química orgánica ii-curso 2016-2017 problemas 1 (hidratos ... · la reacción del aldehído...
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Química Orgánica II-Curso 2016-2017 Problemas 1 (Hidratos de carbono y Aminoácidos)
HIDRATOS DE CARBONO 1) Se quiere sintetizar D-galactosa y a partir de D-lixosa como material de partida. En el almacén hay dos frascos sin etiqueta. Se sabe que uno contiene D-xilosa y el otro D-lixosa. ¿Cómo podría determinar químicamente qué frasco contenía la D-lixosa? 2) Indicar como se puede transformar D-galactosa en: a) 2,3,4,6-tetra-O-metil-D-galactopiranosa. b) D-galactopiranósido de metilo.
c) 6-O-metil-D-galactopiranosa. d) -D-galactonolactona.
3) La D-glucosa reacciona con metanol y cloruro de hidrógeno para dar un compuesto A, que reacciona con benzaldehído y cantidades catalíticas de ácido 4-metilbencenosulfónico para dar B. La reacción de B con ácido peryódico genera, después de la hidrólisis ácida, un nuevo monosacárido y otra molécula C. Proponer estructuras para A, B y C, para el monosacárido que se forma, nombrarlo y explicar las reacciones implicadas en esta secuencia.
4) Proponer una síntesis de ácido xilárico a partir de D-glucosa.
5) Proponer una síntesis de ácido L-ribónico a partir de D-glucosa.
6) Transformar D-galactosa en L-galactosa.
AMINOACIDOS
1) Indique para cada uno de los siguientes aminoácidos: prolina, ácido aspártico, cisteína a) los hidrógenos disociables b) la forma que predomina a pH 1 y pH 13 c) calcule el punto isoeléctrico
2) La molécula que se muestra a continuación es una hormona liberadora de la tirotropina (TRH). Segregada en el hipotálamo que provoca la liberación de tirotropina que a su vez estimula la glándula tiroidea. El aislamiento original de la hormona requirió procesar 4 toneladas de tejido del hipotálamo del que se consiguió aislar 1 mg de hormona. Ni que decir tiene que es bastante más conveniente sintetizarla en el laboratorio. Diseñar una síntesis de THR a partir de los aminoácidos Glu, His y Pro (nota: el ácido piroglutámico es una lactama de Glu y puede obtenerse por calefacción de este a 140oC).
3) A continuación se muestran los espectros de 1H-RMN y 13C-RMN de dos -aminoácidos en D2O como disolvente. Asigne a cada uno de los aminoácidos indicados a continuación los espectros que le corresponden (Compuestos C y D). Justifique la multiplicidad y el desplazamiento químico de las señales.
QUÍMICA ORGÁNICA II
Prueba de proceso (20-03-2015) Puntuación máxima 40 puntos (responder: 1a ó 1b, 2, 3, 4a ó 4b y 5) Alumno: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DNI: . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1) a) Dibujar la estructura de los dos compuestos que se nombran debajo de los recuadros. En relación con su poder reductor, marcar con un círculo la respuesta que proceda. (2 x 2,5 puntos) Datos adicionales:
-D-manopiranosa metil -D-xilopiranósido ¿Azúcar reductor? Sí / No ¿Azúcar reductor? Sí / No b) Completar la secuencia sintética siguiente, que permite transformar D-glucosa en D-xilosa. (5 x 1 punto)
QUÍMICA ORGÁNICA II
2) Sintetizar el derivado del dipéptido Gly-Ala con estructura de éster de bencilo (Gly-Ala-OBn) a partir de los aminoácidos glicina y alanina [Gly: H2NCH2COOH; Ala: H2NCH(CH3)CO2H]. (10 puntos) 3) El 1-metil-1H-pirrol reacciona con metanal, N,N-dimetilamina y ácido acético para dar A (C8H14N2), tras neutralización. El tratamiento de A con CH3I y la reacción posterior del compuesto formado con NaCN y calor da B (C7H8N2). Dibujar la estructura de A y B. Nombrar el compuesto B. (10 puntos) Fórmula A Fórmula B Nombre B
QUÍMICA ORGÁNICA II
5) Dibujar la estructura de la hidracina F y la cetona G que permiten sintetizar el indol H, por tratamiento con ácido y calor. Justificar de forma breve pero clara la etapa del mecanismo de formación del enlace C3-C3a del indol formado. (10 puntos)
Química Orgánica II-Curso 2016-2017 Cuestiones TEMA 3 (Piridina y Benzoderivados)
1) Proponga una ruta de síntesis para 4-metilfenil 3-piridil cetona a partir de piridina y cualquier otro reactivo que sea necesario.
