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561 RESPUESTA 10.4 El paso D(R-Br) E es una síntesis acetilacética, luego E tiene que ser un β-cetoéster: MeCO CH CO2Et _ R Br MeCO CH CO2Et R (E) _ 1)HO (conc.) 2)H3O + R CH2CO2H C6H5CH2CH CH2CO2H Me R C6H5CH2CH Me El haluro de alquilo D es: C6H5CH2CH Me Br D(C9H11Br) B(C9H9Br) presenta isomería (Z)/(E) y sólo puede ser: C6H5 CH C Me Br B(C9H9Br) [Pd] H2 C6H5 CH C Br Me C6H5 CH2 CH Br Me * (B) (D) Análogamente, el paso F(C9H11Cl) H también es una síntesis acetilacetíca, y H será otro β-cetoéster: MeCO CH CO2Et _ R' Cl MeCO CH CO2Et R' (E) _ 1)HO (conc.) 2)H3O + R' CH2CO2H MeCH2CH CH2CO2Et C6H5 R' El haluro de alquilo F es: F(C9H11Br) MeCH2CH C6H5 MeCH2CH C6H5 Cl C(C9H9Cl) presenta isomería (Z)/(E) y será: Me CH C Cl C6H5 C(C9H9Cl) C(C9H9Cl) Me CH C Cl C6H5 [Pd] H2 Me CH2 CH Cl C6H5 F(C9H11Cl) Como A sufre una reacción de eliminación, para dar B + C, sólo puede ser: CH Cl CH Br Me * * (A) E2 C Cl CH MeCH C Br Me + C(Z)B(Z) C6H5C6H5C6H5 RA-8,9,10 562 Las configuraciones absolutas de los estereoisómeros del racémico A son: Cl C6H5HH Me Br EtO _ 1 2 Cl H C6H5H Br Me EtO _ 1 2 A(1R,2R) A(1S,2S) Br C6H5 HMe B(Z) Me H C6H5Br B(Z) Br H MeH Cl C6H5 EtO _ 1 2 Br Me HH C6H5 Cl EtO _ 1 2 A(1S,2S) A(1R,2R) C6H5 H MeCl C(Z) Cl Me HC6H5 C(Z) Todas las reacciones indican que A es el racémico [(1R,2R) + (1S,2S)] Si A fuese el racémico [(1R,2S) + (1S,2R)] se obtendrían los estereoisómeros (E) de B y C: Cl C6H5HH Br Me EtO _ 1 2 A(1R,2S) Me C6H5 HBr B(E) E2 Br H MeH C6H5 Cl EtO _ 2 A(1R,2S) Cl H MeC6H5 C(E) E2 1 RA-8,9,10 563 Cl H C6H5H Me Br EtO _ 1 2 A(1S,2R) Br H C6H5Me B(E) E2 Br Me HH Cl C6H5 EtO _ 2 A(1S,2R) C6H5 Me HCl C(E) E2 1 RESPUESTA 10.5 Secuencia 1: Me H MeH A(C4H8) HOBr "onio" Br Me H OH MeH Br Me H OH Me H H Br Me H OH Me H Me Br HO H Me 2 3 2 3 B(2S,3R) B(2R,3S) 2 3 2 3 Br Me H OH MeH 2 3 B(2S,3R) I _ HI SN2 Br Me H I Me H 2 3 C(2S,3S) Br Me H OH Me H B(2R,3S) I _ Br Me H I Me H 2 32 3 HI SN2 C(2R,3R) RA-8,9,10 564 Br H MeH I Me 2 3 EtO _ C(2S,3S) EtO _ E2 Me H MeI (Z)-2-Yodo-2-buteno I H MeH Br Me 2 3 EtO _ EtO _ E2 Me H MeBr (Z)-2-Bromo-2-buteno El enantiómero C (2R,3R) da lugar a los mismos productos de eliminación. Secuencia 2: MeCO CO2EtH _ Br Me Et H SN2 (R)-E(C4H9Br) MeMeOC EtO2C Et H H 3 4 (3R,4S)-F(C10H18O3) H EtO2C COMe Et Me H 3 4 D(C6H10O3) MeCO HEtO2C _ Br Me Et H SN2 (R)-E(C4H9Br) MeMeOC H Et EtO2C H 3 4 (3S,4S)-F(C10H18O3) CO2Et H COMe Et Me H 3 4 D(C6H10O3) MeCO CH CO2Et Me Et H F(3R,4S) 4 3 1)HO (conc.) _ 2)H3O+ 1)HO (dil.) _ 2)H3O+ MeCO CH CO2H Me Et H HO2C CH2 Me Et H CO2 Q MeCO CH2 Me Et H 4 3 Ác. (3S)-3-Metilpentanoico (4S)-4-Metil-2-hexanona _ El diastereoisómero C (3S,4S) da lugar a los mismos productos, ya que C4 tiene la misma configuración absoluta y C3 deja de ser asimétrico. RA-8,9,10 565 RESPUESTA 10.6 Secuencia 1: Haluro de alquilo primario que puede dar lugar a un carbocatión estabilizado. Reacción de sustitución SN1: C6H5 CH2Br HMe SN1 C6H5 CH2 HMe + HO _ C6H5 CH2OH HMe [C] (Z)-3-Fenil-2-buten-1-ol C6H5 CH2 HMe + CH C6H5 Me CH2 + 1 2 HO _ 1 2 HO C6H5 Me CH CH2 HO C6H5 Me CH CH2 [A] (S)-2-Fenil-3-buten-2-ol [B] (R)-2-Fenil-3-buten-2-ol Secuencia 2: Haluro de alquilo secundario, base fuerte y temperatura moderadamente alta. Reacción de eliminación E2: MeEt Cl H EtH Cl EtHH Et Me EtO _ (3R,4R) 3 4 E2 Me Et HEt [C] (E)-4-Metil-3-hexeno H2Me Cl H1 HHC Cl H CH H1 Me 2H EtO _ (3R,4R) 3 4 E2 Et Me Me Et Me 2H H H Et Me [B] (Z)-(4R)-4-Metil-2-hexeno MeH1 Cl H2 HHC Cl H CH H2 1H Me EtO _ (3R,4R) 3 4 E2 Et Me Me Et H 1 Me H H Et Me [A] (E)(4R)-4-Metil-2-hexeno RA-8,9,10 566 Secuencia 3: Haluro de alquilo primario con dos sustituyentes en C-β y disolvente polar. Reacciones simultáneas E1 y SN1: CH3CH2CH2 C CH2I Me Me H2O 500C Pr C CH2 Me Me + transposición Pr C CH2CH3 Me + Reacción de eliminación E1: Me Pr H H H + Me H HPr [C] 2-Etil-1-penteno RESPUESTA 10.7 La reacción de A con HO-(dil.) (SN2) da lugar a 1,2-Butanodiol. Este resultado indica que los halógenos están situados en los carbonos 1 y 2. Por otra parte, la hidrogenación de (B + C) origina 1-Bromobutano; es decir, el átomo de bromo está en el carbono 1. El compuesto A sólo puede ser el 1-Bromo-2-yodobutano: HOCH2-CH-CH2CH3 OH * (2R)-1,2-Butanodiol HO-(dil.) SN2 E2 BrCH2-CH-CH2CH3 I BrCH2-CH=CH-CH3 H2 [Pd] BrCH2CH2CH2CH3 1-Bromobutano BrCH=CH-CH2CH3 + [B(Z) + B(E)] [D(Z) + D(E)]* A(C4H8BrI) H2C C I CH2CH3 F(C4H7I) La reacción de A con HO- (dil.) (SN2) provoca la inversión de la configuración del carbono 2. En consecuencia, la configuración de dicho carbono en el compuesto A debe ser (S): H Et BrCH2 HOCH2 OH H Et I + SN2 (2S) 1-Bromo-2-yodobutano (2R) 1,2-Butanodiol I HO _HO _ _ Estereoquímica de las reacciones de eliminación E2: RA-8,9,10 567 H H2 MeBrCH2 B(Z)I H1 H2 BrCH2 H Me A(2S) E2 -IH1 H1 Me H I 2H CH2Br (minoritario) (mayoritario) E2 -IH2 I H2 Me BrCH2 H H1 A(2S) H Me H1BrCH2 B(E) H2 H1 H I Me CH2Br H H2 MeBrCH2 B(Z)I H1 H2 BrCH2 H Me A(2S) E2 -IH1 H1 Me H I 2H CH2Br (minoritario) (mayoritario) E2 -IH2 I H2 Me BrCH2 H H1 A(2S) H Me H1BrCH2 B(E) H2 H1 H I Me CH2Br I 2H Et H1 H Br A(2S) EtH1 I2H Br H EtH2 IBr 1H H E2 E2 E2 D(E) (minoritario) (mayoritario) H1 H2 Et I Br H (minoritario) 2H H EtBr D(Z) -IH1 -IH2 -BrH Br H Et1H 2H I Et1H H2 Br Et I 1H H H Et 2H Br I H1 F Abundancia relativa: D(E) > B(E) > F = D(Z) ≅ B(Z) RA-8,9,10 568 RESPUESTA 10.8 Apartado 1: Et CH Me CH2 I + H2C(CO2Et)2 Et CH Me CH2 CH CO2Et CO2Et HO _ Et CH Me CH2 CH CO2 CO2 _ _ (H) H3O+ Et CH Me CH2 CH CO2H CO2H -CO2 Q Et CH Me CH2 CH2 CO2H (G) Apartado 2: Los pasos D F G y E F G son síntesis acetilacéticas: R I (D) + MeCOCH2 _ EtO 1)HO (conc.) _ 2)H3O+ R CH2CO2H (F) Et CH CH2CH2CO2H Me (G)CO2Et CH3 CO H C CO2Et R CH3CO2H + R' Cl (E) + MeCOCH2 _ EtO 1)HO (conc.) _ 2)H3O+ R' CH2CO2H (F) Et CH CH2CH2CO2H Me (G)CO2Et CH3 CO H C CO2Et R' CH3CO2H + Como los compuestos D y E dan lugar a los mismos compuestos F y G, los radicales R y R’ son iguales: R = R' = Et CH Me CH2 Por consiguiente, los compuestos D, E y F son: (E)(D) Et CH Me CH2 I Et CH Me CH2 Cl (F) CH3 CO CH CO2Et CH2 CH Me Et Apartado 3: Los compuestos B y C son dos monoolefinas, con estereoquímica Z y E respectivamente. Existen dos posibilidades para la posición del doble enlace en cada una de ellas: (B) CH2 C CH3 CH ICH3 CH3 CH C CH3 CH2 I (B) (C) CH2 C CH3 CH ClCH3 CH3 CH C CH3 CH2 Cl (C) De momento no es posible decidir de qué olefinas concretas se trata. RA-8,9,10 569 Apartado 4: La reacción de eliminación en el compuesto A da lugar a dos únicos productos (las olefinas B y C) Con independencia de su estereoquímica, esto significa que en el compuesto A los dos halógenos deben estar unidos al mismo átomo de carbono. Si estuvieran unidos a átomos de carbono distintos se obtendría más de un compuesto. Este razonamiento permite conocer las estructuras de A, B y C: CH3CH2CH CH3 CH I Cl (A) (B) CH2 C CH3 CH ICH3 (C) CH2 C CH3 CH ClCH3 Por otra parte, que en la reacción de eliminación con EtO−, el racémico A de lugara dos únicos estereoisómeros, significa que el mecanismo no transcurre a través de carbocationes, porque de ser así se obtendrían cuatro estereoisómeros (dos Z y dos E) En consecuencia, el paso A B + C es una eliminación bimolecular (E2) CH3CH2CH Me CH I Cl (A) E2 CH3CH2 C Me CH I (B) + CH3CH2 C Me CH Cl (C) Et I HMe (Z) Et H ClMe (E) El racémico A es una mezcla de enantiómeros de configuraciones (1R,2S) y (1S,2R): Cl IHH Me Et 1 2 (1R,2S) Cl I H H Me Et 1 2 (1S,2R) Cada uno de los enantiómeros da lugar a la misma mezcla de olefinas Cl IHH Me Et EtO _ 1 2 A(1R,2S) E2 Et I HMe (Z)-B E2 Cl I H H Me Et _ 1 2 A(1S,2R) I HClH Me Et EtO _ 1 2 A(1R,2S) E2 Et H ClMe (E)-C I H Cl H Me Et 1 2 A(1S,2R) E2 OEt _ OEt Si el racémico A fuese (1R,2R) + (1S,2S) se obtendría una mezcla de (E)-B y (Z)-C. RA-8,9,10 570 RESPUESTA 10.9 Apartado 1: Puesto que se obtiene un solo producto,la reacción del (1S,2S) 1-Fenil-1,2-propanodiol con HBr es una reacción SN2, que transcurre con inversión de la configuración: OH H C6H5HO H Me (1R,2R) Br Br H H Me C6H5 (1S,2S) 2 2 1 1 (1) SN2 HBr La reacción de eliminación E2 de (1) da lugar a los siguientes productos: (1) (2) (3) (4) E2CH3 CH Br CH Br C6H5 CH3 CH C Br C6H5 + CH3 C Br CH C6H5 + CH2 CH CH Br C6H5 Estereoquímica: H Br C6H5Br Me H (1R,2R) Br H MeBr 2 2 11 (1) Br H CHH H H 2 1 (1)(1) (1R,2R) (1R,2R) H C6H5 Br C6H5 :B :B :B E2 E2 E2 Br C6H5 H C6H5 CH H Br C6H53 (2) (Z) (3) (Z) (4) (3S) H C6H5 Br Br MeH H Me Br Br C6H5H H HH Br H CHC6H5 Me Me H C6H5 Br CH2 Abundancia relativa: (4) (Hofmann) > (2) (Saytzev) = (3) (Saytzev) RA-8,9,10 571 Apartado 2: Reacciones del compuesto (2): (2) * (5) + (6) (7) + (8) CH3 CH C Br C6H5 H2 [Pd] CH3 CH2 CH Br C6H5 E1 HO _ CH3 CH CH C6H5 Estereoquímica: Br C6H5 (2) (Z) MeCH2 H Br C6H5 MeCH2 H Br C6H5 (5) (1R) (6) (1S) 1 1 E1 E1 H Me H C6H5 H+ C6H5 (7) (Z) H Me H H C6H5+ H (8) (E) Me Me Me H H H C6H5H _ HO _ HO H2 [Pd] Reacciones del compuesto (3): (3) (9) + (10) (11) + (12) CH3 C CH H2 [Pd] Br C6H5 CH3 CH Br CH2 C6H5 NH3 SN2 CH3 CH NH2 CH2 C6H5 * * Estereoquímica: HMe C6H5Br (3) (Z) (9) (2S) 2 SN2 CH2C6H5 H Me Br 2 CH2C6H5 (10) (2R)H Me Br CH2C6H5 Br H Me CH2C6H5 Br Me H SN2 CH2C6H5 H2N H Me CH2C6H5 H2N Me H (11) (2R) (12) (2S) 2 2 H2 [Pd] NH3 NH3 Reacciones del compuesto (4): (13) + (14) (15) + (16) * CH2 CH CH Br C6H5 SN1 HO _ CH2 CH CH C6H5 + HO _ CH2 CH CH C6H5 + HO _ CH2 CH CH C6H5 OH CH2 CH CH C6H5HO RA-8,9,10 572 Estereoquímica: 1 2 (4) (3S) CH H C6H5+CH Br H C6H5 3 SN1 CH OH H C6H5 3 CH OH H C6H5 (13) (3S) (14) (3R) 1 2 CH2 CH2 CH2 CH2 HO _ HO- + C6H5 H H (15) (E) (16) (Z) CH2 C6H5 H H CH2 + C6H5 H H CH2OH H H C6H5 CH2 + H H C6H5 CH2 + H H C6H5 CH2OH =CHH C6H5 + CH2 HO _ HO _ Me Pr H1 Me H2 + Me Me H2Pr [A] (E)-3-Metil-2-hexeno Me Pr H2 H1 Me + Me H1 MePr [B] (Z)-3-Metil-2-hexeno Reacción de sustitución nucleófila SN1: Et Me Pr + 1 2 H2O Et HO Me Pr Et HO Me Pr 1 2 [D] (3R)-3-Metil-3-hexenol [E] (3S)-3-Metil-3-hexenol 3 3 RA-8,9,10 573 11. ADICIÓN NUCLEÓFILA A GRUPOS CARBONILO RESPUESTA 11.1 5-Metil-1,5-hexanodiol MeOH HBr MeBr Mg 2 MeMgBr OH CO2H H3O+ O O Me C OH Me CH2CH2CH2 CH2OH 3-Fenilpropanol C6H5 CH2OH 1)HBr 2)Mg C6H5 CH2MgBr O C6H5 CH2 CH2CH2OH 2-Hexanona CH3CH2OH 1)HBr 2)Mg CH3CH2MgBr CH2 CH CO CH3 CH3CH2 CH2CH2COCH3 4-Metil-4-heptanol CH3CH2CH2OH 1)HBr 2)Mg CH3CH2CH2MgBr CH3 CO2H SOCl2 CH3 COCl CH3CO CH2CH2CH3 1)PrMgBr 2)H3O + CH3CH2CH2 C CH2CH2CH3 OH CH3 3-Pentanol H CO2H EtOH H3O + H CO2Et CH3CH2MgBr CH3CH2 CHO 1)EtMgBr 2)H3O + CH3CH2 CH CH2CH3 OH RA-11,12,13 574 3-Hidroxi-3-metil-1,4-pentadieno CH3CO2H EtOH H3O + CH3CO2Et CH2 CH Br Mg CH2 CH MgBr CH3CO CH CH2 1)CH2 CH MgBr 2)H3O + CH2 CH C CH OH CH3 CH2 2-Fenil-2-butanol CH3CH2CO2H EtOH H3O+ CH3CH2CO2Et CH3OH 1)HBr 2)Mg CH3MgBr CH3CH2 CO CH3 C6H6 1)Br2[Fe] 2)Mg C6H5 MgBr CH3CH2 C OH C6H5 CH3 1-Metilciclobutanol BrCH2CH2CH2COCH3 1)Mg 2)H3O+ CH3 OH Ácido fenilacético C6H5CH2OH 1)HBr 2)Mg C6H5CH2MgBr 1)CO2 2)H3O+ C6H5CH2 CO2H RESPUESTA 11.2 Ác. Benzoico C6H5 MgBr 1)CO2 2)H3O + C6H5 CO2H 1-Fenilpropino Retrosíntesis: C6H5 C C CH3 C6H5 CH CH Br CH3 Br C6H5 CH CH C6H5 CH OH CH2 CH3 MgBr +C6H5 C6H5 CH3CH2 CHO Síntesis: C6H5 MgBr CH3CH2 C O H C6H5 CH3CH2 C O H H3O+ C6H5 CH OH CH2CH3 H3O+ MgBr RA-11,12,13 575 + C6H5 CH OH2 CHCH3 H H2O C6H5 CH CH CH3 Br2 C6H5 C C CH3C6H5 CH CH CH3 Br Br Zn Vinilbenceno Retrosíntesis: C6H5 CH CH2 C6H5 CH CH3 OH C6H5 MgBr + CH3CHO Síntesis: C6H5 MgBr + CH3CHO C6H5 CH O CH3 MgBr H3O + C6H5 CH O CH3 H H3O+ C6H5 CH OH2 CH3 + H2O C6H5 CH CH2 Trifenilmetanol Retrosíntesis: C6H5 C C6H5 C6H5 OH C6H5 C C6H5 O C6H5 MgBr + C6H5 CO2Et Síntesis: C6H5 C O OEt + C6H5 MgBr C6H5 C O OEt MgBr C6H5 C6H5 C O C6H5 C6H5 MgBr C6H5 C O C6H5 MgBr C6H5 H3O + C6H5 C OH C6H5 C6H5 2-Feniletanol C6H5 MgBr + H2C CH2 O C6H5 CH2 CH2 OMgBr H3O + C6H5 CH2 CH2OH RA-11,12,13 576 1,1-Difeniletanol Retrosíntesis: C6H5 C OH CH3 C6H5 C6H5 C CH3 O C6H5 MgBr + CH3 CO2Et Síntesis: C6H5 MgBr CH3 C O OEt + CH3 C O C6H5 CH3 C O C6H5 MgBr C6H5 H3O+ CH3 C OH C6H5 C6H5 C6H5 MgBr 2-Fenilpropeno Retrosíntesis: C CH3 CH2 C CH3 CH3 OH CH3 C O CH3 + C6H5 MgBrC6H5 C6H5 Síntesis: CH3 C O CH3 + CH3 C O CH3 MgBr C6H5 H3O+ CH3 C OH CH3 C6H5 C6H5 MgBr H3O+ C6H5 C CH3 CH2 Fenol 1)O2 2)H3O+ C6H5 OHC6H5 MgBr 1,1-Difenil-1,5-pentanodiol Retrosíntesis: C6H5 C OH C6H5 CH2CH2CH2 CH2OH C6H5 C O C6H5 CH2CH2CH2 CH2O MgX MgX C6H5 C C6H5 CH2CH2CH2 CH2O MgX O C6H5 MgBr + O O Síntesis: O O C6H5 MgBr O MgBr O C6H5 O MgBr O C6H5 MgBr C6H5 H3O+ OH OH C6H5 C6H5 C6H5 MgBr RA-11,12,13 577 RESPUESTA 11.3 Apartado 1: H Me O 3 1 2 1)MeMgBr 2)H3O+ OH Me Me H1 3 Me OH Me H1 3 (1R,3S)-1,3-Dimetilciclohexanol (mayoritario) (1S,3S)-1,3-Dimetilciclohexanol (minoritario) 1 2 (3S)-3-Metilciclohexanona Dos diastereoisómeros suelen tener rotaciones distintas, tanto en magnitud como en signo; sin embargo, puede suceder que ambas (magnitud y signo) sean iguales. En este caso tal posibilidad es irrelevante, ya que los dos diastereoisómeros se obtienen en cantidades desiguales y, en consecuencia, la mezcla de reacción tendrá actividad óptica. Apartado 2: Me H O 3 1 2 1)MeMgBr 2)H3O+ OH Me H Me1 3 Me OH H Me1 3 (1R,3R)-1,3-Dimetilciclohexanol (minoritario) (1S,3R)-1,3-Dimetilciclohexanol (mayoritario) 1 2 (3R)-3-Metilciclohexanona Ahora se obtiene la otra pareja de diastereoisómeros (enantiómeros de los anteriores) Por los mismos motivos expuestos en el Apartado 1, la mezcla de reacción será ópticamente activa. RESPUESTA 11.4 BrCH2CH2OH O TsOH BrCH2CH2 O THP A Mg, Et2O Br_Mg_CH2CH2_O_THP O THP CH2CH2 O Me MgBr O THP CH2CH2 CH2 CH Me O MgBr H3O + O H CH2CH2 CH2 CH Me O H B(C5H12O2) O HO CH2CH2 CH2 CH Me B OH HBr (1 eq.) HO CH2CH2 CH2 CH Me Br C(C5H11OBr) TsOH O CH2CH2 CH2 CH Me Br THP D RA-11,12,13 578 1)Mg 2)CO2 3)H3O + O CH2CH2 CH2 CH Me CO2H H OH C O OMe H E O O Me F(C6H10O2) O O Me O O Me Me Li Me Li Me Li O O Me Me Li Li Me H3O + OHHO Me Me Me 1 4 5 4,5-Dimetil-1,5-hexanodiol RESPUESTA 11.5 Secuencia 1: CH3CO CH CO2Et_ Br CH2 C CH CH3CO CH CO2Et CH2 C CH A(C9H12O3) HOCH2CH2OH H3O+ OO CH3 CH CO2Et CH2 C CH B NaNH2 OO CH3 CH CO2Et CH2 C C _ CH3 I OO CH3 CH CO2Et CH2 C C CH3 C H3O + CH3 CH CO2H CH2 C C CH3 O CO2 _ CH3 CH2 CH2 C C CH3 O H2[Pd/C] BaSO4 Me MeO D(C7H10O) E(C7H12O) (Z) Secuencia 2: CH3CH2CH2Br 1)Mg 2)EtCHO 1)H3O+ CH3 CH3 OH H A PBr3 CH3 CH3 Br H B 1)Mg 2)CO2 1)H3O+ CH3 CH3 CO2H H C OH CH3 CH3 O SOCl2 ClCH3 CH3 O RA-11,12,13 579 N H Cl CH3 CH3 O : NH N H Cl CH3 CH3 O _ + N H Cl CH3 CH3 O NCH3 CH3 O + N H H+ RESPUESTA 11.6 Secuencia 1: Br 1)Mg 2)CH2O 1)H3O+ CH2OH Swern oxidación C O H BA C6H5 MgBr 1) 2)H3O+ C6H5 OH Secuencia 2: HC CH 1)NaNH2 2)CH2O HC C CH2OH A(C3H4O) 1)NaNH2 2)CH2O HOCH2 C C CH2OH B(C4H6O2) H2[Pd/C] BaSO4 C(C4H8O2) HOCH2 CH CH CH2OH Me Me O H3O + O O Me Me (acetal) Secuencia 3: CH3COCH2CO2Et HOCH2CH2OH H3O + Me CO2Et OO A(C8H14O4) 1)C6H5MgBr 2)H3O + Me OH C6H5 C6H5 OO H3O + Me OH O C6H5 C6H5 RESPUESTA 11.7 C6H5CH2 CO2H P, Br2 C6H5CH CO2H Br EtOH C6H5CH CO2Et Br A Zn C6H5CH CO2Et Zn Br Reformatsky O HO CH C6H5 CO2Et B(C15H20O3) RA-11,12,13 580 O + HNMe2 HO NMe2 C(C4H11NO) HO CH C6H5 C O EtO O NMe2 H : HO CH C6H5 C O O NMe2 H + EtO _ HO CH C6H5 C O O NMe2 RESPUESTA 11.8 Reacciones: CH3CH2 CH Me CHO 1)IMgEt 2)H3O+ CH3CH2 CH Me CH OH CH2CH3 * * * Swern CH3CH2 CH Me C CH2CH3 * O oxidación [A + B] [C] 1)NaCN, EtOH 2)H3O+ CH3CH2 CH Me C CH2CH3 OH CN H3O+ CH3CH2 CH Me C CH2CH3 OH CO2H H3O+ [D + E] [F + G] CH3CH2 CH Me C CH2CH3 OH2 CO2H + CH3CH2 C Me C CH2CH3 CO2H + HH2O: CH3CH2 C Me C CH2CH3 CO2H Q CO2 _ CH3CH2 C Me C CH2CH3 H [H + I] [J + K] La reacción del 2-Metilbutanal con el magnesiano está sometida a control cinético (Regla de Cram). Conformación más favorecida en relación con el grupo carbonilo: HEt H Me O H Et(H) Me O el carbonilo está situado entre los grupos pequeño (H) y mediano (Me) (2S) RA-11,12,13 581 H Et(H) Me O 12 OMgX EtH Et Me H OMgX HEt Et Me H IMgEt 1 2 H3O + H3O + OH EtH Et Me H OH HEt Et Me H (I) (mayoritario) (II) (minoritario) Et H Me OH Et H (I) H HO Et Me H Et (3S,4S) (mayoritario) 4 (3S,4S)-4-Metil-3-hexanol 34 3 Et H Me OH H Et (II) Et HO H Me H Et (3R,4S) (minoritario) 3 4 (3R,4S)-4-Metil-3-hexanol La oxidación de Swern transforma la mezcla de estereoisómeros del 4-Metil-3-hexanol en 4-Metil-3-hexanona: (4S)-4-Metil-3-hexanona Et H Me OH Et H Et H Me Et O Swern 44 3 (3S,4S)-4-Metil-3-hexanol oxidación Et H Me OH H Et Et H Me Et O Swern 4 4 3 (3R,4S)-4-Metil-3-hexanol oxidación (4S)-4-Metil-3-hexanona La reacción con cianuro sódico está sometida a control termodinámico, es decir, se obtendrá una mezcla equimolecular de dos cianhidrinas que son diastereoisómeras entre sí. Su hidrólisis posterior conduce a los diastereoisómeros (2R,3S) y (2S,3S) del ácido 2-Etil-2-hidroxi-3-metilpentanoico: H Et(Et) Me O (4S)-4-Metil-3-hexanona Et H Me Et O 4 RA-11,12,13 582 H Et(Et) Me O 12 OH CNEt Et Me H OH EtNC Et Me H CN 1 2 H3O+ H3O+ OH CO2HEt Et Me H OH EtHO2C Et Me