DESCONEXIONES DE COMPUESTOS 1,3-DIOXIGENADOS
Los compuestos orgánicos oxigenados,
son los más abundantes en la naturaleza y en particular los dioxigenados, razón
por la cual, muchos investigadores químicos, han modelizado la desconexión
retrosintética de estas moléculas, aspecto que se estudiará en los siguientes
párrafos.
Para empezar, los modelos de
desconexión de moléculas dioxigenadas, se han dividido en dos grandes grupos,
atendiendo a la naturaleza de los síntones que se generan con la aplicación de
una operación sintética básica
denominada “DESCONEXIÓN” a la
molécula a ser sintetizada y que generalmente se la denomina como molécula objetivo (MOb).
Estos grandes grupos son:
Modelos de desconexión “lógicos”,
y
Modelos de desconexión “anómalos
“ o “ilógicos”
Los modelos de desconexión
denominados “lógicos”, son aquellos que por la aplicación de una “desconexión”
de uno o varios enlaces químicos en
Los compuestos que pueden
clasificarse como 1,3-dioxigenados y 1,5-dioxigenados, cuando son sometidos a
una retrosíntesis, generalmente forman sintones considerados “lógico”. En
cambio, las moléculas orgánicas con relación 1,2-dioxigenadas, 1.4-dioxigenadas
y 1,6-dioxigenadas, generan sintones
considerados “ilógicos”
Modelo de desconexión
1,3-dioxigenado
Compuestos β-dicarbonílicos
Los compuestos 1,3-dicarbonílicos
se obtienen con buenos rendimientos a través de reacciones de condensación del
tipo Claisen, que implican la reacción entre ésteres y compuestos con
hidrógenos activos, tales como: ésteres, cetonas, aldehídos, nitrilos,
nitroderivados y algunos hidrocarburos en presencia de reactivos alcalinos.
Las β-dicetonas y los β-cetoaldehidos se obtienen por la
condensación de Claisen cruzada, utilizando una cetona y un éster adecuados. En
la condensación de Claisen cruzada de cetonas y ésteres se obtienen buenos
rendimientos debido a que las cetonas son notablemente más ácidas que los
ésteres, por lo tanto, en el medio básico la cetona se desprotona en mayor
grado que el éster
Ejemplos: Proponer un diseño de síntesis a
partir de materiales simples, para las siguientes moléculas:
MOb 16
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MOb 17
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MOb 18
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Solución:
MOb 16. Aparentemente las dos alternativas
de desconexión (a) y (b), mostradas en
Sin embargo, la alternativa (b), resulta ser la más adecuada,
en razón a que, en el medio básico de la reacción, el carbanión formado PhCOCH2-
estaría mejor estabilizado, por efectos de resonancia e inductivos.
MOb 17. La desconexión (a), en
MOb 18. La mejor
alternativa de desconexión en esta MOb la (b), debido a que conduce a
equivalentes sintéticos simétricos. La alternativa (a) no deja de tener su importancia, en el
uso del formiato de etilo.
Compuestos β-dicarbonílicos a través de
condensaciones intramoleculares
Proponer un plan de síntesis factible, para las siguientes
moléculas: |
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MOb 19
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MOb 20
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MOb 19. La desconexión 1,3–diCO, conduce a
un diéster en relación 1,6. Los mismos son fáciles de reconectar a un hexaciclo
alqueno, modelo que se estudiará un poco más atrás. Por tal razón se
proporciona un diseño de síntesis alternativo, en base a reacciones conocidas
Diseño
al que sólo se puede cuestionar el gran número de etapas, que en general
disminuye el rendimiento de la síntesis.
Es posible
pensar en otra desconexión 1, 3 – diCO
para
MOb 20. Algunas veces, es
necesario ejercitar un control en la estructura de
Así,
MOb21. La mejor
desconexión en los beta-hidroxicompuestos, es por el enlace formado entre los Ca
y Cb, respecto al grupo carbonilo. Este tipo de compuestos, son
típicos productos de las reacciones de condensación aldólica y similares, razón
por la cual un buen diseño de síntesis para
La base a ser utilizada para formar los b-hidroxicarbonilos, tiene que ser débil,
para evitar la deshidratación de la función alcohol y producir de este modo un
compuesto a, b insaturado carbonílico, que será el objeto de nuestro
estudio en el próximo párrafo.
La reacción entre formal-ciclohexanona y la acetona en medio
básico, es una reacción de condensación del tipo aldólico. El grupo aldehído es
el más reactivo y no existe riesgo de autocondensación del aldehído por efectos estéricos.
Compuestos a, b insaturado carbonílicos (
a,
b
insat.CO )
Los compuestos α, β-insaturado carbonílicos, son fáciles de
preparar por la deshidratación de compuestos β-hidroxicarbonílicos, razón por la
cual, su desconexión pasa por funcionalizar la molécula insaturada a un
alcohol. El enlace olefínico, podría también prepararse con la utilización de
la reacción de Wittig.
MOb 22. Toda vez que un compuesto carbonílico a, b insaturado, MOb 22, puede
funcionalizarse al correspondiente alcohol, para obtener un modelo 1,3-
dioxigenado, es posible desconectar la molécula directamente por el doble
enlace, formulando un grupo C=O en el carbono b y un grupo -CH3 en el
carbono a.
MOb 23. La desconexión de esta molécula, se
inicia con el éster cíclico (lactona), por ser el punto más crítico, lo que
permite luego desconectarlo como un compuesto carbonílico a,b
insaturado.
MOb 24. La desconexión
convencional por el doble enlace de