2) La reacción de 2,3-dimetilpiridina-1-óxido con anhídrido acético y calor da lugar a la formación de acetato de (3-metilpiridin-2-il)metilo. Bajo las mismas condiciones el N-óxido de piridina genera acetato de piridin-2-ilo. Explicar el transcurso de dichas reacciones.
3) La reacción de 2-metil-5-nitropiridina con bromoacetona origina un sólido cristalino A (C9H11BrN2O3). El tratamiento de este sólido con hidrogenocarbonato de sodio genera el compuesto B. Deducir las estructuras y escribir un mecanismo.
4) Proponer una síntesis de 5-etil-2-metilpiridina empelando piperidina, butanal, 3-buten-2-ona y los reactivos adicionales necesarios.
5) Cuando se calienta 1-vinilisoquinolina con malonato de dietilo y etóxido de sodio en etanol se obtiene 2-[2-(isoquinolin-1-il)etil]propanodioato de dietilo, después de neutralización. Explicar esta transformación.
6) La reacción de 2-aminobenzofenona con 2-butanona en ácido acético a reflujo en presencia de cantidades catalíticas de ácido sulfúrico da 4-fenil-2,3-dimetilquinolina (88%). Sin embargo, cuando la reacción se efectúa en hidróxido de potasio en etanol a 0ºC se obtiene 4-fenil-2-etilquinolina (77%). Explicar estos hechos experimentales.
7) Proponer una ruta de síntesis para el compuesto tetracíclico A a partir de 4-etoxibenzaldehído y de 1-(2-bromoetil)-3-metoxibenceno en la que, en primer lugar, se obtenga como compuesto intermedio 6-etoxi-1,2-dihidroisoquinolina. (Puede utilizar otros reactivos orgánicos adicionales).
8) El tetrafluoroborato de 2,4,6-trimetilpirilio reacciona con N-etilamina para dar tetrafluoroborato de 1-etil-2,4,6-trimetilpiridinio, sin embargo, con N,N-dietilamina genera N,N-dietil-3,5-dimetilanilina. Explicar estos resultados.
9) La 6-metoxiisoquinilin-1(2H)-ona es un intermedio en la síntesis de alcaloides de la isoquinolina y se prepara fácilmente a partir de 4-metoxibenzaldehído siguiendo la siguiente secuencia sintética:
Problemas adicionales:
10) Proponer una ruta sintética que permita transformar el 5-oxononanal en 4-bromo-2-butilpiridina. Explicar brevemente las reacciones involucradas.
11) ¿Qué productos de partida utilizaría para la síntesis de Hantzsch de las siguientes piridinas?
12) Completar la siguiente secuencia sintética, justificando la respuesta.
13) El tratamiento de 4,7-dicloroquinolina con una mezcla de fenilacetonitrilo y amiduro de sodio da lugar a un compuesto D (C17H11ClN2). Proponer una estructura y justificar su formación.
Química Orgánica II-Curso 2016-2017: Problemas TEMA 4 (Heterociclos aromáticos cinco eslabones y benzoderivados)
1) Una variante de la síntesis de índoles de Fischer consiste en la utilización de hidroxilaminas en lugar de hidracinas. Por ejemplo, el tratamiento de N-fenil-N-hidroxicarbamato de etilo con propinoato de etilo en presencia de N-etil-N,N-diisopropilamina a temperatura ambiente genera 1Hindol1,3dicarboxilato de dietilo con un rendimiento del 89%. Proponga un mecanismo para esta transformación. 2. La 2-veratriltriptamina es un intermedio en la síntesis de estricnina y se prepara fácilmente a partir de acetoveratrona (metil 3,4-dimetoxifenil cetona) siguiendo la siguiente secuencia sintética:
Complete la secuencia, proponga estructuras para los productos intermedios y explique las reacciones involucradas. 3. Prepare (1Hindol2il) (4piridil) cetona de forma eficiente, a partir de 1Hindol y piridina como fuente de sistemas heterocíclicos. 4. Cuando el 3-etil-3-metil-3H-indol se trata con una disolución etérea saturada de cloruro de hidrógeno se obtienen dos productos isómeros del material de partida. Deduzca las estructuras de los dos productos y justifique su formación. 5. El tratamiento de (E)-6-(1-metil-1H-indol-3-il)hept-2-en-1-ol con ácido sulfúrico genera una mezcla de 1,9-dimetil-4-vinil-2,3,4,9-tetrahidro-1H-carbazol y 4,9-dimetil-1-vinil-2,3,4,9-tetrahidro-1H-carbazol. Explique esta transformación. 6. El tratamiento del derivado de furano con estructura A con cantidades catalíticas de ácido trifluoroacético da lugar a la formación del compuesto B. Proponga un mecanismo para esta isomerización y nombre el compuesto B.
