Sintesi di eterocicli con più eteroatomi

I composti eterociclici, come già accennato, hanno una vasta gamma di applicazioni: predominano tra i composti usati come farmaci, agrochimici e per uso veterinario; sono usati come additivi lucidanti, antiossidanti, inibitori di corrosione, come coloranti e pigmenti; e in molte altre applicazioni.

Pertanto, è ragionevole che attualmente gran parte della ricerca in chimica si occupi della sintesi e delle proprietà dei composti eterociclici. A tal fine è orientato questo articolo, che si propone di fornire agli studenti di chimica gli strumenti di base della retrosintesi.

Il processo di disconnessione per molecole con più eteroatomi può essere effettuato per ogni legame carbonio-eteroatomo, secondo i modelli studiati in precedenza o simultaneamente, per i quali vengono utilizzati reagenti polieteroatomo economici.

1.     Eteroatomi a distanza (1, 2)

I reagenti più rappresentativi e usuali sono le idrazine e le idrazine sostituite, così come le idrossilammine.

Proporre un progetto di sintesi, a partire da materiali semplici, per le seguenti molecole:

MOb 77 . Analisi retrosintetica. MOb è un derivato del pirazolo ed è disconnesso direttamente dai legami CN, per generare semplici precursori come l'idrazina e un composto 1,3-diCO.

MOb 78- Analisi retrosintetica . la folla È un derivato dell'isossazolo, viene disconnesso dai legami CN e CO, per trovare le molecole precursori, che si sono combinate per formare l'eterociclo.

Sintesi. Il bezofenone e l'etilbenzoato consentono di formare l'1,3-diCO richiesto, di reagire in un mezzo leggermente acido con l'idrossilammina e dopo l'aggiunta di NaH, si verifica la ciclizzazione, che richiede più acido per   disidratare e infine produrre IL   Assalire 78

MOb 79 . Analisi retrosintetica. MOb è un derivato della diazina, che mediante la simultanea disconnessione del CN, consente di garantire che la cicloaddizione sia avvenuta tra l'idrazina e un composto 1,4-diCO.

Sintesi : il butanone permette la creazione del composto 1,4-diCO, che viene poi combinato con idrazina, per formare un'idrodiazina, che, ossidata con DDQ, genera la folla 79

1.     Eteroatomi a distanza (1,3)

I reagenti più significativi che contengono eteroatomi a distanza di 1,3 o sono intercalati tra loro sono: urea e suoi derivati, guanidina e derivati, tiourea e derivati, ammidine e derivati, ed infine la sodiocianammide.

Proponi una sintesi per le seguenti molecole:

MOb 80 . Analisi retrosintetica. Nel MOb è possibile visualizzare la struttura dell'urea, che ci invita a proporre due disconnessioni simultanee di CN.

Sintesi. Si parte con una condensazione di Claisen-Schmidt, tra un estere e un'aldeide, per poi combinare il prodotto con l'urea, mediante la reazione di Michael, per arrivare a la folla 80

MOb 81 . Analisi retrosintetica . Inizialmente, viene effettuato un RGF nel MOb, per generare un precursore che porta il gruppo guanidinico, motivo per cui viene eseguita una simultanea disconnessione CN, per continuare la disconnessione dall'enamina formata. Il rapporto 1,5-diCO è il migliore per continuare a disconnettersi e produrre strutture con rapporti di ossigeno di 1,3. Questo porta a molecole semplici, come materiali di partenza.

Sintesi. Le condensazioni di Claisen e Claisen-Schmidt consentono di ottenere un intermedio chiave, che si trasforma facilmente in un diestere, che dopo l'idrolisi si combina con SOCl2 per formare una molecola dialogenata che si trasforma in una diammide con ammoniaca.

La reazione intramolecolare del prodotto precedente produce il substrato adatto che reagisce con la guanidina. Il prodotto così formato viene poi sottoposto ad un "processo di aromatizzazione" con DDQ, per formare IL   Assalire 81

MOb 82. Analisi retrosintetica. Un tautomero di la folla , permette di intravedere la struttura della tiourea. Viene disconnesso da CN e CS, per formare gli intermedi, tiourea e un alfa-bromochetone, lo stesso che porta a un composto, 1,6-diCO che viene ricollegato, per raggiungere il cicloesanone, come materiale di partenza

sintesi . Il cicloesanone è il semplice materiale di partenza che, dopo diverse reazioni, viene aperto per ozonolisi in un mezzo dimetilsolfuro, per produrre un composto 1,6-diCO, che viene condensato in un mezzo basico per dare il chetone indicato, per la sua bromurazione e successiva reazione con la formazione di tiourea la folla 82

2.     Eteroatomi a distanza (1, 4)

Proporre un disegno di sintesi, per quanto segue   molecole:

MOb 83 . Analisi retrosintetica. I legami imminici del MOb sono disconnessi direttamente, il che produce due strutture di molecole precursori, la cui sintesi è semplice.

sintesi . La condensazione benzoinica della benzaldeide permette di raggiungere il necessario composto dicarbonilico, da combinare con o-fenilendiammina, preparata per ammonolisi della pirocatecolo, per formare la folla 83

MOb 84 - Analisi retrosintetica. Sempre nel MOb si può distinguere la struttura di una tiourea, per cui è sconnessa dai legami CN. La funzionalizzazione dell'equivalente sintetico bromurato permette di arrivare a strutture con rapporti diossigenati, facili da maneggiare nelle loro sconnessioni.

sintesi . Pertanto, il dimetil malonato risulta essere il semplice materiale di partenza per la preparazione di MOb 84.

MOb 85 . Analisi retrosintetica. Il MOb è un derivato della pirazina, è funzionalizzato per raggiungere un precursore che contiene due gruppi imminici. La disconnessione della molecola da parte di questi legami permette la generazione di un altro precursore che è un alfa ammino estere, la molecola che si autocondensa.

sintesi . La sintesi di Strecker viene utilizzata per formare l'amminoestere richiesto, che si autocondensa in un mezzo basico. L'Et ₃ ONF ₄ , permette di raggiungere il composto diiminico che viene poi ossidato o aromatizzato dal DDQ, a formare MOb 85.