H _ (4S)-4-Metil-3-hexanona Et H Me OH Et CO2H Et H Me OH CO2H Et 2 2 3 3 Et H Me OH Et CN 34 (2R,3S)-3-Ciano-4-metil-3-hexanol Et H Me OH CN Et 34 (2S,3S)-3-Ciano-4-metil-3-hexanol ácido (2R,3S) 2-Etil-2-hidroxi-3-metilpentanoico ácido (2S,3S) 2-Etil-2-hidroxi-3-metilpentanoico La deshidratación en medio ácido, del Ácido 2-etil-2-hidroxi-3-metilpentanoico, transcurre a través de carbocationes (E1) y da lugar a una mezcla equimolecular de los estereoisómeros (Z) y (E) del Ácido 2-etil-3-metil-2-pentenoico: Et H Me OH Et CO2H Et H Me OH CO2H Et 2 2 3 3 (2R,3S) (2S,3S) H3O+ H3O+ Et H Me OH2 Et CO2H Et H Me OH2 CO2H Et + + H Me Et OH2 Et CO2H + H Me Et OH2 CO2H Et + H Me Et Et CO2H H Me Et CO2H Et + + RA-11,12,13 583 H Me Et Et CO2H H Me Et CO2H Et + + H2O: H2O: Me Et Et CO2H Me Et CO2H Et (E) (Z) Finalmente, la descarboxilación del Ácido 2-etil-3-metil-2-pentenoico origina los dos estereoisómeros del 3-Metil-3-hexeno: Me Et Et CO2H (E) Q CO2 _ Me Et Et H (Z) Me Et CO2H Et (Z) Q CO2 _ Me Et H Et (E) RESPUESTA 11.9 Secuencia 1: C6H5 Me O 1)CN _ 2)H3O + C6H5 Me OH CN NaOH, H2O C6H5 Me OH CO2H Secuencia 2: Me CO2Et Me CO2Et H3O + Q A(C11H20O4) Me Me CO2H B(C6H12O2) EtOH H3O+ Me Me CO2Et C(C8H16O2) H2C(CO2Et)2 1)EtO _ 2)Me2CHCH2Br EtO _ HCO2Et Me Me CO2Et CHO D(C9H16O3) CN _ Me Me CO2Et CN OH E(C10H17O3N) H3O + Me Me CO2H CO2H OH Secuencia 3: H C C H 1)Na, NH3(liq.) 2)Me2CO Me C Me OH CH A(C5H8O) H3O +, H2O Hg2+ Me C Me OH CH2 OH enol Me Me Me OH O B(C5H10O2) 584 Secuencia 4 H C C H 1)Na, NH3(liq.) 2)2Me2CO 2 C OH Me Me C OH Me Me A(C8H14O2) H3O+, H2O Hg2+ CO OH Me Me CH2 OH Me Me B(C8H16O3) H3O+ CO OH Me Me CH2 OH2 Me Me + CO OH Me Me CH2 Me Me + O Me Me Me Me O H + H2O OMe Me Me Me O Secuencia 5: OH 1)Br3P 2)Mg 3)CH2O OH A(C7H14O) H3O+ CH2 B(C7H12) R_CO3H O C(C7H12O) C6H5CH2OH Na HO CH2_O_CH2C6H5 RESPUESTA 11.10 Me Me O Br2 HO _ Me Br O α−bromocetona HOCH2CH2OH H3O+ Me Br OO 1)Mg 2)CH2O Me CH2OMg OO H3O + HBr Me CH2OH O Me O Br β RESPUESTA 11.11 Secuencia 1: EtO2C EtO2C EtO _ IMe CO2Et EtO2C H Me A Br EtO _ CO2Et EtO2C Me B(C11H18O4) 1)HO _ 2)H3O+ [C] CO2H HO2C Me HO2C Me D(C6H10O2) EtOH H3O + EtO2C Me E H4AlLi Me HO F(C6H12O) Me O Me O O N Me OMe O 585 Secuencia 2: CH2(CO2Et)2 EtO _ Br CO2Et EtO2C H3O + Q CO2H HO2C HO2C EtOH H3O+ A(C10H16O4) [B] C(C5H8O2) EtO2C H4AlLi HO PBr3 Br C6H5O Na +_ C6H5O D E F(C5H9Br) Secuencia 3: C6H5NH2 + Cl Me O C6H5NH Me O H4AlLi C6H5 N Me H Secuencia 4: Br 1)Mg 2)CO2 1)H3O+ CO2H SOCl2 ClO Me2NH NMe2O H4AlLi NMe2 Secuencia 5: H C C H 1)Na, NH3(liq.) 2) O HO C CH EtO _ C6H5CH2Br C6H5 O C CH 1)Na, NH3(liq.) 2) CH2O A(C4H6O) B(C11H12O) C6H5 O C C CH2OH C(C12H14O2) Secuencia 6: Me CO2Et O MeCOCH2Br EtO _ MeMe CO2Et O O NH2Cl MeMe CO2Et NH O Ar A(C9H14O4) [B(C15H18O3NCl)] H3O+ NMe Me CO2H Cl NMe Me CO2Et Ar C(C15H16O2NCl) 586 Secuencia 7: EtO2C Me O H2N_NH2 NH H2N Me OHEtO O N N Me O RESPUESTA 11.12 Síntesis 1: Me OEt O O HO OH H3O + Me OEt OOO 1)2 C6H5MgBr 2)H3O+ Me C6H5 OH C6H5 O Síntesis 2: MeO2C OH Me O H3O+ MeO2C O_THP Me H4AlLi O_THP Me HO HNaBrMe O_THP Me O Me HBr H2O Br Me O Me 1)Mg 2) O Me O Me OH 12. REACCIONES DE ADICIÓN NUCLEÓFILA CON ANIONES ENOLATO RESPUESTA 12.1 Secuencia 1: EtO2C CH2 _ C O H OEt EtO2C CH2 C O H A(C5H8O3) H3O + Q EtO2C CH CH2 C(C5H8O2) NaBH4 EtO2C CH2 CH2OH B EtO2C CH2 _ CH2 CH C O OEt EtO2C CH2 CH2 CH C O OEt _ EtOH C EtO2C CH2 CH2 CH2 CO2Et D(C9H16O4) 587 CO2Et CO2Et MeC C Me O O _ _ EtO2C EtO2C Me OH Me OH H3O + Q Me Me CO2Et CO2Et E(C14H24O6) Secuencia 2: C COMe O H _ Me OEtO2C CH2 _ Me OCH2EtO2C _ A Me OCH2EtO2C H Me CH2EtO2C O B(C12H20O3) C Me O OEt O HO _ C CH2 O OEt O _ O O Secuencia 3: C6H5CH2 MgBr O C6H5CH2 MgBrO A(C6H10O) H3O + CH2 OH C6H5Secuencia 4: CH2 CH CHO HBr BrCH2 CH2 CHO HOCH2 CH2OH BrCH2 CH2 C O O H A(C3H4O) B(C5H9O2Br) 1)Mg 2)C6H5COMe O O OH Me C H3O + OH Me H O RA-11,12,13 588 Secuencia 5: CH2 C O OEt CO2Et EtO _ CO2Et O A(C10H18O4) B 1)HO _ 2)H3O +, Q O C(C5H8O) HC C _ O HO C CH H2 [Pd] HO CH CH2 D E H3O + Q CH CH2 Secuencia 6: Me CO2Et O _ O A(C6H10O3) Me EtO O O O _ B O Me O O Secuencia 7: Me O _ HC C C O Me A(C7H12O) Me Me O O [B] HNa Me O Secuencia 8: Me O O Me CH CO2Et MeO _ Me CO2Et MeMe OO H3N: A(C11H16O4) Me CO2Et Me Me O OH NH2 B(C11H19O4N) N Me CO2Et Me Me OH H C(C11H17O3N) N Me CO2Et MeMe RA-11,12,13 589 Secuencia 9: (EtO2C)2CH _ Br CH2 CH CH2 A(C3H5Br) (EtO2C)2CH CH2 CH CH2 B(C10H16O4) H3O + CO2H CH CO2H CH2 CH CH2 EtOH H3O + CH2EtO2C CH2 CH CH2 C(C7H12O2) H4AlLi CH2HOCH2 CH2 CH CH2 D H3O+ Q CHCH2 CH2 CH CH2 Secuencia 10: [B] C CO2Et O CH2 CO CMe3 _ OEt A(C12H14O4) CH O O OEt CO CMe3_ O O CO CMe3 RESPUESTA 12.2 Secuencia 1: COCH3 CH COCH3 O _ COCH3 OH (1) (C7H12O2) Secuencia 2: CH HO2C HO2C _ (2) (C3H4O4) N CH3 CH CH CH CH CO2HC O H CH CH CH3 Secuencia 3: (3) CH2 CH CN CH3 CO CH COMe CH2CH2 CNCH3 CO CH COCH3 (C5H8O2) _ Secuencia 4: (4) O O (C4H6O) _ CH2 CH CO CH3 O CH2 O _ RA-11,12,13 590 Secuencia 5: (5) CH3 CO CH2 (C4H8O2) _ C CH3 O OEt CH3COCH2COCH3 Secuencia 6: C6H5 C6H5C6H5 C6H5 O (6) (C14H10O2) C6H5C6H5 O C6H5C6H5 OO _ _ Secuencia 7: CO2EtEtO2C O O Me Me (7) (C6H10O4) CO2EtEtO2C Me Me O O _ _ OEtEtO Secuencia 8: O Me CO2Et (8) Me Me (C15H26O4) O Me CO2Et Me Me OEt _ Me Me CO2EtMe CO2Et Secuencia 9: (9) O Me O Me CH CH CO CH3 (C4H4O) _ HC C CO CH3 RA-11,12,13 591 Secuencia 10: (10) O Me Me O CH2 Me O O _ Me H2C O O _ (C4H6O2) OH OH O Me Me O RESPUESTA 12.3 Secuencia 1: A(C11H14O2) C6H5 C CHO CO2Et Me B(C3H6O2) C6H5 C CO2Et Me _ C O H OEt Secuencia 2: O C(C9H14O3) D _ B(C5H10O3) EtO C O OEt O CO2Et H4AlLi OH CH2OH CH2 Secuencia 3: CH3 CH2 C CH O CH3 CH2 CH3 Et H Me O CH2CH3 * 4 CO Me H Et Et 4 (4S) HMe O Et(Et) 4 A (3R,4S) (mayoritario) (4S) HMe O Et(Et) 12 (Regla de Cram) MeMgI 1 2 HMe OH Et MeEt HMe OH Et EtMe B (3S, 4S) (minoritario) RA-11,12,13 592 Secuencia 4: A(C6H8N2) Me CH CH C O OEt C6H5 NH H2N Me CH CH2 C O OEtNH HN C6H5 N N Me OH C6H5 B(C6H10O2) Secuencia 5: A(C5H8O) C6H5 CH CH CH3 CH CH2OH CH3 CH CH CH CH2 O C6H5 Mg Br RMgBr Secuencia 6: A(C6H10O2) O O Me MeMgBr+ O O Me Me MgBr MeMgBr O OH Me Me H Me Secuencia 7: [B(C10H16O2)] Me H2C O A(C4H6O) _ OO O CH2_ O Secuencia 8: [B(C10H16O5)] Me CO2Et Me H O O O A(C4H6O2) _ Me Me OH CO2Et O O O CO2Et OH HO Me C(C10H12O3) D(C10H12O3) O CO2Et Me H H (¡forma cetónica de un fenol!) OH CO2Et Me H RA-11,12,13 593 RESPUESTA 12.4 Secuencia 1: O + BrCH2CO2Et Zn HO CH2CO2Et A(C10H18O3) H3O+ Q CH CO2Et B(C10H16O2) MeCO CH CO2Et _ CH2CO2Et CH COMe CO2Et C HO _ H2O CH2 CH COCH2 CO2Et _ C O OEt EtO2C D(C14H20O4) O O O CO2 _ Q HO2C OO O Secuencia 2: O A(C6H10O) + ClCH2CO2Et Darzens CHO B(C7H12O) CH2 CO2Et _ [C] CH CH2 OH CO2Et H3O+ H2O _ CH CH CO2Et D(C11H18O2) CH2 COMe _ CH CH2 CH2 CO CO2Et Me HO _ H2O D CH CH2 CH2 C C CH2_ O OEt O O O RESPUESTA 12.5 Me Me O O 1)HO _ 2)Cl_CO2Et 3)H3O+ Me CO2EtO O (A) 1)EtO _ 2)MeCOCH2CH2CH2Br 3)H3O+ Me Me O O O 2 7 CO2Et (B) RA-11,12,13 594 H3O + Me Me O O OCO2H (C) CO2 _ Q Me Me O O O (D) 7 HO _ H2O Me O 7 O Me O_ 2 Me OH Me O O (E) HO _ H2O OH MeMeHO O H3O+ OH MeMeO O_ RESPUESTA 12.6 Secuencia 1: _ OMe H O 1)EtO / EtOH 2)MeCH2COCH=CH2 OMe H O Me O A(C16H20O3) _ 1)EtO / EtOH 2)H3O+ OMe H Me O B(C16H18O2) OMe H Me HO H4AlLi H3O + Q OMe Me Secuencia 2: O 1)LDA 2) CO2Me 3)H3O + O CO2MeH A(C9H12O3) EtO _ O CO2Me_ O CO2Me _ H3O+ HO CO2Me 1 2 3 4 HO CO2Me 3 4 2 1 RA-11,12,13 595 RESPUESTA 12.7 Reacción 1: C6H5 C6H5 O H C EtO2C CO2Et _ C6H5 C6H5 EtO2C CO2Et O C6H5 C6H5 EtO2C CO2Et O _ (A) C6H5C6H5 EtO2C CO2Et O Reacción 2: O (B) _ C O Me O CH2 O _ O O _ O Reacción 3: O O Me _ CH2 CH C O Me (C) CH3 O O Me O 1)LDA 2)Q CH2 O Me O O _ O O Me Reacción 4: Me CH2 CHO CH2 (D) OMe O _ CH2 Me O O OMe CH Me O O OMe_ OMe OH Me O OMeMe O RESPUESTA 12.8 Secuencia 1: O LDA O OMe O Br _ O OMe Br O _ H3O + O OMe Br OH (A) RA-11,12,13 596 O CO2Me Br H (B) LDA O Br _ O _ CO2Me CO2Me Br CO2Me O Secuencia 2: CO2Me (CH2)5 CO2Me 1)EtO 2)H3O + _ O CO2Me (A) 1)EtO 3)H3O+ _ 2)BrCH2CO2Et O CO2Me MeO2C (B) LDA O CO2Me MeO2C _ OMe O O CO2Me MeO2C O O_* ** Me O CO2Me MeO2C OMe O _ H3O + CO2Me O MeO O MeO2C (C) HNa CO2Me O MeO O MeO2C _ CO2Me O MeO O MeO2C _ H3O + CO2Me O MeO2C MeO2C (D) EtO _ CO2Me O CO2Me _ MeO O CO2Me OO CO2Me RESPUESTA 12.9 Secuencia 1: EtNH2 CH2 CH C N Et NH CH2CH2 CN H4AlLI B(C5H10N2) Et NH CH2CH2 CH2NH2 A(C3H3N) RA-11,12,13 597 Secuencia 2: OH H O A(C7H6O2) HC(CO2H)2 _ B(C3H4O4) O CH OH CO2H C O OHH 2H2O _ O CO2H O CO2 _ Q β−cetoéster O O Secuencia 3: NH2 _ Na+ (Darzens) O A(C6H10O) + ClCH2CO2Et B(C4H7O2Cl) CHO