7. El calentamiento de ciclopentanocarbaldehído con fenilhidracina en presencia de cantidades catalíticas de ácido p-toluenosulfónico genera 2,3,4,9-tetrahidro-1H-carbazol (2,3,4,9-tetrahidro-1H-dibenzo[b,d]pirrol. Justifique esta transformación detallando el mecanismo de reacción implicado.
Química Orgánica II-Curso 2016-2017: Problemas TEMA 5
1. Cuando el 1-(3-metilbutil)-2-oxociclopentanocarboxilato de metilo se trata sucesivamente con metóxido de sodio en metanol a reflujo y bromoacetato de metilo se genera 3-(3-metilbutil)-1-metoxicarbonilmetil-2-oxociclopentanocarboxilato de metilo. Explicar detalladamente esta transformación.
2. Proponer una ruta sencilla para transformar butanal en ácido 2-oxopentanoico.
3. Proponer una síntesis que permita realizar la siguiente transformación en el menor número de pasos:
4. La reacción de propiofenona (1-fenil-1-propanona) con cloruro de diciclohexilborano en presencia de trietilamina produce el enolato de boro A. El tratamiento de A con tiofeno-2-carbaldehido seguido de hidrólisis conduce a B (3-hidroxicetona). Represente el estereoisómero mayoritario de A. Dibuje el estereoisómero mayoritario de B y el estado de transición que conduce al mismo (según el modelo de Zimmermann-Traxler). Sin embargo, cuando se utiliza cloruro de dibutilborano en lugar de cloruro de diciclohexilborano se obtiene un diastereoisómero de B. Sugiera una explicación razonada de este hecho.
5. El acetato de 3-yodopropilo reacciona sucesivamente con zinc, cianuro de cobre y 2-fenilpropanal para dar lugar a acetato de 5-fenil-4-hidroxihexilo, después de la hidrólisis. El análisis estructural de este compuesto indica que se trata mayoritariamente del diastereoisómero syn. Completar la reacción y justificar la estereoselectividad del producto final.
6. El calentamiento de o-aliloxifenildiazometano origina A. Si el diazocompuesto de partida se irradia con luz ultravioleta se obtiene una mezcla de los productos B y C. Justificar la formación de los productos A-C.
7. El calentamiento de una mezcla de 2,2-dimetil-4-yodometil-1,3-dioxolano, propenoato de metilo, hidruro de tributilestaño y cantidades catalíticas de azobisisobutironitrilo a reflujo de benceno origina, después de un calentamiento con una disolución de ácido sulfúrico 6N, tetrahidro-6-(hidroximetil)-2-piranona. Explicar esta transformación.
8. Explicar la siguiente transformación y asignar la configuración relativa a los centros estereogénicos del producto final acorde a la propuesta mecanística.
Química Orgánica II-Curso 2016-2017 Problemas TEMA 6
1. Convertir (1R,2S)-1-fenil-2-metil-1-butanol en (Z) y en (E) de 1-fenil-2-metil-1-buteno, de forma selectiva.
2. Indicar de forma razonada como se puede convertir de forma selectiva (E)-3-hexeno en el (Z)-3-hexeno.
3. Proponer una ruta selectiva para transformar 2-metilciclohexanona en 2-deuterio-3-metilciclohexeno.
4. La reacción del aldehído salicílico (2-hidroxibenzaldehído) con hidróxido de sodio acuoso seguido de tratamiento con bromuro de trifenil vinil fosfonio da lugar a 2H-cromeno (2H-benzo[b]pirano). Explicar esta transformación.
5. El tratamiento del óxido de difenil propil fosfina con butillitio a 78ºC y la adición posterior de -butirolactona da A, después de la hidrólisis. El tratamiento de A con borohidruro de sodio en etanol da lugar al compuesto B, que cuando se trata con hidruro de sodio genera 4-hepten-1-ol, después de la hidrólisis. Escribir las reacciones, proponer estructuras para A y B e indicar la estereoquímica del alcohol final. Justificar la respuesta.
6. Explicar la siguiente transformación siguiente, proponiendo los intermedios clave implicados en el mecanismo de la reacción:
N2CHSiMe3
1. BuLi, -78ºC
OO
O
2. -78 a 0ºC
O
O
7. Teniendo en cuenta los diferentes métodos de formación de dobles enlaces, proponer una ruta sintética para esta transformación:
O
O
HO
D
H
H
H
H
D
8. Completar y justificar la formación de los productos de la siguiente transformación.
9. Completar la siguiente secuencia de reacción indicando los productos intermedios y los reactivos necesarios y condiciones de reacción requeridas para la preparación del alquino indicado.
