Previo 6 Sintesis de Hantzsch Para Piridinas

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTA DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN CAMPO 1 QUIMICO FARMACEUTICO BIOLOGO QUIMICA ORGANICA III

PREVIO 6

EQUIPO: 6

SINTESIS DE HANTZSCH PARA PIRIDINAS OBJETIVO. Obtención de dihidropiridina por la reacción de Hantzsch, y su consiguiente oxidación para dar piridinas polisustituídas.

1.- Síntesis de Hantzsch. La Síntesis de pirroles de Hantzsch es un método de síntesis orgánica que consiste en la preparación de pirroles sustituidos (3 ) a partir de β-cetoésteres (1 ) con α-halocetonas (2) en presencia de amoniaco (o aminas primarias). La describió por primera vez el químico Arthur Rudolf Hantzsch. El método consiste en 4 etapas:[] 1) Se forma de la base de Schiff entre el amoniaco y el α-cetoéster. La imina se encuentra en equilibrio con su enamina. 2) La enamina se condensa con el carbonilo de la α-halocetona, formando la imina α,βinsaturada. 3) El nitrógeno de la imina reacciona con el carbono unido al halógeno en una reacción de SN2 4)Se elimina el protón disponible en la posición 2 del pirrol formado para dar el producto aromático.

2.- Formación y reacción de enaminas, condensación de Knoevenagel, adición tipo Michael, método de síntesis de piridinas. Las enaminas se obtienen por reacción de aldehídos o cetonas con aminas secundarias. Mecanismo de formación de enaminas Después del ataque inicial de la amina secundaria al carbonilo, se elimina agua formándose el doble enlace entre el carbono carbonilo y el alfa del carbonilo de partida. La condensación o reacción de Knoevenagel es una reacción en la que se produce la adición nucleófila sobre el carbonilo, de un aldehído o cetona, de un carbono activado (ácido) situado entre dos grupos aceptores de electrones por resonancia, grupo seguido por una reacción de deshidratación en el que se elimina una molécula de agua. La condensación o reacción de Knoevenagel es una reacción química orgánica en la que se produce la adición nucleófila sobre el carbonilo, de un aldehído o cetona, de un carbono activado (ácido) situado entre dos grupos aceptores de electrones por resonancia, por ejemplo un compuesto β-dicarbonílico, seguida a continuación de deshidratación (pérdida de una molécula de agua), en lo que sería globalmente una reacción de tipo condensación aldólica, obteniéndose un producto α,β-insaturado. La reacción es catalizada por una amina, en la forma de hidrocloruro o acetato de la misma. Ejemplo de reacción de Knoevenagel

En general, el papel como catalizador de la amina, dada además su relativa debilidad com o base, no es tanto el de desprotonar el metileno activo (ácido) para generar el enolato como sí el de adicionarse al carbonilo del aldehído o cetona para formar la sal de iminio, un buen electrófilo. La reacción de Michael o adición de Michael consiste en una adición nucleóf ila de un carbanión a un compuesto carbonílico α,β-insaturado. Pertenece a la clase más grande de las adiciones conjugadas. Es uno de los métodos más útiles de formación de enlaces C-C en condiciones suaves. Existen muchas variantes asimétricas. Mecanismo general de la reacción de Michael

En este esquema los sustituyentes R y R' en el nucleófilo son grupos electroaceptores tales como los acilo y ciano convirtiendo al hidrógeno metilénico en ácido, que al reaccionar con la base B: da lugar al carbanión. El sustituyente en el alqueno activado es normalmente una cetona, lo que la convierte en una enona, pero puede ser tam bién un grupo nitro. Tal como fue definida originalmente por Michael,3 la reacción es una adición de un enolato de una cetona o aldehído sobre el carbono β de un compuesto carbonílico α,β -insaturado (el "aceptor" de Michael). Una definición posterior, propuesta por Kohler ,4 es la adición 1,4 de un carbono nucleófilo doblemente esta bilizado a un compuesto carbonílico α,β -insaturado. Algunos ejemplos de nucleófilos incluyen a beta-cetoesteres, malonatos y beta-cianoesteres. El producto resultante contiene un altamente útil patrón de dos carbonilos (C=O) en 1,5. El mecanismo de reacción es esbozado a continuación con un compuesto 1,3-dicarbonilo 1, (siendo p.ej. R un residuo alcoxi), como nucleófilo:

Mecanismo de la reacción de Michael

La desprotonación de 1 por la base conduce al carbanión 2 estabilizado por sus grupos electroaceptores. Las estructuras 2a a 2c son tres estructuras de resonancia que pueden ser dibujadas para esta especie, dos de las cuales son iones enolato. Este nucleófilo reacciona con el alqueno eletrofílico 3 dando 4 en una reacción de adición conjugada. La abstracción del protón de la base protonada (o del solvente) por el enolato conduce al producto 5, siendo este el paso final. 3.- Importancia y aplicación de piridinas La piridina y los compuestos relacionados con ella encuentran gran utilidad como disolventes, en análisis químicos, y como reactivos para la síntesis de fármacos, insecticidas, herbicidas, saborizantes, colorantes, adhesivos, pinturas, explosivos, desinfectantes y químicos para el caucho. También es utilizada junto con las picolinas como desnaturalizante en mezclas anticongelantes y en el alcohol etílico, en fungicidas, y en la tinción de textiles. REFERENCIAS: 

Fundamentos de quimica heterociclica”, Leo Paquete 1° edición, editorial limusa

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Quimica Organica , Mc Macmurry, 6-edicion, Editorial Tomson, Mexico 1999.

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http://www.academiaminasonline.com/aldehidos-cetonas/198-formacion-enaminas.html