C(C7H12O) 1)C6H5MgBr 2)H3O + CH OH Secuencia 4: O A(C6H8O) 2)CH2 CH CO2Me 1)LDA O CO2Me B(C10H14O3) 1)EtO Na+ _ 2)H3O + O CO2Me Secuencia 5: Me O _ HC C C CH3 O O CH3 O Me A(C7H12O) B(C11H16O2) CH3 O RESPUESTA 12.10 Secuencia 1: Me CHO Me _ C O H H A Me O CHO Me _ H2O Me OH CHO Me 2-Metil-butanal RA-11,12,13 598 Secuencia 2: O C6H5 O C6H5 O _ O C6H5 O C6H5 O _ O C6H5 O HO C6H5 Secuencia 3: O2N C A(C7H5O3N) O H CH2 CHO _ B(C2H4O) O2N CHO O _ O2N CHO OH O2N CHO RESPUESTA 12.11 Secuencia 1: A(C3H4O3) B(C7H6O) C6H5 H O Me CO2H O + KOH, MeOH 250C C6H5 CO2H OH H O [C] C6H5 CO2H O Secuencia 2: Me Me O O HO _ O Me OH A(C6H10O2) [B(C6H10O2)] O Me Secuencia 3: Me CHO Me + CH2O K2CO3 A(C5H10O2) Me OH Me CHO OHC OH MeMe HO2C CO2H A(C5H10O2) [B(C8H14O6)] NH3, EtOH 1000C CO2H OH MeMe HO HO2C + O MeMe O HO2C [C(C8H12O5)] CO2 _ O MeMe O RA-11,12,13 599 RESPUESTA 12.12 Secuencia 1: C6H5 C6H5 O CHO+ EtO _ C6H5 C6H5 CHO O Secuencia 2: O CO2Et + Me O EtO _ Me O CO2Et O Secuencia 3: Me Me O +C6H5 CHO HO _ C6H5 Me OOH [C(C10H12O2)]A(C7H6O) B(C3H6O) H2O _ C6H5 Me O CN EtO2C Me C6H5 O + D(C5H7O2N) HO _ EtO2C Me CN C6H5 O RESPUESTA 12.13 Secuencia 1: Me CO2Et O C6H5 C6H5 O + EtO _ Me C6H5 O CO2Et C6H5 O A(C15H12O) Me C6H5 O CO2Et C6H5 O C6H5 C6H5 CO2Et O HO [B(C21H22O4)] C6H5 C6H5 CO2Et O RA-11,12,13 600 Secuencia 2: OMe CHO + Me Me O HO _ OMe MeHO O [A(C11H14O3)] H2O _ OMe Me O CO2Et O EtO _ B(C11H12O2) OMe Me O Me CO2Et O C(C17H22O5) H3O + OMe Me O Me CO2H O CO2 _ Q OMe Me Me OO Secuencia 3: Me CO2Et O A(C6H10O3) 1)EtO _ 2)ICHMe2 Me Me O CO2Et Me Me O EtO_ Me Me O Me Me CO2Et O Me Me O O Me Me CO2Et B(C13H22O4) HO _ Me Me Me O OH H3O + Me Me Me O CO2H CO2 _ Q Me Me Me O CO2H RESPUESTA 12.14 Secuencia 1: Me Me O + CH2(CO2Et)2 A(C3H6O) B(C7H12O4) NH4+AcO _ EtO2C Me CO2Et Me H4AlLi Me Me HO OH C(C6H12O2) PBr3 Me Me Br Br D CH2(CO2Et)2, NaH EtO2C EtO2C CO2Et Me MeCO2Et H3O + Q HO2C HO2C CO2H Me MeCO2H RA-11,12,13 601 CO2 _ HO2C HO2C Me Me E EtOH H3O+ EtO2C EtO2C Me Me F HNa EtO2C Me Me O Secuencia 2: Me CH2 O A(C4H6O) + Me CO2Et O EtO _ Me Me O O CO2Et MeMe CO2Et OO Me CO2Et O B(C10H14O3) 1)EtO _ 2)CH2O Me CO2Et O C(C11H16O4) CH2OH H3O+ Me CO2H O CH2OH D(C9H12O4) Q Me CH2 O Me CH2 O CO2Et Me O + EtO _ Me O CO2Et Me O CO2Et Me OH Me O E(C15H22O4) H3O+ CO2H Me Me O CO2 _ Q Me Me O F(C12H16O) RESPUESTA 12.15 Secuencia 1: Me Me CHO K2CO3 CH2O Me Me OHC OH A(C5H10O2) CN _ OH Me Me OH NC B(C6H11O2N) HO _ H2O HO2C OH OH Me Me EtOH H3O+ EtO2C OH OH Me Me O TsOH EtO2C O O Me Me THP THP C D 1)C6H5MgBr 2)H3O+ RA-11,12,13 602 O O Me Me THP THP C6H5 C6H5 OH OH OH Me Me C6H5 C6H5 OH E Secuencia 2: Me O Me 2 HO _ Me Me OMe A(C6H10O) CH2(CO2Et)2 + EtO _ H3O + Q EtO2C Me Me O EtO2C Me HO2C Me Me O HO2C Me CO2 _ Q HO2C Me Me O Me B CN _ HO2C Me Me HO Me C CN H3O+ Q Me Me HO Me CO2HO OH H2O _ O Me Me CO2H Me O RESPUESTA 12.16 ¿Por qué en lugar de utilizar la enamina no se puede hacer la síntesis directamente? O HO _ O _ O _ Cl CO2Me O CO2MeX El primer motivo es que las cetonas se transforman en su anión enolato difícilmente; en la mayoría de los casos, si la base no es muy fuerte, el equilibrio está muy desplazado hacia la cetona. Por esta razón, se introducen grupos capaces de estabilizar el anión enolato: O CO2Et H HO _ O _ OEt O O _ OEt O O _ OEt O anión enolato estabilizado por deslocalización de la carga Este hecho justifica el empleo de la enamina en la Síntesis 3 de este ejercicio. En el caso de emplear un α-haloéster (Síntesis 1 y 2) el problema estriba en que tiene lugar una condensación de Darzens. Se obtiene un epoxido que, eventualmente, puede transformarse en un aldehido por calefacción: 603 O + Cl CO2Me MeO _ Darzens O CO2Me CO2 _ Q CHO Síntesis 1: O R2NH H3O+ :NR2 Cl CO2Me NR2 + CO2Me H3O+ H2O O CO2Me Síntesis 2: O N H H3O+ N Me Br O N MeO + H3O+ Me O O HO _ O OH H2O _ O Síntesis 3: O R2NH H3O+ :NR2 NR2 + H3O + H2O O O C6H5 C6H5 O _ C6H5 OH RESPUESTA 12.17 Secuencia 1: Me Me CHO CH2O K2CO3 OH Me CHOMe CNK OH Me Me OH CN A B HCl H2O OH Me Me OH CO2H C O Me Me OH O Secuencia 2: OCH2C6H5 CO2Et CO OEt OEt HNa EtO2C Ar CO2Et t-BuO K+ _ Me O A CO2EtMe Ar CO2Et O B NaBH4 604 CO2EtMe Ar CO2Et OH E 1)NaOH, H2O 2)H3O+ CO2HMe Ar CO2H OH [D] OMe Ar CO2H O Q C OMe OCH2C6H5 O Secuencia 3: Me CHO 1)R2NH, H3O+ (enamina) 2) CO2Me Me CHO CO2Me A(C8H14O3) 1)R2NH, H3O+ (enamina) 2) Me O Me MeCHO CO2Me B(C12H20O4) H3O+ Me CO2Me O Secuencia 4: C6H5 CO2Me CO2Me (exceso) MeO _ C6H5 CO2Me CO2Me [A(C13H16O4)] CO2Me CO2Me C6H5 CO2Me B(C17H22O6) MeO _ CO2Me C6H5 CO2Me O RESPUESTA 12.18 Secuencia 1: Me Me O Ba(OH)2 Me Me Me O MeCOCH2CO2Et + EtO _ Me Me CO2Et Me Me O O A(C6H10O) B(C12H20O4) MeMe EtO2C MeMeO O HO _ MeMeEtO2C MeO H3O+ Q MeMe MeO RCO3H MeMe Me O O C(C12H18O3) RA-11,12,13 605 Secuencia 2: CO2EtEtO2C MeCHCO2Et Me EtO _ EtO2C EtO2C CO2Et Me CN EtO _ CO2Et CO2Et MeEtO2C EtOH H3O +NC A(C12H20O6) B(C15H23O6N) CO2Et CO2Et MeEtO2C EtO _ Me CO2Et CO2Et O HO2C CO2Et CO2Et Me EtO2C EtO O EtO2C C(C15H24O8) Secuencia 3: EtO2C CO2Et C6H5CHO EtO _ EtO2C HO CO2Et C6H5 H3O+ H2O H CO2H C6H5 EtOH H3O + H CO2Et C6H5 B(C9H8O2)A(C14H18O5) C EtO2C CO2Et C6H5 CO2Et C6H5NH2 N C6H5 CO2Et O O C6H5D(C18H24O6) CH2(CO2Et)2 + EtO _ Secuencia 4: CH2(CO2Et)2 1)EtO _ 2)IC2H5 EtO2C Me CO2Et 1)EtO _ CHO2) Me EtO2C CHO CO2Et NaBH4 Me EtO2C CO2Et OH A B C(C12H22O5) HO _ C6H5CH2Cl Me EtO2C CO2Et OCH2C6H5 1)HO _ 2)H3O + Me HO2C CO2H OCH2C6H5 CO2 _ Q D(C19H28O5) E(C15H20O5) Me H CO2H OCH2C6H5 EtOH H3O + Me H CO2Et OCH2C6H5 1)(C6H5)3C Na 2)Br CO2Et _ + F(C14H20O3) G RA-11,12,13 606 Me CO2Et OCH2C6H5EtO2C RESPUESTA 12.19 H Me O Me2NH AcOH, AcONa MeN Me Me CO2Et CO2Et MeN Me Me H2O H3O + A B(C11H22O2N) CO2Et MeH O C(C9H16O3) Me2NH AcOH, AcONa CO2Et MeN Me Me Me O CO2Et MeN Me Me Me O D(C11H21O2N) E(C15H28O3N) Me OHC O EtO2C Me AcO _ CO2EtOH O Me F(C13H22O4) H2O H3O + CO2Et Me Me OH O H2O _ CO2Et O Me HO OH H3O+ G(C13H20O3) CO2Et Me O O NH3 H2O CONH2 Me O O H(C15H24O4) I(C13H21O3N) H4AlLi Me O O H2N H2OH3O +,1) H2OHO ,2) _ J(C13H23O2N) Me H2N O M HN eO K(C11H19ON) 13. REACCIONES DE SUSTITUCIÓN ELECTRÓFILA RESPUESTA 13.1 74 1a = * * * * * * * * * H E + NO2+ 6 6 2a-2a -a 3a a -3a -3a 6a (δEπ)6 = −8a(2β) = −1,86β a RA-11,12,13 607 (δEπ)5 = −8b(2β) = −1,79β * * * * * * * * * H E 55 + 3b -b b -b b -2b b -b b 20 1b = NO2+ (FPV): C5(8680) > C6(2465) La menor pérdida de energía de enlace π se produce cuando la sustitución tiene lugar en el carbono 5. Ésta será la posición más reactiva. 8 1a = E H ** * * * 2 2 Br+ OMe NO2 OMe NO2 + -a a -a a 2a (δEπ)2 = −3a(2β) = −2,12β Q(OMe) = 4a2 = + 0.50 Q(NO2) = 0 8 1b = E H * * *** 6 OMe NO2 + Br+ 6 OMe NO2 (δEπ)6 = −3b(2β) = −2,12β Q(OMe) = 0 Q(NO2) = b2 = + 0.12 Átomo de C Posición de los sustituyentes Carga del átomo Efecto OMe NO OMe NO2 2 2 activa inactiva +0.50 0.00 estabilización 6 inactiva activa 0.00 +0.12 desestabilización El grupo metoxilo (+M) estabiliza los cationes arenonio cuando está situado en posiciones con carga; el efecto es proporcional a la carga. El grupo nitro (-M) desestabiliza los cationes arenonio cuando está situado en posiciones con carga; el efecto es proporcional a la carga. El producto principal de la reacción será el correspondiente a la sustitución en C2, ya que en esta situación el grupo metoxilo estabiliza el catión arenonio (Q = +0.50) y el grupo nitro no lo desestabiliza (Q = 0) Por el contrario, la sustitución en C6 da lugar a un catión arenonio que no está estabilizado por el metoxilo (Q = 0) y está desestabilizado por el grupo nitro (Q = +0.12) RESPUESTA 13.2 La reacción de sustitución electrófila tiene siempre lugar en C7. La variación de energía π será la misma en todos los casos y no es preciso tenerla en cuenta. Los cationes arenonio que pueden formarse son los siguientes: RA-11,12,13 608 * a -a 2a -2a 3a H O2N + a -a * * * * * * OH (1) * a -a 2a -2a 3a H O2N + a -a * * * * * * CO2H (2) CO2H OH * a -a 2a -2a 3a H O2N + a -a * * * * * * CO2H (3) OH Q(OH) = 0 Q(CO2H) = a2 = + 0.05 Q(OH) = a2 = + 0.05 Q(CO2H) = 0 Q(OMe) = 4a2 = + 0.19 Q(CO2Me) = 0 MeO CO2Me 21 1a = 21 1a = 21 1a = * a -a 2a -2a 3a H O2N + a -a * * * * * * (4) * a -a 2a -2a 3a H O2N + a -a * * * * * * (5) * a -a 2a -2a 3a H O2N + a -a * * * * * * (6) NO2 Q(OMe) = 9a2 = + 0.43 Q(CO2Me) = 0 Q(OMe) = a2 = + 0.05 Q(NO2) = a2 = + 0.05 21 1a = 21 1a = 21 1a = MeO CO2Me MeO MeO NO2 Q(OMe) = a2 = + 0.05 Q(NO2) = a2 = + 0.05 Grupos que estabilizan el catión arenonio cuando están situados en posiciones activas:OH y