Química Orgánica II- Curso 2016-2017. Problemas TEMA 7
1. Indicar la esteroquímica de los productos de los siguientes reagrupamientos:
2. Complete la siguiente secuencia de reacciones indicando la estereoquímica A y B.
3. El cis-biciclo[6.2.0]deca-2,9-dieno se isomeriza cuando se calienta a 220 ºC originando
el derivado de naftaleno que se indica a continuación. Indique la estereoquímica del
producto final.
4. Proponga un mecanismo para la siguiente transformación:
5. La reacción de diazoacetato de etilo con benceno en presencia de catalizadores
metálicos conduce a derivados de cicloheptatrieno (Reacción de Buchner). Indique las
reacciones implicadas en esta transformación.
6. La síntesis de carvona mediante la secuencia que se indica a continuación fue descrita
por el grupo de Trost en 1980 (J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 3554). Complete dicha
secuencia indicando la estructura de los compuestos C-G.
7. Reacción de -pirona H con acrilato de metilo a reflujo durante un periodo
prolongado de tiempo conduce al compuesto I (junto con otros isómeros). Proponga
un mecanismo que explique la formación de este compuesto.
QUÍMICA ORGÁNICA II
EXAMEN FINAL (26-06-2015) Alumno/a: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DNI: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pregunta 1 Pregunta 2 Pregunta 3 Pregunta 4 Pregunta 5 Pregunta 6 Pregunta 7 Total NOTA
(máximo) 100 puntos
(máximo) 30 puntos
(máximo) 20 puntos
(máximo) 20 puntos
(máximo) 40 puntos
(máximo) 40 puntos
(máximo) 50 puntos
(máximo) 300 puntos
1) Completar las secuencias sintéticas siguientes definiendo en los recuadros que se proporcionan los reactivos requeridos o los productos formados, según corresponda. (10 x 10 puntos)
QUÍMICA ORGÁNICA II
2) Responder a las siguientes cuestiones relativas a la transformación que se detallan en la siguiente secuencia de reacciones (marque con una cruz la respuesta correcta, cuando corresponda). (5 x 6 puntos)
I) La ciclación de (Z)-penta-2,4-dien-1-ol con anhídrido maleico es un ejemplo de reacción: Iónica Pericíclica II) La regioselectividad de dicha ciclación depende de (representar de forma específica y precisa el motivo): III) El control de la estereoselectividad observada para dicha reacción de ciclación es: Cinético Termodinámico IV) El estado de transición que justifica la estereoquímica relativa de dicha ciclación es: V) El control de la estereoquímica de la reacción de epoxidación es de origen: Electrónico Estérico
QUÍMICA ORGÁNICA II
3) Nombrar o dibujar la fórmula de los siguientes compuestos, según corresponda. (4 x 5 puntos)
4) Proporcionar las estructuras correspondientes a los compuestos A y B, y las justificaciones que se solicitan, en relación con la siguiente secuencia sintética: (4 x 5 puntos)
La reacción de propanal con pirrolidina (2,3,4,5-tetrahidro-1H-pirrol) en medio ácido da un producto de condensación cuya reacción posterior con 2-metilprop-2-enal origina, tras hidrólisis, el compuesto A (C7H12O2). La reacción de A con hidroxilamina en medio ácido y calor da B (C7H9N). El espectro de 1H RMN de B se muestra en la página siguiente. A B
QUÍMICA ORGÁNICA II
Espectro 1H RMN de B Integral: 2/1/6
- ¿Cuál es el origen del desapantallamiento que se observa en el espectro de B para tres de sus átomos de hidrógeno en comparación con los seis restantes? - Detallar el mecanismo para la conversión de A en B.
QUÍMICA ORGÁNICA II
5) Proponer rutas de síntesis eficaces y selectivas para obtener los siguientes compuestos. (2 x 20 puntos)
QUÍMICA ORGÁNICA II
6) Proponer mecanismos de reacción para las siguientes transformaciones. (2 x 20 puntos)
QUÍMICA ORGÁNICA II
7) Responder las siguientes cuestiones, marcando con una cruz las respuestas correctas (5 x 10 puntos) I) El glicósido de metilo de la manosa se prepara por tratamiento del azúcar con:
II) El punto isoeléctrico de la tirosina es: 5,65 6,15 9,60
III) El siguiente derivado de disacárido es un azúcar: reductor no reductor
IV) ¿Qué reactivo es activo para promover la siguiente transformación?
