
H
S
H
O OCH3P
S
S
H
S
H
H
H
Microwave‐Assisted
 
Paal‐Knorr Reaction
 
‐
 
Three‐Step
 
Regiocontrolled
 
Synthesis
 
of
 Polysubstituted
 
Furans, Pyrroles
 
and
 
Thiophenes
G. Minetto, L. F. Raveglia, A. Sega, M. Taddei, Eur. J. Org. Chem., 2005, 5277‐5288.
Pentasulfuro
 
de fósforo
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b1/Phosphorus-pentasulfide-2D-dimensions.png
S
PS
P
S
S
S
P
:S
P
S S:
S
S
S
PSP
S P
P
S S
S
S
S
S
S
S
PS
P
S
S
S
P
:S
P
S S:
S
S
SÍNTESIS DE
 
FIESSELMANN
Los sustratos
 
clorovinil
 
aldehídos, se obtienen
 
a partir
 
de cetonas
 
con α‐metilenos, por
 
acción
 
de  DMF/POCl3
 
(la reacción
 
de VILSMEIER‐HAACK‐ARNOLD):
Reacción de Gewald
Gewald, K.; Schinke, E.; Böttcher, H. Ber. 1966, 99, 94-100 
http://en.wikipedia.org/wiki/Chemische_Berichte
Mecanismo de la reacción de Gewald
El primer paso del poceso
 
es una condensación de Knoevenagel, pero los 
siguientes pasos no se conocen con detalle, pero es probable que
 
ocurran de la 
siguiente manera:
Practical synthesis of tetrasubstituted thiophenes for use in compound libraries
B. P. McKibben, C. H. Cartwright, A. L. Castelhano, Tetrahedron Lett., 1999, 5471-5474.
Se han desarrollado condiciones de reacción optimizadas para la reacción de Gewald
 
a temperatura ambiente para obtener tiofenos
 
tetrasustituídos
 
con buen rendimiento.
Gernot
 
A. Eller, Wolfgang Holzer
 
Molecules
 
2006, 11, 371-376 
En una variación de la reacción de Gewald
 
se utiliza un ditiano
 
(un aducto
 
de 
azufre y acetona) y la sal de sodio de la cianocetona
 
(la cual por si misma es 
muy inestable) para formar el 3-acetil-2-aminotiofeno
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/b/b4/GewaldReactionApplication.png
http://en.wikipedia.org/wiki/Molecules_(journal)
Thionation Using Fluorous Lawesson's Reagent
Z. Kaleta, B. T Makowski, T. Soos, R. Dembinski, Org. Lett., 2006, 8, 1625-1628.
La tionación
 
de amidas, 1,4-dicetonas, de N-(2-oxoalquil)amidas, y 
N,N'-acilhidrazinas
 
con el uso de un reactivo de Lawesson
 
fluorado ddio
 
lugar a las 
tioamidas, tiofenos, 1,3-tiazoles, y a 1,3,4-tiadiazoles
 
con rendimientos altosSíntesis de Hinsberg
Oscar Hinsberg, Ber. 43, 901 (1910)
SÍNTESIS DE HINSBERG
Bis-aril(alquil)amidas
 
del ácido tiofen-2,5-dicarboxílico
Kopar, M. R.; Cans, A. Z.; Çetin, A.; Heteroatom Chemistry, 16, [6], 503 - 506
en acetona fría
http://www3.interscience.wiley.com/journal/38027/home
Síntesis de tiofenos
 
de Hinsberg
MECANISMO HINSBERG
REACCIÓN ÁCIDO-BASE
S
C
O
OEt
H
H
O
EtO
H
+ EtO: Na
S
C
O
OEtH
O
EtO
H
Na
ADICIÓN NUCLEOFÍLICA AL GRUPO CARBONILO
S
C
O
OEtH
O
EtO
H
Na
C
C
O
O Ph
Ph
+
S
O
H
C
O
OEt
O
EtO
C
O Ph
Ph
Na
REACCIÓN DE TRANSESTERIFICACIÓN INTRAMOLECULAR
S
O
H
C
O
OEt
O
EtO
C
O Ph
Ph
Na
ADICIÓN S
O
H
C
O
OEt
O C
O Ph
Ph
EtO
Na
ELIMINACIÓN
S
O
H
C
O
OEt
O C
O Ph
Ph
EtO Na +
REACCIÓN ÁCIDO-BASE
S
O
H
C
O
OEt
O C
O Ph
Ph
EtO Na +
S
O
O C
O Ph
Ph
O OEt
Na
S
C
O
EtO
Ph OPh
O
O Na
S
C
O
EtO
Ph OPh
O
O
H H
Na
+ Na OEt
S
C
O
EtO
Ph OPh
O
O
H
Na
Na
S
C
O
EtO
Ph OPh
O
O
H
Na
Na
S
C
O
EtO
Ph OPh
O
O Na
Na
SEGUNDA ADICIÓN NUCLEOFÍLICA AL GRUPO CARBONILO
a) REACCIÓN ÁCIDO-BASE
b) ADICIÓN AL GRUPO CARBONILO
ELIMINACIÓN E1bc:
+ H OEt +
Na OEt
S
C
O
EtO
Ph OPh
O
O
H
Na
Na
BASE CONJUGADA
H OEt+
ELIMINACIÓN UNIMOLECULAR
S
C
O
EtO
Ph OPh
O
O Na
Na
S
C
O
EtO
Ph OPh
O
O
H
H
Na
S
C
O
EtO
O
O
Ph Ph
Na + Na OH
LIBERACIÓN DE LA SAL DE CARBOXILATO:
Na OH+Na
S
C
O
EtO
O
O
Ph Ph
HCl
S
C
O
EtO
O
O
Ph Ph
H
+ Na Cl + H2O
An efficient and facile one-step synthesis of highly substituted thiophenes
F. Matloubi
 
Moghaddam, H. Zali
 
Bionee, Tetrahedron, 2004, 60, 6085-6089
Se desarrolló
 
un método eficiente, de un solo paso, para formar tiofenos
 
con una 
alta sustitución en el anillo, el cual utiliza como materias primas tiomorfólidos
 
y 
derivados de α-halocetonas
	MÉTODOS DE SÍNTESIS
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	Slide Number 56
	Slide Number 57
	Slide Number 58
	Slide Number 59
	Slide Number 60
	REACCIÓN CON EL REACTIVO DE LAWESON
	Slide Number 62
	Slide Number 63
	Pentasulfuro de fósforo
	Slide Number 65
	Slide Number 66
	Slide Number 67
	Slide Number 68
	Slide Number 69
	Slide Number 70
	Slide Number 71
	Slide Number 72
	Slide Number 73
	Síntesis de Hinsberg
	Slide Number 75
	Slide Number 76
	Slide Number 77
	Slide Number 78
	Slide Number 79
	Slide Number 80
	Slide Number 81
	Slide Number 82
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	Slide Number 84
	Slide Number 85
	Slide Number 86