OMe. Grupos que desestabilizan el catión arenonio cuando están situados en posiciones activas: CO2H, CO2Me y NO2. El efecto estabilizante o desestabilizante es proporcional a la carga: Catión arenonio (δEπ)×(-β) Qx(Z) Efecto Q2 (CO2H) = +0.05 (1) 2.18 desestabilización Q (OH) = 0.00 10 Q2 (OH) = +0.05 (2) 2.18 estabilización Q (CO10 2H) = 0.00 Q3 (CO2Me) = 0.00 (3) 2.18 estabilización Q6 (OMe) = +0.19 Q1 (CO2Me) = 0.00 (4) 2.18 estabilización Q8 (OMe) = +0.43 Q4 (OMe) = +0.05 (5) 2.18 estabilización Q9 (OMe) = +0.05 Q2 (NO2) = +0.05 (6) 2.18 desestabilización Q9 (NO2) = +0.05 Orden de reactividad que se predice: (4) > (3) ≈ (5) > (2) > (1) > (6) RA-11,12,13 609 RESPUESTA 13.3 CH2COCl R R AlCl3 R R C O + R R+ O H R R O La variación de Eπ es la misma en todos los casos y, en consecuencia, no es preciso tenerla en cuenta. Sólo hay que decidir sobre las estabilidades relativas de los cationes arenonio: R R+ O * * * * * * a a -a -2a 2a-2a ESTABILIDADES RELATIVAS catión arenonio posición MeO Q efectox 2(3) activa 4a estabilización 2(5) activa 4a estabilización 2(1) activa a estabilización menor (2) inactiva 0 ningún efecto (4) inactiva 0 ningún efecto Reactividad relativa: (3) = (5) > (1) > (2) = (4) RESPUESTA 13.4 Compuesto A: CH3COCl AlCl3 COMe HNO3 H2SO4 COMe HO2N (δEπ)8 = −2β(a + 2a) = −6aβ* + * * **-2a 2a -a -a a Q(COMe) = 0 1. CH3COCl AlCl3 HNO3 H2SO4 COMe NO2 (δEπ)8 = −2β(a + 2a) = −6aβ* + * * ** -2a 2a-a -aa Q(NO2) = 0 NO2 H 2. RA-11,12,13 610 La variación de Eπ es la misma en ambos casos. Los dos sustituyentes (NO2 y COMe) desestabilizan el catión arenonio cuando están situados en posiciones activas. Sin embargo, en las dos alternativas posibles, ninguno de los sustituyentes está en una posición activa. Por consiguiente, las dos secuencias son igualmente válidas. Compuesto B: 1. ClCMe3 AlCl3 CMe3 HNO3 H2SO4 CMe3 (δEπ)4 = −2β(a + 2a) = −6aβ * +* * ** -2a 2a-a a Q(CMe3) = 4a2 NO2H a 2. HNO3 H2SO4 CMe3 (δEπ)4 = −2β(a + 2a) = −6aβ* + * * ** -2a 2a-a a Q(NO2) = 4a2 H ClCMe3 AlCl3 NO2 NO2 a La variación de Eπ es la misma, pero ahora el catión arenonio está estabilizado por el sustituyente CMe3 en la secuencia 1 y desestabilizado por el sustituyente NO2 en la secuencia 2. La secuencia 1 es la más favorable. RESPUESTA 13.5 Reacción 1: CH2Cl OMe AlCl3 CH2 OMe +* * * * C6H5 CMe3 MeO CH2 H CMe3 +* * * (estabilizado por OMe) (estabilizado por CMe3) Reacción 2: CH2Cl AlCl3 CH2 + * * * * C6H5 OMe CH2 + * (no estabilizado por CMe3) (no estabilizado por OMe) CMe3 CMe3 MeO CMe3 H * * Reacción 3: CH2Cl AlCl3 CH2 + * * * * C6H5 CMe3 CH2 +* (no estabilizado por OMe) (estabilizado por CMe3) OMe OMe MeO CMe3 H * * RA-11,12,13 611 Reacción 4: CH2Cl AlCl3 CH2 + * * * * C6H5 OMe CH2 + * (no estabilizado por CMe3) (estabilizado por OMe) CMe3 CMe3 * * MeO H CMe3 Poder estabilizante relativo: OMe > CMe3 La reacción tendrá lugar más fácilmente en el siguiente orden: (1) > (4) > (3) > (2) RESPUESTA 13.6 Compuesto (1) Secuencia 1: ClCMe3 AlCl3 H CMe3 CMe3 δEπ = -1.81β + HNO3 H2SO4 H NO2 CMe3 CMe3 NO2 δEπ = -1.81β ; Q(CMe3) = +0.36 + * ** * * (favorable: catión estabilizado por CMe3) Secuencia 2: H NO2 NO2 HNO3 H2SO4 δEπ = -1.81β + ClCMe3 AlCl3 H CMe3 NO2 NO2 CMe3 δEπ = -1.81β ; Q(NO2) = +0.36 + * ** * * (desfavorable: catión desestabilizado por NO2) RA-11,12,13 612 Compuesto (2) Secuencia 1: MeCOCl AlCl3 H COMe COMe δEπ = -1.81β + HNO3 H2SO4 COMe COMe δEπ = -1.81β ; Q(COMe) = 0.00 + * ** * (favorable: el catión no está desestabilizado por COMe) O2N H * NO2 Secuencia 2: H NO2 NO2 HNO3 H2SO4 δEπ = -1.81β + MeCOCl AlCl3 NO2 NO2 δEπ = -1.81β ; Q(NO2) = 0.00 + * ** * (favorable: el catión no está desestabilizado por NO2) MeCO H * MeCO Compuesto (3) Secuencia 1: CH3CH2Cl AlCl3 EtH Et (δEπ) = -1,26β RA-11,12,13 613 H2SO4 SO3 Et H SO3H Et SO3H δEπ = -126β ; Q(Et) = +0.4 (favorable: catión estabilizado por Et) + * *** * * * Secuencia 2: SO3HH SO3H H2SO4 SO3 (δEπ) = -1,26β CH3CH2Cl AlCl3 SO3H H Et SO3H Et δEπ = -1.26β ; Q(SO3H) = +0.4 (desfavorable: catión desestabilizado por SO3H) + * *** * * * Compuesto (4) Secuencia 1: NO2H NO2 (δEπ) = -1,26β HNO3 H2SO4 + NO2 NO2 δEπ = -1.57β ; Q(NO2) = 0.00 (favorable: catión no desestabilizado por NO2) * ** * * CO + HCl AlCl3 OHC H + * CHO RA-11,12,13 614 Secuencia 2: (δEπ) = -1,57β CO + HCl AlCl3 H CHO + CHO (desfavorable: mayor variación de Eπ) NO2 NO2 HNO3 H2SO4 CHOCHO H + Compuesto (5) Secuencia 1: IMe AlCI3 H Me+ (δEπ) = -1,80β Me CH3COCl AlCl3 Me MeOC H + * * * * * * * δEπ = -1.80β ; Q(Me) = +0.52 (favorable: el catión está estabilizado por Me) MeMeOC Secuencia 1: H COCH3 + (δEπ) = -1,80β COCH3 CH3COCl AlCl3 IMe AlI3 COCH3 Me H + * * * * * * * δEπ = -1.80β ; Q(COMe) = +0.52 (desfavorable: el catión está desestabilizado por COMe) COCH3Me RA-11,12,13 615 RESPUESTA 13.7 Secuencia 1: el grupo OMe es estabilizante OMe OMe H COMe OMe OMe COMe OMe + + Me +C O * ** * * 2a -2a a -a a a = 0.30 ; δEπ = −1.81β ; Q(OMe) = + 0.36 a = 0.30 ; δEπ = −1.81β ; Q(OMe) = + 0.09 H COMe COMe -2a 2a * * * ** -a a-a (mayoritario) (minoritario) Secuencia 2: + + * * ** * 2a -2a a-a a a = 0.30 ; δEπ = −1.81β ; Q(CO2Et) = + 0.36 a = 0.30 ; δEπ = −1.81β ; Q(CO2Et) = 0.00 -2a 2a* * * ** -a a (minoritario) (mayoritario) NO2+ H NO2 CO2Et NO2 CO2Et CO2Et CO2Et H NO2 CO2Et NO2 el grupo CO2Et es desestabilizante Secuencia 3: + + * * ** * b = 0.35 ; δEπ = −2.12β ; Q(NMe2) = + 0.12 b = 0.35 ; δEπ = −2.12β ; Q(NMe2) = + 0.12 * * * * * NMe2 NMe2 NMe2 NMe2 NMe2 el grupo NMe2 es estabilizante Br+ Br H Br Br H Br b b -b -b 2b b -bb -b 2b se obtienen los dos en la misma proporción RA-11,12,13 616 Secuencia 4: + + * * * * * a = 0.30 ; δEπ = −1.81β ; Q(NHCOMe) = + 0.36 b = 0.35 ; δEπ = −2.12β ; Q(NHCOMe) = 0.00 * * * * * el grupo NHCOMe es estabilizante SO3 NHCOMe H SO3H NHCOMe SO3H NHCOMe SO3H H NHCOMe SO3H NHCOMe a a2a -2a -a b b -b 2b -b (minoritario) (mayoritario) Secuencia 5: + + * * * ** a = 0.30 ; δEπ = −1.81β ; Q(MeCO) = 0.00 b = 0.35 ; δEπ = −2.12β ; Q(MeCO) = + 0.12 * * * * * BrEt MeOC MeOC COMe COMe COMe a a 2a -2a -a b b -b -b (minoritario) (mayoritario) H Et Et Et H Et -2b el grupo MeCO es desestabilizante RESPUESTA 13.8 a) CHMe2 CHMe2 H NO2 NO2 CHMe2 NO2 NO2 H CHMe2 NO2 CHMe2 HNO3 Me2CHBr AlCl3 Me2CHBr AlCl3 + * * * * * * [favorable] [desfavorable] (estabilizado) (desestabilizado) + HNO3 RA-11,12,13 617 b) COMe COMe COMe Br Br Br2 MeCOCl AlCl3 Br2MeCOCl AlCl3 + + * * * * * [favorable] [desfavorable] (no desestabilizado) * Br [Fe] Br H Br H COMe COMe no desestabilizado, pero los halógenos dan lugar a orientación o-/p-, y no m- CH2_CH3 CH2 _CH3 CH2_CH3 NO2 NO2 NO2 NO2 CH2 _CH3 H NO2 H CH2_CH3 c) ICH2CH3 AlCl3 HNO3 (estabilizado) + + ** ** * * * * * * ICH2CH3 AlCl3 HNO3 (desestabilizado) [favorable] [desfavorable] d) CO + HCl AlCl3 CHO CH_CH3 1)IMgMe 2)H3O + HO SO3H SO3H SO3H e) H2SO4 SO3 Br2 (no desestabilizado) + + * * ** * * * **H2SO4 SO3 Br2 (no desestabilizado) [favorable][favorable] [Fe] [Fe] Br H Br Br Br Br SO3HSO3HH RA-11,12,13 618 Síntesis de los reactivos orgánicos: a) Me2CH-OH HBr Me2CH_Br b) CH3-CO2H SOCl2 CH3_COCl c) CH3_CH2OH IH CH3_CH2I d) CH3OH IH CH3I Mg CH3MgI RESPUESTA 13.9 NO2 CH3 1 2 3 45 6 7 8 6-Metil-2-nitronaftaleno NO2 CH3 + C4 C8 C4 C8 NO2 CH3 NO2 CH3 H E EH + + * ** * * * * * * * a 2a -a -2a -a -a -a2a -2a a NO2 CH3 NO2 NO2 CH3 NO2 NO2 CH3 NO2 7 3 17 3 1 (mayoritario) (minoritario) (δEπ)4 = −2β(a+2a) = −1.81β Q(Me) = a2 = + 0.09 Q(NO2) = 0 estabilizado por el grupo Me (δEπ)8 = −2β(a+2a) = −1.81β Q(NO2) = a2 = + 0.09 Q(Me) = 0 desestabilizado por el grupo NO2 RESPUESTA 13.10 Secuencia 1: C6H6 Br2 [Fe] C6H5 Br 1) Mg 2) 3)H3O + O C6H5 CH2CH2OH A B SOCl2 C6H5 CH2CH2Cl 1)Mg 2)HCO2Et 1)H3O + C RA-11,12,13 619 C6H5 CH2CH2 C O H D 1)C6H5CH2CH2MgCl 2)H3O + C6H5 C6H5 OH Secuencia 2: Me Me O Zn-Hg HCl(conc.) CH3 CH CH3 COCl AlCl3 Me Me MeCOCl AlCl3 Me Me COMe A B(C12H16O) NaBH4 Me Me Me OH PBr3 Me Me Me Br 1)Mg 2)CO2 1)H3O + Me Me Me CO2H "Brufen" (antirreumático) C RESPUESTA 13.11 Retrosíntesis: O O CO CH C C O O OMe OMe + CH3 CO CH C6H5 CH C6H5 CO CH3 C6H5 CH C6H5 CO2HCH3 Li + C6H5 CH C6H5 Br C6H5 CH C6H5 OH C6H5 CHO + C6H5 MgBr C6H6 + CO + HCl C6H5 Br C6H6 + Br2 Síntesis: C6H5 MgBrC6H5 BrC6H6 Br2 [Fe] Mg CO + HCl AlCl3 C6H5 CHOC6H6 C6H5 CH OMgBr C6H5 H3O + C6H5 CH OH C6H5 RA-11,12,13 620 HBr C6H5 CH Br C6H5 1) Mg 2) CO2 3) H3O + C6H5 CH CO2H C6H5 CH3 Li C6H5 CH CO C6H5 CH3 LDA C6H5 CH CO C6H5 CH2 _ C6H5 CH C6H5 CO CH2 _ C CO2Me O OMe C6H5 CH C6H5 CO CH O MeO2C LDA C6H5 CH