V) Dado el siguiente triol, indique el oxidante que permite llevar a cabo la oxidación mostrada, de forma selectiva.
REACCIONES PERICÍCLICAS
Son procesos concertados que ocurren a través de un estado de transición cíclico en el que se forma y se rompe más de un enlace
reacción de
cicloadición
reagrupamiento
sigmatrópico
reacción
electrocíclica
Diels-Alder
+
REACCIÓN DIELS-ALDER
Dieno Dienófilo
Dienófilo
NC
CNNC
CN
CNNC
CN
CN
CN
CN
CHO
CO2MeMeO2C
MeO2C
CO2Me
MeO2C CO2Me
O
O
O
O
O
O
R H
N
R H
R'
N
O
R
1
5x104
5x105
5x107
No sustituidos Demanda normal Demanda inversa
1
2
3
4
1
2
D
A
D
A
HOMO
HOMO
HOMO
HOMO
HOMO
LUMOLUMO
LUMO
LUMO
HOMO
LUMO
Nivel noenlazante
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
1
2
REACCIÓN DE DIELS-ALDERMecanismo
Nivel noenlazante LUMO
REACCIÓN DE DIELS-ALDERRegioquímica
HOMO butadieno(omitidas posiciones 2 y 3)
HOMO anión pentadienilo(omitidas posiciones 1, 3 y 4)
LUMO etileno LUMO catión alilo(omitida posición 1)
1
2
3
4
+ =
coeficientecero
coeficientecero
+=
A D
A
D
12
3
HOMO anión alilo(omitida posición 1)
LUMO catión alilo(omitida posición 1)
REACCIÓN DE DIELS-ALDERRegioquímica
HOMO butadieno(omitidas posiciones 2 y 3)
LUMO etileno
1
2
3
4
+ =
coeficientecero
coeficientecero
+ =
D
D
A
D
A
12
3
12
3
CO2Me
CO2Me
+
CO2Me
CO2Me
CO2Me
MeO2C
+
CO2Me
CO2Me
+
REACCIÓN DE DIELS-ALDEREstereoquímica:
Principio cis
O
O
O
H
H
REACCIÓN DE DIELS-ALDEREstereoquímica:
H
OO
OH
HH
O
O
O
interacción orbital secundariafavorece el ET endo
HOMO
LUMO
CO2H
O
O
+
O
O
HO2CH
H
Regla de adición endo
O
O
O
H
H
endoexo
O
CO2Me
REACCIÓN DIELS-ALDER INTRAMOLECULAR
MeO2C
CO2Me
CO2Me
H
H
CO2Me
H
H
150ºC 60 40 65%
EtAlCl2, 23ºC 100 0 60%
endoexo
REACCIONES DE CICLOADICIÓN [2+2]
h
hexano+ +
89%99 1
66% 99 1
+ +
++
89%
4,4 1
1. H2/Pd
2. LiAlH4
(+)-preussin
Reacción Paterno Büchi
REACCIONES DE CICLOADICIÓN DIPOLAR 1,3
+
dipolo dipolarófilo
azidas diazoalcanos óxidos de nitrilo
nitronas iluros de azometino ozono
R
A
B
D
Claisen
143-160ºC 160-190ºC
145-170ºC 145-165ºC
REAGRUPAMIENTOS SIGMATRÓPICOS [3+3]
O O O
O O O
O
O
O
O
calor
Oxy-Cope
Cope
REAGRUPAMIENTOS SIGMATRÓPICOS [3+3]
200ºC
90%
1. KH, THF, RT
18-corona-6
2. hidrólisis
68-75%
Oxy-Cope
REAGRUPAMIENTOS SIGMATRÓPICOS [3+3]
HOO
BuBuBu
15ºC
1. KH, THF, RT
18-corona-6
2. hidrólisis
Claisen-Ireland
1. LDA, THF, -78ºC
2. TBSCl
