La síntesis orgánica, corazón
de la química orgánica, es una actividad esencialmente heurística,
es decir, es un proceso donde se fusionan las actividades creadoras del
pensamiento lógico altamente predictivas y los procedimientos empíricos, ricos
en elaboración artística, que hacen del químico orgánico un verdadero
innovador.
Como todo método, el “método
de las desconexiones o del sintón”, tiene su estructura, simbología y
lenguaje propios, que inicialmente deben de ser asimilados y comprendidos, por
quiénes se disponen a utilizar esta herramienta sintética.
El método de síntesis de las desconexiones o del sintón,
comprende dos fases;
Fase
de análisis retrosintético. En él, se muestra todas las
transformaciones que se realizarán en el proceso de simplificar la estructura
de
Fase
de síntesis. En donde lo “pensado”, en base a criterios de
racionalidad mecanística y de reactividad de los compuestos orgánicos, se concreta
en una ruta de síntesis, que será escrita, tal cual se espera ocurra en el
laboratorio químico. Es donde aflora la experiencia y manifiesta el “arte de hacer o inventar” del químico, es decir
Los términos,
definiciones u operaciones de síntesis, recurrentemente utilizados en este
método, son los siguientes:
Molécula Objetivo (MOb).
Se denomina así, a toda molécula que se desea sintetizar o
preparar a partir de materiales simples y asequibles, que en un problema,
pueden estar previamente definidos o estar ajustados a las opciones que el
químico genere en su plan o diseño de síntesis.
Transformación. (
).
La flecha unidireccional especial de retrosíntesis, debe
entenderse como una representación simbólica de la expresión “se prepara a partir de” y también
representa algún tipo de transformación en la estructura de
Los tipos de transformación al que se hace referencia, en
realidad son operaciones retrosintéticas
como las: Desconexiones, Reconexiones, Reordenamientos, Interconversión de
Grupos Funcionales (IGF), Adición de Grupos Funcionales (AGF), Supresión de
Grupos Funcionales (SGF), etc.
Desconexión.
Es una operación retrosintética que representa la ruptura
imaginaria del o los enlaces químicos, que se habrían formado en la
molécula objetivo, a partir de los sintones o más precisamente de sus
equivalentes sintéticos (moléculas precursoras), postuladas.
Se puede entender la misma como la inversa de una reacción
química, se representa por una flecha (muy distinta a la de una reacción
química o de condiciones de equilibrio) y una línea ondulada cruzada sobre el
enlace que se “desconectará”.
Incluso es posible colocar sobre la flecha la desconexión que
se propone: C-C, C-S. C-X, C-O, C-N. etc.. También se puede escribir sobre la flecha
de retrosíntesis, expresiones que nos vinculan al tipo de reacción que se
utilizará, en la formación de
En otros casos, se puede escribir el modelo de desconexión
que se está utilizando, así por ejemplo, es común encontrar: 1, 3-diO, 1,4
–diCO, 1,5-diCO o α, β-insatCO. Etc.
Por consiguiente, en una molécula dioxigenada, se puede esperar
que se produzcan, las siguientes desconexiones:
Desconexiones Heterolíticas,
Desconexiones Homolíticas o de radicales
Desconexiones Electrocíclicas
Desconexiones de Reordenamiento
Es la operación sintética de reconectar dos puntos de
Un ejemplo típico de reconexión se tiene en las Moléculas que
se obtuvieron por la apertura de un enlace químico, como es el caso, por
ejemplo, de la ozonólisis de los alquenos, que proporcionan productos que para
su síntesis debe empezarse por la operación de reconexión
Reordenamiento. La operación de transformación, que permite reubicar
una subestructura de
La transposición pinacolínica, el
reordenamiento de Fríes, la transposición de Beckmann, la transposición de
Curtius y la transposición de Claisen.
Son algunos ejemplos típicos de transposición, cuyos
productos requerirán un reordenamiento de sus componentes estructurales en la
operación de transformación, para llegar a su molécula precursora.
Retroelectrocíclica.
Es posible postular un desconexión simultánea por dos
enlaces, que se asume fueron formados por una
reacción concertada pericíclica, esto es muy común si en
Interconversión de Grupos Funcionales
(IGF).
Es el proceso por el cual el grupo(s) funcional(es) de la molécula sometida a un
análisis retrosintético, es convertido en otro grupo funcional, ubicado en la
estructura del sintón o equivalente sintético (molécula precursora) que a
través de una reacción normal de sustitución, eliminación, adición,
transposición, oxidación o reducción, se transformará en el grupo funcional de
la molécula que se desea obtener.
La reversa de un IGF, es la reacción química. Se representa
por la flecha: con las siglas IGF u
otras que representen operaciones de retrosíntesis, sobre ella
Adición de Grupo Funcional (AGF).
Es la adición de un nuevo grupo funcional en la estructura de
la molécula precursora (equivalente sintético), que se transformará en
El
propósito de introducir este nuevo grupo funcional, normalmente es el de
facilitar que en la estructura de la molécula precursora (sintón, molécula
intermedia, equivalente sintético) se pueda efectuar una posterior operación sintética, que podría ser por
ejemplo: Una simple desconexión, ya que el grupo funcional adicionado podría
estabilizar la estructura del sintón resultante de la desconexión, activar o desactivar
la molécula para alguna otra reacción química de la misma.
Retiro de Grupo Funcional (RGF) ó
Supresión de Grupo Funcional (SGF)
Esta
operación retrosintética de transformación, permite que en la molécula
precursora a partir de la cual se preparará
en
la estructura de
Sintón.
En general se llama así, a la especie química que resulta casi
siempre de una desconexión de algún enlace de
Equivalente sintético (molécula
precursora).
En todo caso un sintón es una especie química que no puede
ser utilizado directamente en una reacción química, unas veces debido a su
inestabilidad y otras a que es una especie que no existe, para ello será
necesario efectuar previamente un proceso de abstracción sobre la estructura
del sintón, para llegar a justificar su existencia a través de otra molécula
denominada como equivalente sintético. De modo que este último, el equivalente
sintético, o molécula precursora, sea una molécula real que actúe como los
sintones generados por la desconexión efectuada en
Tautomerización.
Permite explicar la vigencia de un
tautómero que se halla en equilibrio con una molécula precursora y cuya
estructura permite explicar y entender una posterior operación sintética en el
diseño de síntesis.