C6H5 CO C O C O EtO _ C6H5 CH C6H5 CO O O RESPUESTA 13.12 Síntesis 1: HO2C HO MeCOCl AlCl3 HO2C HO Me O Br2 HO2C HO O Br H2N_CMe3 HO2C HO O H N Me Me Me H4AlLi HO OH H N M Me Me HO H salbutamol e Síntesis 2: CMe3 HNO3 H2SO4 CMe3 NO2 H2 [Pd] CMe3 NH2 Ac2O CMe3 NH_COMe Br2 CMe3 NH_COMe Br NaOH H2O CMe3 NH2 Br NaNO2 HCl CMe3 N2 Cl Br + _ sal de diazonio H3PO2 CMe3 Br RA-11,12,13 621 APÉNDICE I VOCABULARIO DE TÉRMINOS EMPLEADOS EN ESTEREOQUÍMICA Aquiral (molécula). La molécula que es idéntica a su imagen especular. Átomo de carbono asimétrico. El átomo que está unido a cuatro sustituyentes distintos. cis (Z). Del mismo lado de un anillo o doble enlace. Configuración. Es el término utilizado para describir la disposición absoluta de los átomos de una molécula, con independencia de las disposiciones relativas que puedan adoptar como consecuencia de la rotación alrededor de enlaces sencillos. Conformación. Es el término utilizado para describir la disposición relativa de los átomos en una molécula. Las conformaciones de una molécula son las distintas disposiciones que pueden adoptar sus átomos en el espacio, como consecuencia de la rotación alrededor de enlaces sencillos. Dextrorotatorio. Que gira el plano de polarización de la luz en el mismo sentido de las manecillas del reloj. Diastereoisómeros. Los estereoisómeros que no son imágenes especulares entre sí. Los diastereoisómeros pueden ser quirales y aquirales. Los diastereoisómeros tienen propiedades químicas distintas. Enantiómeros. Los estereoisómeros que son imágenes especulares entre sí. Dos enantiómeros tienen las mismas propiedades químicas. Estereogénico (átomo) Cualquier átomo que de lugar a estereoisomería. Estereogénico (eje) Eje común a dos planos perpendiculares en los que están situados cuatro sustituyentes (dos en cada plano) Por ejemplo, los alenos del tipo abC=C=Cab Estereoisómeros. Son los isómeros que sólo se diferencian en la disposición de los átomos en el espacio. Isómeros. Se denominan isómeros los compuestos que tienen la misma fórmula molecular, pero se diferencian en el tipo o en la ordenación de los enlaces entre sus átomos, o en la disposición de sus átomos en el espacio. Isómeros cis-trans / (Z)-(E). Son los estereoisómeros que sólo se diferencian en las posiciones de los átomos respecto a un plano determinado de referencia (en el supuesto de que dichos átomos formen parte de una estructura rígida: ciclos o dobles enlaces. Isómeros constitucionales. Son los isómeros que se diferencian en el tipo de ordenación de los enlaces entre los átomos. Levorrotatorio. Que gira el plano de polarización de la luz en el sentido contrario a las manecillas del reloj. Meso. Estereodescriptor para un estereoisómero aquiral con átomos asimétricos. No estereogénico. Un átomo de carbono se denomina no estereogénico cuando al intercambiar dos de sus sustituyentes se obtiene la misma configuración. Su geometría es irrelevante y no se le asigna ningún descriptor. Ópticamente activo. Capaz de girar el plano de polarización de la luz. Pseudoasimétrico. Un átomo de denomina pseudoasimétrico cuando está unido tetraédricamente a un par de grupos constitucionalmente idénticos y de configuraciones opuestas y, además, a dos átomos o grupos aquirales que sean diferentes uno de otro (ver página 48) Quiral (molécula). La molécula que no es idéntica a su imagen especular y, por consiguiente, es ópticamente activa. Racémico. Es la mezcla equimolecular de dos enantiómeros: [50% (R,R) + 50% (S,S)] ; [50% (R,S) + (50%) (S,R)] trans (E). En lados opuestos de un anillo o doble enlace. A-I 622 PRIORIDADES RELATIVAS DE GRUPOS CON ENLACES DOBLES O TRIPLES (Prioridades de los átomos: 12C < 14N < 32S) Los átomos escritos con negrita son átomos "extra", que se añaden porque existen enlaces dobles o triples. 12C 2 1 C C (C)(C) C C C C C C (C) (C) (C) (C) 12 N C N C (N)(C) 12 N C N C (C) (N) (C) (N) 12 2 1 O C (O)(C) O C 2 1 S C (S)(C) S C C1(C2C) C2(C) C1(C2CC) C2(CC) C1(N2N) C1(N2NN) N2(CC) C1(O2O) O2(C) C1(S2S) S2(C) N2(C) 14N C N C N (C)(N) 12 N N N N (N)(N) 12 O N O N (O)(N) 12 N1(O2O) O2(N) NO O N O (O) (O) O(N) (N) O2(N) N1(C2C) N1(N2N) C2(N) N2(N) N1(O2O2OO) A-I 623 32S O S O S (O)(S) 12 SO O S O (O) (O) O(S) (S) S1(O2O) O2(S) S1(O2O2OO) O2(S) CRITERIOS EMPLEADOS PARA DEFINIR LAS PRIORIDADES RELATIVAS DE LOS RADICALES (Cahn, Ingold y Prelog) (CIP) La prioridad de los átomos aumenta al crecer su masa atómica. Las prioridades de los isótopos de cualquier elemento aumentan también con su masa atómica. Por ejemplo, los isótopos de hidrógeno tienen las prioridades siguientes: 1H > 2D > 3T. (Prioridades de los átomos: 127I > 80Br > 35Cl > 32S > 31P > 28Si > 19F > 16O > 14N > 12C > 1H) Los átomos se han numerado de derecha a izquierda, comenzando por el átomo del radical, que se numera como 1: 123456 CH3 CH2 O CH2 C O CH2 En la lista (ver p., 627), cada radical aparece con un átomo escrito con negrita. Este átomo indica que el radical tiene prioridad sobre todos los que le preceden. Por ejemplo: CH3CH2CH2CH2− C1(CHH) C2(CHH) C3(CHH) C4(HHH) (menor prioridad) CH3(CH2)3CH2− C1(CHH) C2(CHH) C3(CHH) C4(CHH) (mayor prioridad) El radical pentilo tiene mayor prioridad que el butilo: en el pentilo, C4 está unido a un carbono y dos hidrógenos [C4(CHH)], mientras que en el butilo C4 está unido a tres hidrógenos [C4(HHH)] Los átomos subrayados indican la presencia de enlaces dobles o triples. Por ejemplo: HC C CH2 C1(CHH) C2(C3CC) O=N− N1(OO) O2(N) C O H O O1(C) C2(OOH) En el radical 2-propinilo, el átomo de carbono 2 está unido al carbono 3 y a dos carbonos extra (dos dobles enlaces, dos carbonos extra) A-I 624 En el radical nitroso el átomo de nitrógeno está unido al oxígeno 2 y a otro oxígenoextra (un doble enlace) En el radical formiloxi, el átomo de carbono 2 está unido al oxígeno del carbonilo y a otro oxígeno extra (un doble enlace Si resulta imposible establecer las prioridades de dos radicales, se recurre a la regla siguiente: tienen prioridad los átomos de carbono reales sobre los duplicados. En el 3,4-dimetilciclobuteno se plantea este problema: 21 Me H Me H 34 (3S) Me[3] [1](C1CH)C4 C2(C1CH)[2] H[4] 3 Me[3] [2](C2CH)C1 C3(C2CH)[1] H[4] 4 (4R) Átomo de carbono 3 (prioridades): C4(C1CH)[1] C2(C1CH)[2]> Átomo de carbono 4 (prioridades): C3(C2CH)[1] C1(C2CH)[2]> Si los átomos X1, X2, etc., de dos radicales distintos están unidos al mismo tipo de átomos, tiene mayor prioridad el radical con mayor número de átomos. H2N− N1(HH) NO O H3N+− N1(HHH) la prioridad aumenta O=N− N1(OO) N1(OOOO) El “grupo” de menor prioridad es un par de electrones que no formen enlace (p.e., el par de electrones libres del átomo de nitrógeno) A-I 625 ORDEN DE PRIORIDAD CRECIENTE DE ALGUNOS RADICALES HIDRÓGENO 1. 1H− 2. 2D− 3. 3T− CARBONO 4. CH3− C1(HHH) 5. CH3CH2− C1(CHH) C2(HHH) 6. CH3CH2CH2− C1(CHH) C2(CHH) C3(HHH) 7. CH3CH2CH2CH2− C1(CHH) C2(CHH) C3(CHH) C4(HHH) 8. CH3(CH2)3CH2− C1(CHH) C2(CHH) C3(CHH) C4(CHH) C5(HHH) 9. CH3(CH2)4CH2− C1(CHH) C2(CHH) C3(CHH) C4(CHH) C5(CHH) CH2 1 HC C CH2 3 CH CH3 CH2CH2 CH 10. C1(CHH) C2(CHH) C3(CCH) 11. CH2=CHCH2− C1(CHH) C2(CCH) 3 CH CH3 CH2 CH 12. C1(CHH) C2(CCH) 13. C1(CHH) C2(CCC) 14. C1(CHH) C2(CCC) 3 C CH3 CH3 CH2 CH15. C1(CHH) C2(CCC) 16. CH2=CH− C1(CCH) C2(CHH) CH3 CH CH 17. C1(CCH) C2(CCH) A-I 626 1O 42N 1 5 1 O2N 3 O2N 1 1 H3C 3 H3C 5 1 H3C 3 CH 1 4 3 1 O2N 3 HC C CH C C3 CH3 CH CH3 18. C1(CCH) C2(HHH) 3CH2CH CH3 CH 19. C1(CCH) C2(CHH) C3(HHH) 20. C1(CCH) C2(CHH) C3(CHH) 21. C1(CCC) C2(CCH) 22. C1(CCC) C2(CCC) 2 C CH3 CH 23. C1(CCC) C2(CHH) 24. C1(CCC) C2(CCH) C3(CCH) C4(CCH) 25. C1(CCC) C2(CCH) C3(CCH) C4(CCC) 26. C1(CCC) C2(CCH) C3(CCH) C4(NCC) 27. C1(CCC) C2(CCH) C3(CCC) C4(CCH) C5(CCH) 28. C1(CCC) C2(CCH) C3(CCC) C4(CCH) C5(CCC) 29. C1(CCC) C2(CCH) C3(NCC) C4(CCH) C5(CCH) 30. C1(CCC) C2(CCH) C3(NCC) C4(CCH) C5(NCC) A-I 627 1 NO22 CH32 1 31. C1(CCC) C2(CCC) C3(CCH)........... C6(CCH) 1 CH32 CH3 6 32. C1(CCC) C2(CCC) C3(CCH)........... C6(CCC) 33. C1(CCC) C2(NCC) C3(CCH) C4(CCH) 1O2N 4 NO22 34. C1(CCC) C2(NCC) C3(CCH) C4(NCC) CC6H5 O CCH3O O CCH3CH2O O CC6H5CH2O O Me3C O C O CH O CH3 C O CHO O CH3 C CH3 CH3 35. C1(CCC) 36. C1(OOH) 37. C1(OOC) C2(HHH) 38. C1(OOC) C2(CCC) 39. C1(OOO) O2(H) 40. C1(OOO) O2(C) C3(HHH) 41. C1(OOO) O2(C) C3(CHH) C4(HHH) 42. C1(OOO) O2(C) C3(CHH) C4(CCC) 43. C1(OOO) O2(C) C3(CCC) A-I 628 NITRÓGENO 44. H2N− N1(HH) 45. H3N+− N1(HHH) 46. CH3-NH− N1(CH) C2(HHH) 47. CH3CH2-NH− N1(CH) C2(CHH) 