1. 65ºC
2. HCl
R2BBr, Et3N
PhMe/hexano
´R2BOTf, iPr2NEt
DCM
-20ºC
-20ºC
79%, 74% de
65%, 80% de
75%, 98% de
REAGRUPAMIENTOS SIGMATRÓPICOS [3+3]
O
O
O
TBSO
O
OH
O
O
O
R2BO
CO2H
O
O
O
R2BO
CO2H
REAGRUPAMIENTOS SIGMATRÓPICOS [2+3]
1. 1,3-ditiano2. BuLi, -78 ºC
3. 20 ºC4. hidrólisis
g-ciclocitral
P(OMe)3, MeOH
74%
sulfóxido sulfenato
SPh O
OPhS OH
Br
CHO
S
S
Br
1
2 3
S
S
S
S
4
Y
XR
R' calor
REACCIONES ELECTROCÍCLICAS
140-150ºC
conrotatorio
181ºC
conrotatorio
h
disrotatorio
h
disrotatorio
HOMOLUMO
REACCIONES ELECTROCÍCLICAS
132ºC
conrotatorio
h
disrotatorio
132ºC
conrotatorio
h
disrotatorio
HOMOLUMO
a) compuestos de cromo
OXIDACIÓN DE ALCOHOLES
+ H2CrO3
OH O
84%
MeO2COH
O
MeO2CO
OCrO3.py2 (exceso)
DCM 25 ºC96%
O
OH
OEt
O
O
O
O
OEt
O
OPDC
(1,4 equiv)
DCM
84%
OH
OCr
O
O
OO
H
Cr
O
O
OH
H2CrO4/H2SO4
acetonaReactivo de Jones
b) compuestos de manganeso
c) compuestos de rutenio
OXIDACIÓN DE ALCOHOLES
TPAP
O H
OH
OMe
HO
O H
OH
OMe
O
MnO2
acetona
97%
Alcoholes alílicos
bencílicos
propargílicos
OBn
O
O
OSiPh2t-BuHO
OBn
O
O
OSiPh2t-BuOTPAP (cat.)
NMO
MeCN, 25 ºC
Ru
O
O
OOPr4N95%
d) DMSO
CO2 + CO
RCH(OH)R’Et3N
+ SMe2
OXIDACIÓN DE ALCOHOLES
Oxidación de Swern
OH
O O
O
O O1. DMSO, (COCl)2
CH2Cl2, -78 ºC
2. Et3N
95%
S O Cl
O
Cl
O
S O
O O
Cl
Cl
S Cl
S O R
R'H
O
R R'
+ +
Cl
S Cl +ClS O
H
R
R'
Et3NH+Cl-Cl
HCl
e) Dess-Martin (DMP)
f) TEMPO
OXIDACIÓN DE ALCOHOLES
OO
MeOOH
OO
MeOO
DMP(1,3 equiv)
DCM, 0 ºC
O
I
AcOOAc
OAc
O70%
HN
C4H9HO
C5H11
HN
C4H9
C5H11
O
DMP(1,3 equiv)
DCM, 0 ºC
87%
DMP
NPh2C
O
OH
HOO
O
TEMPO (1 mol%)NaOCl
DCM, -5 ºC
N
O
N
O
TEMPO
96%
O
IAcO
O
O
O
R
H
O
NPh2C
O
OH
HOO
OH
a-Hidroxicetonas
Baeyer Villiger
tert-alquilo>ciclohexilo, sec-alquilo, bencilo, fenilo>alquilo primario> metilo
OXIDACIÓN DE CETONAS
O
Ph
O
PhHO1. LDA, THF, 78ºC
2. MoOPH, 70 a 0ºC3. H2O
Mo
O
· Py· (Me2N)3POO
O O
O
MoOPH
Ph
O
PhO
OPhCO3H
CHCl3
R R'
O H
O
OO
R''
R OR'
O
HO
O
R''O O
R R'
H
O
O
R''
O
O
O
m-CPBA
CHCl3
+
70%
reacción eno
reagrupamientosigmatrópico [2,3]
OXIDACIÓN DE ALQUENOS. OXIDACIÓN ALÍLICA
O O OHO
O
SeO R
OH
H R
O SeO
SeO R
OH
ORSe
OH OHR
OSe
ROH
SeO2 (10 mol%)tBuOOH, DCM
+
OXIDACIÓN DE ALQUENOS. EPOXIDACIÓN
PhCO3H(CH2)7CO2HH17C8
(CH2)7CO2H
O
H17C8
(CH2)7CO2H
H17C8(CH2)7CO2H
O
H17C8PhCO3H
H O
OO
O
HO
O
OmCPBA
CHCl380%
OCOMe
O
OCOMe
O
OCOMe
mCPBA
DCM
90%
+
O
OH
DCM
DCM
O
OHOH
mCPBA
DCM
98%
+
minor. mayor.