48. C6H5-NH− N1(CH) C2(CCC) CH C NH3 O 49. N1(CH) C2(OOC) C3(HHH) C6H5 C O NH 50. N1(CH) C2(OOC) C3(CCC) C6H5CH2O C O NH 51. N1(CH) C2(OOO) N O O 3 N CH3 CH52. N1(CC) C2(HHH) 3CH2 N CH2CH3 CH 53. N1(CC) C2(CHH) CH3 N CH3 CH3 + 54. N1(CCC) 55. C6H5-N=N− N1(NN) 56. O=N− N1(OO) 57. N1(OOOO) OXÍGENO 58. HO− O1(H) 59. CH3O− O1(C) C2(HHH) 60. CH3CH2O− O1(C) C2(CHH) C3(HHH) 61. C6H5CH2−O− O1(C) C2(CHH) C3(CCC) A-I 629 62. C6H5−O− O1(C) C2(CCC) C O H O 63. O1(C) C2(OOH) C O CH3 O64. O1(C) C2(OOC) C3(HHH) CC O O 6H5 65. O1(C) C2(OOC) C3(CCC) S O CH3 O 66. O1(S) S2(OOC) SCH O O 3 O 67. O1(S) S2(OOOO) AZUFRE 68. HS− S1(H) 69. CH3−S− S1(C) C2(HHH) 70. CH3CH2−S− S1(C) C2(CHH) S O CH3 71. S1(OOC) S O CH3 O 72. S1(OOOOC) S O HO O 73. S1(OOOOO) HALÓGENOS 74. Cl− 75. Br− 76. I− A-I 630 NOMENCLATURA DE LOS RADICALES INCLUIDOS EN EL APARTADO ANTERIOR (Orden alfabético: un número más alto indica una prioridad mayor) 49. Acetilamino 9. Hexilo 37. Acetilo 1. Hidrógeno 64. Acetoxilo 58. Hidroxilo 12. Alilo 11. Isobutilo 44. Amino 10. Isopentilo 45. Amonio 22. Isopropenilo 15. Bencilo 16. Isopropilo 61. Benciloxi 68. Mercapto 51. Benciloxicarbonilamino 46. Metilamino 42. Benciloxicarbonilo 4. Metilo 50. Benzoilamino 71. Metilsulfinilo 38. Benzoilo 66. Metilsulfiniloxi 65. Benzoiloxi 72. Metilsulfonilo 75. Bromo 67. Metilsulfoniloxi 7. Butilo 69. Metiltio 18. sec-Butilo 59. Metoxilo 21. terc-Butilo 40. Metoxicarbonilo 43. terc-Butoxicarbonilo 13. Neopentilo 39. Carboxilo 57. Nitro 19. Ciclohexilo 29. m-Nitrofenilo 74. Cloro 34. o-Nitrofenilo 2. Deuterio 26. p-Nitrofenilo 53. Dietilamino 56. Nitroso 52. Dimetilamino 8. Pentilo 35. 2,4-Dinitrofenilo 20. 1-Propenilo 30. 3,5-Dinitrofenilo 6. Propilo 47. Etilamino 31. 1-Propinilo 5. Etilo 14. 2-Propinilo 70. Etiltio 73. Sulfo 23. Etinilo 27. m-Tolilo 60. Etoxilo 32. o-Tolilo 41. Etoxicarbonilo 25. p-Tolilo 48. Fenilamino 54. Trimetilamino 55. Fenilazo 3. Tritio 24. Fenilo 17. Vinilo 62. Fenoxi 33. 2,6-Xililo 36. Formilo 28. 3,5-Xililo 63. Formiloxi 76. Yodo A-I 631 ISÓMEROS CONSTITUCIONALES Y ESTEREOISÓMEROS Se denominan isómeros los compuestos que, teniendo la misma fórmula molecular, se diferencian entre sí porque: a) los enlaces entre los átomos son distintos, o b) la disposición de los átomos en el espacio es diferente. OO OH OMe C_Cl O C_H O Cl (C5H8O) (C6H12O) (C7H5OCl) H H Me Et H Et Me H OH MeCl H OH ClMe H (C5H10) (C2H5OCl) La constitución de un compuesto designa el tipo y ordenación de los enlaces entre los átomos. Los isómeros que se diferencian en la constitución se denominan isómeros constitucionales: MeC Me Me N Me Me C HO Me O O OH (C5H8O2) (C9H15N) N Los isómeros se denominan estereoisómeros cuando se diferencian sólo en la disposición de los átomos en el espacio: OMe H OMe H OMe H H OMe C Me H C C H Me C Me H C C Me H (C8H16O2) (C5H8) H Et Br H Et Br H Et Br H Br Et OH H Cl H OH H Cl H (C6H12Br2) (C6H11OCl) A-I 632 ISÓMEROS Y YY OO OH OMe C O Cl C O HCl Y Y H H Me Et OH MeCl H OH ClMe HH Et Me H ISÓMEROS CONSTITUCIONALES YC O OH O HO CH3 Me Me YC N NMe Me Me ESTEREOISÓMEROS (E) (Z) Y H COMe Me H H H Me COMe (cis) Y OMe H OMe H Y (S) (R) OMe H H OMe (trans) C Me H C C H Me C Me H C C Me H (3S,4R) Y trans (1R,3R) Y (3S,4S) trans (1S,3S) H EtBr H Et H EtBr H Br EtBr 3 34 4 Cl H H OH Cl H H OH 3 3 1 1 A-I 633 ESTEREOISÓMEROS CONFORMACIONALES (eclipsada) (alternada) 600 (eclipsada) Cl HH Cl H OH Cl HH OH Cl H Cl HH H OH Cl 600 1 4 cis(1e,4a) Cl H H Br 4 1 cis(1a,4e) Br H H Cl MOLÉCULAS QUIRALES (2R) (1S,3S) 1 32 3 (2S,3S) OH Me H HO H Me H Et Cl Me 2 Me H H Me OH HHO H Me H H Me (R) (R) (R) C Me H C C Me H ENANTIÓMEROS(2R) H Et Cl Me 2 (2R,3R) 3 2 (2S) H Et Cl Me 2 OH H Me OHMe H (2S,3S) 3 2 HO H Me HO Me H H Cl OH H 1 2 trans (1R,2R) H Cl OH H 12 trans (1S,2S) (R) (S) C Me H C C Me H C Me H CC Me H A-I 634 DIASTEREOISÓMEROS (2R,3R) Y HO H H H Cl Cl 1212 cis (1S,2R) trans (1R,2R) HO H Y OHH Me OHMe H 2 3 (2R,3S) HO H Me Me OH H 2 3 Cl H H Cl H H Cl 1 21 2 Cl cis (1R,2S)trans (1R,2R) Y Y (Z) (E) H Me H Me H Me Me H Y H Me H Me H H Me H Me H HMe H Me H H H Y (2E,4E) (2Z,4Z) (2E,4Z) 4 4 4 2 2 2 H MOLÉCULAS AQUIRALES CON CARBONOS ESTEREOGÉNICOS (FORMAS MESO) OHMe H OHMe H (2R,3S) 3 2 OH H OH H 12 cis (1S,2R) cis (1S,3R) 1 3 Cl H Cl H cis (1R,3S) 3 1 Et H H Et MOLÉCULAS AQUIRALES (NO TIENEN CARBONOS ESTEREOGÉNICOS: NO SON FORMAS MESO) trans cis cis H Et H Et Me Et Cl Et trans H Me Cl H H Me H Cl A-I 635 RELACIÓN DE ISOMERÍA ENTRE DOS MOLÉCULAS NO ¿ TIENEN LA MISMA FÓRMULA MOLECULAR ? NO SON ISÓMEROS SI NO SON ISÓMEROS CONSTITUCIONALES ¿ SON EL MISMO COMPUESTO ? SI SI ¿ SE PUEDEN INTERCONVERTIR MEDIANTE EL GIRO DE ENLACES SENCILLOS? SON ESTEREOISÓMEROS CONFORMACIONALES NO SI NO NO SI SON ESTEREOISÓMEROS CONFIGURACIONALES ¿ SON IMÁGENES ESPECULARES? SON DIASTEREOISÓMEROS ¿ PRESENTAN ACTIVIDAD ÓPTICA? MOLÉCULAS ACÍCLICAS DEL TIPO: (R,R) / (R,S) ; (R,R) / (S,R) (S,S) / (S,R) ; (S,S) / (R,S) (*) ISÓMEROS CIS-TRANS CÍCLICOS CON CONFIGURACIONES (R) / (S) SON ENANTIÓMEROS MOLÉCULAS ACÍCLICAS DELTIPO: (R,R) / (S,S) (R,S) / (S,R) (*) ISÓMEROS CIS O TRANS CÍCLICOS DELTIPO: (R,R) / (S,S) (R,S) / (S,R) (*) ISÓMEROS (Z)/(E) ACÍCLICOS ISÓMEROS CIS-TRANS CÍCLICOS SIN CONFIGURACIÓN (R) / (S) (*) Si los dos carbonos asimétricos tienen el mismo tipo de sustituyentes, los estereoisómeros (R,S) y (S,R) son la misma forma meso, ópticamente inactiva. A-I 636 CONFIGURACIÓN ABSOLUTA. NOMENCLATURA (R)−(S) DE CHAN, INGOLD Y PRELOG (CIP) (Prioridades relativas de los grupos: 1 > 2 > 3 > 4) 44 4 1 1 1 1 2 23 3 proyección en el plano proyección en el plano configuración (R) configuración (R) 2 2 3 3 44 4 1 1 1 1 proyección en el plano proyección en el plano configuración (S) configuración (S) 3 3 3 3 22 2 2 En una proyección de Fischer, el grupo de menor prioridad debe quedar situado arriba o abajo; si aparece a la izquierda o a la derecha, la configuración real de la molécula es la inversa de la obtenida. Si una proyección de Fischer se gira 1800 en el plano del papel, se obtiene otra proyección de Fischer de la misma molécula: [configuración (R)] [configuración (R)] 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 1 23 4 1800 (en el plano) A-I 637 CONFIGURACIONES DE MOLÉCULAS CON ÁTOMOS DE CARBONO ESTEREOGÉNICOS MOLECULAS ACÍCLICAS 2-Cloro-1-propanol H CH2OHMe ClCH3 CH CH2OH Cl H Me CH2OH Cl 2 (2S) H[4] [3](HHH)C C(OHH)[2] Cl[1] 2 2-Cloro-3-butenal Cl CHOCH2=CH HCH2 CH CH C O H Cl Cl CH2=CH CHO H (2R) Cl[1] [3](CCH)C C(OOH)[2] H[4] 22 Cl CH=CH2C H CH3-Cloro-1-penten-4-ino HC C CH CH CH2 Cl Cl C CH=CH2 H 3 (3S) Cl[1] [2](CCC)C C(CCH)[3] H[4] 3CH 4-Etoxi-4,5-dimetoxi-2-pentanona CH2COMe OMeMeOCH2 EtOCH3 CO CH2 C OCH2CH3 OCH3 CH2 OCH3 CH2COMe MeOCH2 OMe OEt (4S) C(CHH)[4] [3](OHH)C O(C)C(HHH)[2] O(C)C(CHH)[1] 4 4 A-I 638 4-(N,N-Dietilamino)-4-hidroxi-4-metoxi-2-butanona NEt2 OHMeCOCH2 MeOCH3 CO CH2 C OCH3 OH N CH2CH3 CH2CH3 NEt2 MeOCH2 OH OMe (4R) N(CC)[3] [4](OHH)C O(H)[2] O(C)[1] 44 3-terc-Butil-3-Fenil-3-4-hexen-1-ino CH3 CH CH C C CH C6H5 CMe3 C6H5 CMe3C CH CH MeCH C6H5 Me3C C CH 3 (3R) CH CHMe 3 C3(CCC)(CCH)(CCH)[1] [3](HHH)(CCC)C C(CCC)(CCH)(H)[2] C(CCH)(CCH)(HHH)[4] 2-Cloro-3-metil-3-pentanamina Me NH2 Et Cl HMe 2 3CH3 CH C Cl NH2 CH2CH3 CH3 H Cl Me Me NH2 Et 2 3 (2S,3R) (2S) H[4] [1]Cl C(HHH)[3] C(NCC)[2] 3 (3R) C(ClCH)[2] [4](HHH)C N(HH)[1] C(CHH)[3] 2 A-I 639 Me OH H Et HCH2NH2 2 3 CH3CH2 CH CH2NH2 CH CH3 OH 3-Metilamino-2-pentanol H Et CH2NH2 Me OH H 2 3 (2S,3S) (3S) H[4] [3](CHH)C C(NHH)[2] C(OCH)[1] 3 (2S) C(CCH)[2] [3](HHH)C O(H)[1] H[4] 2 H Et CH2NH2 Me OH H (2S,3S) (3S) H[4] [3](CHH)C C(NHH)[2] C(OCH)[1] (2S) C(CCH)[2] [3](HHH)C O(H)[1] H[4] Me CH2Br H Et HCl 2 3 CH3 CH2 CH CH CH2Br Cl Me 1-Bromo-3-cloro-2-metilpentano H Et Cl Me CH2Br H 2 3 (2S,3R) (3R) H[4] [3](CHH)C Cl[1] C(CCH)[2] 2 (2S) C(ClCH)[2] [3](HHH)C C(BrHH)[1] H[4] 3 Me CH2Cl H Et HBr 2 3 CH3 CH2 CH CH CH2Cl Br Me 1-Cloro-3-bromo-2-metilpentano H Et Br Me CH2Cl H 2 3 (2R,3R) (3R) H[4] [3](CHH)C Br[1] C(CCH)[2] 2 (2R) C(BrCH)[1] [3](HHH)C C(ClHH)[2] H[4] 3 A-I 640 Me CH=CH2 H Et HCH=CH2 4 3 CH2 CH CH CH CH CH2 CH3 CH2CH3 3-Etil-4-metil-1,5-hexadieno H Et CH=CH2 Me CH=CH2 H 4 3 (3S,4R) (3S) (4R) C3(CCH)(CCH)[1] [3](HHH)C C(CCH)(CHH)[2] H[4] 4 H[4] [3](HHH)(CHH)C C(CCH)(CHH)[2] C4(CCH)(CCH)[1] 3 MOLECULAS MONOCÍCLICAS OHCl EtMe 2 1 (1R,2S)-2-Cloro-1-etil -2-metilciclopropanol 1 (1R) C(CHH)(ClCC)[3] [1](O) C(CHH)(HHH)[4] C(ClCC)[2] 2 (2S) C(CHH)[3] [4](HHH)C Cl[1] C(OCC)[2] H CH2Cl HMeO 23 