98 2:
Epoxidación alcoholes alílicos
Epoxidación alílica asimétrica
OXIDACIÓN DE ALQUENOS. EPOXIDACIÓN
OH
VO(acac)2 (cat.)t-BuOOH, C6H6
calor
OH
O
OH OHO
90%t-BuOOH
VO(acac)2 (cat.)CH2Cl2, 20 ºC
83%
OH OHO
OHO
t-BuOOHTi(OiPr)4 (5 mol%)(-)-DET (7,5 mol%)
tamiz molecularDCM, -40 ºC
t-BuOOHTi(OiPr)4 (5 mol%)(+)-DET (7,5 mol%)
tamiz molecularDCM, -40 ºC
70%, 92% ee 77%, 93% eeEpoxidación de Sharpless
OXIDACIÓN DE ALQUENOS. EPOXIDACIÓN
EtO2CCO2Et
OH
OH
EtO2CCO2Et
OH
OH
OTi
O
OTi
O
OiPr
E
O
EtO
iPrO
E
E
O
O
tBu
O
R
D-(–)-tartrato
L-(+)-tartrato
R2
R1
R3OH
[O]
[O]
OXIDACIÓN DE ALQUENOS. DIHIDROXILACIÓN
OsO4
antisynHO OH HO
OH
MeO
CO2Et
MeO
CO2Et
OH
OH
1. OsO4 (0,2 mol%), NMOt-BuOH, H2O, 20 ºC
2. Na2SO3(aq)
88%
OH OH
OH
OH
OH
OH
OH
OsO4 (cat)NMO
94%
12 1:
R
Os
O O
OO O
Os
OR O
O OH
OHR
+
OsO3+
Dihidroxilación asimétrica
OXIDACIÓN DE ALQUENOS. DIHIDROXILACIÓN
(DHQD)2PHAL
(DHQ)2PHAL
BuBu
BuBu
HO
OH
[K2OsO4.2H2O] (0,2 mol%)(DHQD)2PHAL (1 mol%)
[K3Fe(CN)6], K2CO3
MeSO2NH2, t-BuOH, H2O0 ºC
BuCO2Me
[K2OsO4.2H2O] (0,2 mol%)(DHQ)2PHAL (1 mol%)
[K3Fe(CN)6], K2CO3
MeSO2NH2, t-BuOH, H2O0 ºC
NN
OO
N
OMe
N
MeO
NN
NN
OO
N
OMe
N
MeO
NN
BuCO2Me
OH
OH
97% ee
96% ee
RS
RL
RM
H
OsO4
OsO4
KMnO4
I2, AgOCOR
Aminohidroxilación
OXIDACIÓN DE ALQUENOS. DIHIDROXILACIÓN
KMnO4, H2O, NaOH
BnMe3N+Cl-, 0ºC
50%
I2, AgOAc, AcOH, CCl4
I2, AgOAc, AcOH, H2O
OH
OH
OAc
OAc
OH
NHTsOs
NTsO
O O74%
OAc
OH
OsO4 (1 mol%)TsNClNa.3H2O
BuNMe3 ClH2O/CHCl3, 60 ºC
Ozonólisis
OsO4/HIO4
OXIDACIÓN DE ALQUENOS. RUPTURA OXIDANTE
O3
NaBH4
Me2S
H2O2
+
+
+
cicloadicióndipolar 1,3
OsO4 cat/H2O HIO42
RR'
R'' O
OO
R R''
R'
R OH
O
R' R''
O
R' R''
O
R H
O
R H
OH
R' R''
OH
R
R
R
R
O OO
OO
O
RR
RR
RR
OR R
OO
O
OO
R R
RR
R
R
R
R HO OH
R RR R
R R
O
R RR R
OI
O
O OOH
HIO4
HIO3
REACCIONES DE REDUCCIÓN
Hidrogenación catalítica
Metales en disolución
Hidruros metálicos
HIDROGENACIÓN CATALÍTICA
Catálisis heterogénea
Catálisis homogénea
Catalizadores
PtO2
(Cat. Adams)
Pd/C Ni Raney CuCr2O4
HIDROGENACIÓN CATALÍTICA
Grupo funcional Producto de reducción
RCOCl RCHO, RCH2OH
RNO2 RNH2
RC≡CR (Z)-RCH=CHR RCH2CH2R
RCHO RCH2OH
RCH=CHR RCH2CH2R
RCOR RCH(OH)R
PhCH2OR PhMe + ROH
RC≡N RNH2
Hidrocarburos aromáticos policíclicos Productos reducidos parcialmente
RCO2R’ RCH2OH + R’OH
RCONHR’ RCH2NHR’
benceno ciclohexano
RCO2–Na+ inerte
Hidrogenación catalítica. Orden aproximado de reactividad de grupos funcionales.
Heterogénea
estereoespecífica syn
HIDROGENACIÓN CATALÍTICA
Me
Ph Me
Ph H H
Me PhPh Me
H2; Pd/C(racémico)
H H
Me MePh Ph
Me
Ph Ph
Me
H2; Pd/C (meso)
MeMe CO2H
MeMe CO2H
H
H
H2; Pd/C Adición por la cara menos impedida
Homogénea
HIDROGENACIÓN CATALÍTICA
OHOH
H2, [(Ph3P)3RhCl] (cat.)
catalizador de Wilkinson
catalizador de Crabtree
80%
OHH
OH
H2, [Ir(COD)py(PCy3)]PF6
84%
Tolera grupos funcionales:carbonilo, ciano, nitro, cloro
1. Na, NH3(liq)
EtOH
EtOHNa
Ph Ph
O
Ph Ph
ONa
Ph Ph
O O
Ph Ph
Ph Ph
OH
Ph Ph
O
Na Na
NaPh Ph
OH
Ph Ph
OH
Ph Ph
HO OH
Ph Ph
H2O/HCl
Na, EtOH
REDUCCIÓN CON METALES EN DISOLUCIÓN
2. H2O/HCl
Na
O
O
OH
OH
1. Mg/Hg
2. H2O, HCl
68%
NaOEt NaOEt
O O
R R
REDUCCIÓN CON METALES EN DISOLUCIÓN
+ 2 R’ONa
O O
R R Na
CO2Et
CO2EtO
OH
1. Na, xileno, calor
2. H2O/HCl63%
Na
Na
R OR'
O
R OR'
O R'O OR'
O O
R R
O O
R R
O O
R R
Na Na
Na Na Na
Na
Condensación aciloínica
REDUCCIÓN CON METALES EN DISOLUCIÓN
Metal/Amoniaco o aminaSistemas conjugados
Na NH3
Na NH3
NaNH2
Na, NH3(liq)
Na
Na NaNH2
Li
Li
tBuOH
Li
Li
REDUCCIÓN CON METALES EN DISOLUCIÓN
Metal/Amoniaco o amina
HO
MeH
O
MeH
Li, NH3(liq)/EtOH
92%
80%O
O
OO
HO
HO
HO OH
OHLi
Sistemas conjugados
1. Li, NH3(liq)/Et2OtBuOH (1 equiv)
2. NH4Cl/H2O
LiOBut
REDUCCIÓN CON METALES EN DISOLUCIÓN
Metal/Amoniaco o amina
Reducción de Birch
Li EtOH Li EtOH
hidrólisis suave
hidrólisis más drástica
Li EtOH Li EtOH
Li, NH3(liq)/EtOH
Li
LiOEt
Li
LiOEt
OMe
Me
OMe
Me
Li, NH3(liq)/EtOH
Me
O O
OMe OMe OMe OMe
Li Li
OMe
LiOEt LiOEt
Aromáticos
REDUCCIÓN CON METALES EN DISOLUCIÓN
Metal/Amoniaco o amina
CO2H CO2H
1. Na, NH3(liq), EtOH
2. H3O+
90%
O O O O
Na
CO2NaCO2NaCO2H
Na EtOH
Na
Na
NaOEt
CO2Na
EtOH
NaOEt
H3O+
Aromáticos
2
REDUCCIÓN CON HIDRUROS METÁLICOS
LiAlH4
Grupos funcionales reducidos por hidruro de litio y aluminio.
Grupo funcional Producto de reducción
R―COCl R―CH2OH
R―NO2 R―NH2
R―CHO R―CH2OH
R―CO―R R―CH(OH)―R
R―CO2R’ R―CH2OH + R’OH
R―CO2H R―CH2OH
R―CONHR’ R―CH2NHR’
R―CONR’2 R―CH2NR’2 o RCHO
R―C≡N R―NH2 o RCHO
R―CH=NOH R―CH2NH2
Ar―NO2 Ar―NHNH―Ar
o Ar―N=N―Ar
RCH2―Br RCH3
RCH2―OSO2Ar RCH3
R―CH(OH)CH3O
R
B2H6
Grupo funcional Producto de reducción
R―CO2H R―CH2OH
R―CH=CH―R R―CH2CH(R)BR’2
R―CHO R―CH2OH
R―CO―R R―CH(OH)―R
R―C≡N R―NH2
R―CONR’2 R―CH2NR’2
(RCO)2O R―CH2OH
R―CH2CH2OH
R―CO2R’ R―CH2OH + R’OH muy lento
R―COCl inerte
R―NO2 inerte
O
R
Orden aproximado de reactividad de grupos funcionales con diborano.
REDUCCIÓN CON HIDRUROS METÁLICOS
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