O (2S,3R)-2-Clorometil-3-metoxiciclobutanona 2 (2S) C(OOC)[2] [1](ClHH)C H[4] C(OCH)[3] 3 (3R) C(CHH)[3] [1](O)C H[4] C(CCH)[2] 1 2 5O HHO MeH (2R,5S)-2-Hidroxi-5-metiloxolano 2 (2R) C(CCH)[3] [4]H O[2] O(C)[1] 5 (5S) C(CHH)[2] [4]H C(HHH)[3] O(C)[1] A-I 641 3 5 O H Et Me OH (3S,5S)-5-Etil-3-hidroxi-5-metilciclohexanona 3 (3S) C(CHH)(CCC)[3] [4]H O[1] C(CHH)(OOC)[2] 5 (5S) C(CHH)(HHH)[3] [1](OOC)(CHH)C C(CHH)(OCH)[2] C(HHH)[4] 13 MeEtO OMeH (1S,3S)-3-Etoxi-1-metil-1-metoxiciclopentano 1 (1S) C(CHH)(CHH)[3] [4](HHH)C O[1] C(CHH)(OCH)[2] 3 (3S) C(CHH)(CHH)[3] [4]H O[1] C(CHH)(OCC)[2] 3 1 2 4 H CH=CH2 (3R)-3-Vinilciclobuteno 3 (3R) C2(CCH)C1(CCH)[1] [2](CHH)(CCH)C H[4] C4(CHH)[3] (3R)-3-(2-Etoxietil)-3-etoximetiloxolano 2 3 5 4 1OEtOCH2CH2 EtOCH2 C4(CHH)(OHH)O(CHH)−C3[4] [2]C(HHH)(CHH)O(OHH)C C(CHH)(CHH)O(CHH)(HHH)[3] C2(OHH)O(CHH)(CHH)−C3[1] 3 (3R) A-I 642 (3S)-3-Metoximetil-3-(3-metoxipropil) oxano MeOCH2 MeOCH2CH2CH2 1 2 3 O 3 CH2CH2CH2OCH2-(C3) MeOCH2 (CH2)2CH2OMe CH2O-(CH2)3-(C3) 3 (3S) C(CHH)(CHH)(OHH)(O)(CHH)-(C3)[3] [2](HHH)(O)(OHH)C C(CHH)(CHH)(OHH)(O)(HHH)[4] C(OHH)(O)(CHH)[1] ESPIRANOS C R2 R1 CC R3 R4 R3 R1 R2 R4 [eje estereogénico] R1 R2 R3 R4 Cl H H Me 1 369 3-Cloro-9-metilespiro[5,5]undecano H Me H Me Cl H Cl H Cl[3] [2]H Me[1] H[4] (R) Cl[3] H[2][1]Me H[4] (S) CUMULENOS Número impar de dobles enlaces 1,2,3-Butatrieno: H2C C C C H H C CHCH2 C H H C H H C C H H C σ [C(sp2)-C(sp)] [C(sp)-C(sp)] σ [H(1s)-C(sp2)]σ σ [C(sp)-C(sp 2)] . . . . . . . . . . . . . . A-I 643 H H C H H C C H H C H H π [pz(C)-pz(C)] [py(C)-py(C)] π π [pz(C)-pz(C)] . . . . . . [pz(C)-pz(C)] π π[py(C)-py(C)] C H H C C π [pz(C)-pz(C)] C H H [C(sp2)-C(sp)] σ σ [C(sp)-C(sp2)] σ [C(sp)-C(sp)] Los cumulenos con un número impar de doblesenlaces pueden presentar isomería (Z) / (E): (Z)-2,3,4-Hexatrieno (E)-2,3,4-Hexatrieno C Me H C C Me HC C Me H C C H MeC Número par de dobles enlaces 1,2-Propadieno: H2C C CH2 C H H C C H H C H H C C H H σ [C(sp2)-C(sp)] [C(sp2)-C(sp)] σ σ [H(1s)-C(sp2)] [H(1s)-C(sp2)]σ . . . . . . . . . . . . H H H H C H H C C H H π [pz(C)-pz(C)] [py(C)-py(C)] π . . . . A-I 644 C H H C C H H [pz(C)-pz(C)] π [C(sp2)-C(sp)] σ σ[C(sp2)-C(sp)] π [py(C)-py(C)] σ[H(1s)-C(sp2)] Los cumulenos con un número par de dobles enlaces pueden ser ópticamente activos: C R2 R1 CC R3 R4 R3 R1 R2 R4 [eje estereogénico] C Me H C C Me H C Me HCC Me H Los átomos de carbono con doble enlace son los que definen la quiralidad de la molécula (eje quiral) Los sustituyentes del carbono con doble enlace más próximos al observador tienen prioridad sobre los más alejados: C Me H C C H Me C(HHH)[3] [2]H C(HHH)[1] H[4] (R) H[4] [2]H C(HHH)[1] C(HHH)[3] (S) C Me H C C Me H Lo más cómodo es mirar la molécula desde el lado en el que los sustituyentes son perpendiculares al plano del papel (desde la izquierda en el ejemplo anterior) ¡ ASÍ NO ! C Me HCC Me H Si en un cumuleno se intercambian los sustituyentes de uno de los carbonos con doble enlace, se obtiene su enantiómero: A-I 645 H[4] [2]H C(HHH)[1] C(CHH)[3] (S) C(CHH)[3] [2]H C(HHH)[1] H[4] (R) [intercambio] C Me H C C H Et C Me H C C Et H ALQUILIDENCICLOALCANOS Los alquilidencicloalcanos tienen el mismo tipo de geometría que los cumulenos con tres átomos de carbono en el esqueleto insaturado. Et HH Me 1 4 1-(1-Propiliden)-4-metilciclohexano H Et Me H H Et Me H H[4] [2]H Me[1] Et[3] (S) H[4] H[2][1]Me Et[3] (R) C Br HO2C H Me H[4] [2]HO2C B Me[3] (S)Ác. (S)-2-Bromo-(4-metilciclohexiliden)acético 4 r[1] C HO2C H Me H Me[3] [2]H CO2H[1] H[4] (R)Ác. (R)-(4-Metilciclohexiliden)acético 4 Cl[3] [1]HOCH2 H[2] H[4] (R) (S)-(3-Clorociclobutiliden)etanol C Cl HH HOCH2 3 A-I 646 APÉNDICE II VALORES DE pKa Base Base Ácido pK conjugada Ácido pK conjugada a a ácido más fuerte base más débil Ar_SO3H -6,5 Ar_SO3 __ +OH O R_C N_H + -10 R_C N HI -10 I R_C_OH -6 R_C_OH Ar_OH2 + -6,4 Ar_OH +OH -6 Ar_C_OH O R_C_H +OH -10 R_C_H O Ar_O_R -6 H2SO4 -9 HSO4 _ Ar_C_OH H + Ar_O_R HC(CN)3 -5 :C(CN)3 _ HBr -9 Br _ Ar3N _H + -5 Ar3N +H Ar_C_OR O -7,4 Ar_C_OR O +H H_C_H OH -4 H_C_H O CH3 _C_CH3 +H O -7,3 CH3 _C_CH3 O R_O_R H + -3,5 R_O_R HCl Cl _ R3C _OH2 + R3C _OH-2 R_SH2 + -7 R_SH R2CH _OH2 + -2 R2CH _OH +H Ar_C_OH O -7 Ar_C_OH O RCH2 _OH2 + RCH2 _OH-2 +H Ar_C_H O -7 Ar_C_H O +H R_C_OR' O -7 R_C_OR' O -7,3 A-II 647 Base Base conjugada Ácido pKÁcido pK conjugada a a R_C_OH O R_C_O O _ 4-5H3O + -1,7 H2O C6H5 _CO2H 4,2 C6H5 _CO2 _ HNO3 -1,4 NO3 _ C6H5 _NH3 + C6H5 _NH24,6 Ar_C_NH2 O -1,5 Ar_C_NH2 OH + +H R_C_NH2 O R_C_NH2 O -0,5 CH3 _C_O O CH3 _C_OH O _ 4,8 Cl3C _C_OH O 0,64 H_C_CH_C_H O O H_C_CH2 _C_H O O _ Cl3C _C_O O _ 5 Ar2NH2 + Ar2NH1 N H + N5,2 Cl2CH _C_OH O Cl2CH _C_O O _ 1,3 O2N _CH2 _CO2Et O2N _CH_CO2Et _ 5,8 HSO4 _ SO4 2-1,99 H2CO3 HCO36,35ClCH2 _C_OH O ClCH2 _C_O O _ 2,8 Ar_SH Ar_S _ 6-8 _ H2S HS _ 7,00 C6H5 _SH C6H5 _S _ 7,8 Ar_NH3 + Ar_NH23-5 Ar_NHR2 Ar _NR23-5 + HF F3,17 _ HO_NO NO2 -3,29 Ar_OH Ar_O _ 8-11 NC_CH2 _CO2Et NC _CH_CO2Et _ 9 H_C_OH O H_C_O O _ 3,7 MeO2C _CH2 _CO2Me MeO2C _CH_CO2Me _ 9 A-II 648 Base Base conjugada Ácido pKÁcido pK conjugada a a HCN 9,1 NC _ Me_C_CH2 _CO2Et O 11 Me_C_CH_CO2Et O _ NH4 + 9,24 NH3 EtO2C _CH2 _CO2Et 13 EtO2C _CH_CO2Et _ R3NH 10-11 R3N + CH3 _C_NH2 O CH3 _C_NH O _ 15,0RNH3 + 10-11 RNH2 CH3OH 15,2 CH3O _ _ RSH 10-11 RS _ H2O 15,74 HO NC_CH2 _CN NC_CH_CN11Me_C_CH2 _C_Me O O 9 Me_C_CH_C_Me O O _ _ R_CH_C_R'(H)C6H5 _OH 10,0 C6H5 _O _ RCH2OH RCH2O _ 16RCH2NO2 10 R_CH_NO2 _ R2CHOH R2CHO _ CH3 _NO2 CH2 _NO2 _ 10,2 CH3CH2OH CH3CH2O _ 17 16,5 HCO3 _ CO3 2-10,33 R3C _OH R3C _O _ 17 CH3CH2 _SH CH3CH2 _S10,5 R_C_NH2 O R_C_NH O _ 17 _ Me_NH3 Me_NH2 + 10,6 Me3C _OH Me3C _O _ 19Me2NH2 + Me2NH10,7 R_CH2 _C_R'(H) O O _ 16-20 R2NH + R2NH2 11 CH3 _C_CH3 O CH2 _C_CH3 O _ 19 A-II 649 Base Base conjugada Ácido pKÁcido pK conjugada a a CH3 _CO2Et CH2 _CO2Et _ 23 R_CH2 _CO2R' 24,5 R _CH_CO2R' _ RCH2 _CN RCH_CN25 HCCl3 :CCl3 _ 26 HC CH HC C: _ Ar3CH Ar3C: _ 26 31,5 Ar2CH2 Ar2CH _ 33,5 H2 35 H: _ CH3 _CN 25 CH2 _CN _ CH3 _CONH2 25 :CH2 _CONH2 _ NH3 36 :NH2 _ (MeCH)2NH 36 (MeCH)2N: _ C6H5 _CH3 41 C6H5 _CH2 _ H2C CH_CH3 H2C CH_CH2 _ 43 : _ 43 CH4 :CH349 _ H _ ácido más débil base más fuerte A-II 650 APÉNDICE III REACCIONES DE LAS DE OLEFINAS (ESTEREOQUÍMICA) 1 Reacciones con XH (X = Nu = Cl, Br, I, SO4H) (carbocationes) + H+ Me R2 R1+ Me Nu R2 R1 1 2 (2) R1H H R2 Nu _ Me Nu R2 R1 (1)1 2 R3R1 R2 R4 1 2 H R2 R1 R4 R3+ 1 2 H R4 R3 R2 R1 H Nu R4R2 R3R1 R2 Nu R1 R4 R3 H H R4 R3 R1R2 Nu Nu + 1 2 2 1 (1) Nu + 2H R2 R4 R3 1 R1 2 1 H _ (2) Nu _ (3) (4) A-III 651 R3R1 R2 R4 1 2 H R4 R3R2 R1 + 1 2 Nu R4 R3 R2 R1 R2 H R1 R4 R3 Nu Nu + 1 2 2 1 (5) H 2 1 H _ (6) Nu _ (7) (8) H R4 R3 R2 R1 + 1 2 H R4 R3 R2 R1 H R4 R3 R2 R1 Nu Nu Enantiómeros: (1) y (4) ; (2) y (3) ; (5) y (8) ; (6) y (7) Compuestos : (1) = (2) = (3) = (4) ; (5) = (6) = (7) = (8) 1 2 Nu + 1 2 2 1 (1) 2 1 H _ (2) Nu _ (3) (4) R1 R2 1 2R1 R2 H R1 R2 H Nu R1 Nu H R2 1 2 H R2 R1 H R2 R1 Nu H Nu R1 R2 + + A-III 652 1 2 Nu + 1 2 2 1 (5) 2 1 H _ (6) Nu _ (7) (8) R1 R2 1 2 R1 R2 Nu H Nu R2 R1 H 1 2 R1 R1 H Nu R2 Nu H R1 R2 R1 H R2 + + R2 H Enantiómeros: (1) y (4) ; (2) y (3) ; (5) y (8) ; (6) y (7) Compuestos : (1) = (2) = (3) = (4) ; (5) = (6) = (7) = (8) 2 (1) (2) (3) (4) + 1 2 Nu 2 1 2 1 H R1 R2 1 2 + R1 H R2 1 + R1 R2 2 1 H R1 Nu R2 H R1 R2 Nu R1 H Nu R2 R1 H R2 Nu _ Nu _ H A-III 653 2 (5) (6) (7) (8) + 1 2 Nu 2 1 2 1 H R2R1 1 2 + R2 HR1 1 + R2R1 2 1 Nu R1 H R2 R1 Nu H R2 Nu R1 R2 H R1 Nu R2 H _ Nu _ H Enantiómeros: (1) y (4) ; (2) y (3) ; (5) y (8) ; (6) y (7) Compuestos : (1) = (2) = (3) = (4) ; (5) = (6) = (7) = (8) 2 Reacciones con halógenos (X = Cl, Br, I) (iones onio) X R2 R1 X R3 R4 R3R1 R2 R4 + 1 2 (1) (2) + 2 1 X R2 R4 R3R1 _ X R4 R3X R1 R2 X X + 2 1 (1) X _ (2) R1 R2 X R2 R1 X R1 X X R2 X X R2R1 + 1 2 A-III 654 2 (1) (2) + 2 1 1 + R1 R2 2 1 R1 X X R2 X R1 R2 X _ X R1 R2 X X Enantiómeros: (1) y (2)Compuestos: (1) = (2) ; 3 Reacciones con XOH (X = Cl, Br, I) (iones onio) R3R1 R2 R4 +X HO R2 R1 X R3 R4 + 1 2 (1) (2) 2 1 X R2 R4 R3R1 _ OH R4 R3X R1 R2 HO X R2 R1 OH R3 R4 + 1 2 (3) (4) 2 1 X R2 R4 R3R1 _ X R4 R3HO R1 R2 HO Enantiómeros: (1) y (3) ; (2) y (4)Compuestos: (1) = (3) ; (2) = (4) ; 2 1 (1) (2) R1 R2 OH R2 R1 X R1 OH X R2 X R2R1 + 1 2 2 1 (3) (4) X R2 R1 OH R1 X OH R2 X R2R1 + 1 +X 2 _ HO _ HO Compuestos: (1) = (3) ; (2) = (4) ; Enantiómeros: (1) y (3) ; (2) y (4) A-III 655 1 2 2 (1) (2) + 2 1 1 + R1 R2 R1 OH X R2 X R1 R2 OH X R1 R2 X (3) (4) + 2
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