nitrocompuestos - unamdepa.fquim.unam.mx/.../nitrocompuestos2014parte1_26449.pdf · 2014. 2. 2. ·...
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NITROCOMPUESTOS
NITROCOMPUESTOS
Importancia
El cloranfenicol es un antibioacutetico
Fue obtenido por primera vez de una bacteria del suelo de la familia delos actinomicetales Streptomyces venezuelae maacutes tarde se elaborariacutea a partir de otrasespecies de Streptomyces y en la actualidad se produce por siacutentesis
2-Nitrofenol es una feromona de agregacioacuten de garrapatas
Las feromonas son sustancias quiacutemicas secretadas por losseres vivos con el fin de provocar comportamientosespeciacuteficos en otros individuos con frecuencia de lamisma especie
Compuestos nitro alifaacuteticos encontrado en la naturaleza
Aacutecido 3-nitropropioacutenico encuentra en hongos y plantas (Indigofera)
Nitropentadeceno es un compuesto de defensa que se encuentra en las termitas
Estos compuestos se nombran considerando
al grupo -NO2 como un sustituyente nitro
nitrometano
nitrobenceno
Nitro Compuestos alifaacuteticos
Nitro Compuestos aromaacuteticos
Nomenclatura de los Nitro Compuestos
nitroetano
1-Nitronaftaleno
(-Nitronaftaleno)
Aacutecido orto-nitrobenzoiacuteco
(aacutecido 2-nitrobenzoiacuteco)
El aacutetomo de nitroacutegeno es trigonal plano con aacutengulos de
enlace de 120deg Hay dos formas resonantes que
implican que los dos aacutetomos de oxiacutegeno son
equivalentes
Estructura
Efectos electroacutenicos
Los grupos nitro son grupos electroatractores tanto por efecto inductivo -I como por efecto resonante -R Esto significa que tanto el enlace C-N y el sistema πestaacuten fuertemente polarizados
Efecto -R
El grupo -NO2 en el nitrobenceno hace sentir su efecto por resonancia ndashR en las posiciones orto y para a traveacutes de los enlaces π Tambieacuten opera el efecto ndashI pero este es menos obvio
Efecto -I
Debido al efecto inductivo -I en el enlace σ los valores
de pKa de los aacutecidos carboxiacutelicos conteniendo al grupo
nitro se ven afectados
Propiedades fiacutesicas
Al comparar a los nitrocompuestos con otros
compuestos aromaacuteticos que tengan el mismo peso
molecular se observa eg un incremento en el
punto de ebullicioacuten fuera de proporcioacuten
Propiedades fiacutesicas
SUMA DE VECTORES
SE ANULAN LIGERAMENTE LOS
VECTORES
SE ANULAN LOS VECTORES
SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA
ES POLAR
Punto de ebullicioacuten
CAacuteLCULOS SPARTAN
CELDA
UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a
menos que contengan dentro de su estructura un
grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de
radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
64
NHPI = N-hidroxiftalimida
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual
actuacutea como un nucleoacutefilo ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un
nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el
nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2O
N
O
O
80
Br +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
Cl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
N
O
O
82
I +
0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
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NITROCOMPUESTOS
Importancia
El cloranfenicol es un antibioacutetico
Fue obtenido por primera vez de una bacteria del suelo de la familia delos actinomicetales Streptomyces venezuelae maacutes tarde se elaborariacutea a partir de otrasespecies de Streptomyces y en la actualidad se produce por siacutentesis
2-Nitrofenol es una feromona de agregacioacuten de garrapatas
Las feromonas son sustancias quiacutemicas secretadas por losseres vivos con el fin de provocar comportamientosespeciacuteficos en otros individuos con frecuencia de lamisma especie
Compuestos nitro alifaacuteticos encontrado en la naturaleza
Aacutecido 3-nitropropioacutenico encuentra en hongos y plantas (Indigofera)
Nitropentadeceno es un compuesto de defensa que se encuentra en las termitas
Estos compuestos se nombran considerando
al grupo -NO2 como un sustituyente nitro
nitrometano
nitrobenceno
Nitro Compuestos alifaacuteticos
Nitro Compuestos aromaacuteticos
Nomenclatura de los Nitro Compuestos
nitroetano
1-Nitronaftaleno
(-Nitronaftaleno)
Aacutecido orto-nitrobenzoiacuteco
(aacutecido 2-nitrobenzoiacuteco)
El aacutetomo de nitroacutegeno es trigonal plano con aacutengulos de
enlace de 120deg Hay dos formas resonantes que
implican que los dos aacutetomos de oxiacutegeno son
equivalentes
Estructura
Efectos electroacutenicos
Los grupos nitro son grupos electroatractores tanto por efecto inductivo -I como por efecto resonante -R Esto significa que tanto el enlace C-N y el sistema πestaacuten fuertemente polarizados
Efecto -R
El grupo -NO2 en el nitrobenceno hace sentir su efecto por resonancia ndashR en las posiciones orto y para a traveacutes de los enlaces π Tambieacuten opera el efecto ndashI pero este es menos obvio
Efecto -I
Debido al efecto inductivo -I en el enlace σ los valores
de pKa de los aacutecidos carboxiacutelicos conteniendo al grupo
nitro se ven afectados
Propiedades fiacutesicas
Al comparar a los nitrocompuestos con otros
compuestos aromaacuteticos que tengan el mismo peso
molecular se observa eg un incremento en el
punto de ebullicioacuten fuera de proporcioacuten
Propiedades fiacutesicas
SUMA DE VECTORES
SE ANULAN LIGERAMENTE LOS
VECTORES
SE ANULAN LOS VECTORES
SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA
ES POLAR
Punto de ebullicioacuten
CAacuteLCULOS SPARTAN
CELDA
UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a
menos que contengan dentro de su estructura un
grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de
radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
64
NHPI = N-hidroxiftalimida
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual
actuacutea como un nucleoacutefilo ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un
nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el
nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2O
N
O
O
80
Br +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
Cl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
N
O
O
82
I +
0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 3: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/3.jpg)
2-Nitrofenol es una feromona de agregacioacuten de garrapatas
Las feromonas son sustancias quiacutemicas secretadas por losseres vivos con el fin de provocar comportamientosespeciacuteficos en otros individuos con frecuencia de lamisma especie
Compuestos nitro alifaacuteticos encontrado en la naturaleza
Aacutecido 3-nitropropioacutenico encuentra en hongos y plantas (Indigofera)
Nitropentadeceno es un compuesto de defensa que se encuentra en las termitas
Estos compuestos se nombran considerando
al grupo -NO2 como un sustituyente nitro
nitrometano
nitrobenceno
Nitro Compuestos alifaacuteticos
Nitro Compuestos aromaacuteticos
Nomenclatura de los Nitro Compuestos
nitroetano
1-Nitronaftaleno
(-Nitronaftaleno)
Aacutecido orto-nitrobenzoiacuteco
(aacutecido 2-nitrobenzoiacuteco)
El aacutetomo de nitroacutegeno es trigonal plano con aacutengulos de
enlace de 120deg Hay dos formas resonantes que
implican que los dos aacutetomos de oxiacutegeno son
equivalentes
Estructura
Efectos electroacutenicos
Los grupos nitro son grupos electroatractores tanto por efecto inductivo -I como por efecto resonante -R Esto significa que tanto el enlace C-N y el sistema πestaacuten fuertemente polarizados
Efecto -R
El grupo -NO2 en el nitrobenceno hace sentir su efecto por resonancia ndashR en las posiciones orto y para a traveacutes de los enlaces π Tambieacuten opera el efecto ndashI pero este es menos obvio
Efecto -I
Debido al efecto inductivo -I en el enlace σ los valores
de pKa de los aacutecidos carboxiacutelicos conteniendo al grupo
nitro se ven afectados
Propiedades fiacutesicas
Al comparar a los nitrocompuestos con otros
compuestos aromaacuteticos que tengan el mismo peso
molecular se observa eg un incremento en el
punto de ebullicioacuten fuera de proporcioacuten
Propiedades fiacutesicas
SUMA DE VECTORES
SE ANULAN LIGERAMENTE LOS
VECTORES
SE ANULAN LOS VECTORES
SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA
ES POLAR
Punto de ebullicioacuten
CAacuteLCULOS SPARTAN
CELDA
UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a
menos que contengan dentro de su estructura un
grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de
radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
64
NHPI = N-hidroxiftalimida
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual
actuacutea como un nucleoacutefilo ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un
nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el
nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2O
N
O
O
80
Br +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
Cl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
N
O
O
82
I +
0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 4: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/4.jpg)
Compuestos nitro alifaacuteticos encontrado en la naturaleza
Aacutecido 3-nitropropioacutenico encuentra en hongos y plantas (Indigofera)
Nitropentadeceno es un compuesto de defensa que se encuentra en las termitas
Estos compuestos se nombran considerando
al grupo -NO2 como un sustituyente nitro
nitrometano
nitrobenceno
Nitro Compuestos alifaacuteticos
Nitro Compuestos aromaacuteticos
Nomenclatura de los Nitro Compuestos
nitroetano
1-Nitronaftaleno
(-Nitronaftaleno)
Aacutecido orto-nitrobenzoiacuteco
(aacutecido 2-nitrobenzoiacuteco)
El aacutetomo de nitroacutegeno es trigonal plano con aacutengulos de
enlace de 120deg Hay dos formas resonantes que
implican que los dos aacutetomos de oxiacutegeno son
equivalentes
Estructura
Efectos electroacutenicos
Los grupos nitro son grupos electroatractores tanto por efecto inductivo -I como por efecto resonante -R Esto significa que tanto el enlace C-N y el sistema πestaacuten fuertemente polarizados
Efecto -R
El grupo -NO2 en el nitrobenceno hace sentir su efecto por resonancia ndashR en las posiciones orto y para a traveacutes de los enlaces π Tambieacuten opera el efecto ndashI pero este es menos obvio
Efecto -I
Debido al efecto inductivo -I en el enlace σ los valores
de pKa de los aacutecidos carboxiacutelicos conteniendo al grupo
nitro se ven afectados
Propiedades fiacutesicas
Al comparar a los nitrocompuestos con otros
compuestos aromaacuteticos que tengan el mismo peso
molecular se observa eg un incremento en el
punto de ebullicioacuten fuera de proporcioacuten
Propiedades fiacutesicas
SUMA DE VECTORES
SE ANULAN LIGERAMENTE LOS
VECTORES
SE ANULAN LOS VECTORES
SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA
ES POLAR
Punto de ebullicioacuten
CAacuteLCULOS SPARTAN
CELDA
UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a
menos que contengan dentro de su estructura un
grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de
radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
64
NHPI = N-hidroxiftalimida
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual
actuacutea como un nucleoacutefilo ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un
nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el
nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2O
N
O
O
80
Br +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
Cl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
N
O
O
82
I +
0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 5: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/5.jpg)
Estos compuestos se nombran considerando
al grupo -NO2 como un sustituyente nitro
nitrometano
nitrobenceno
Nitro Compuestos alifaacuteticos
Nitro Compuestos aromaacuteticos
Nomenclatura de los Nitro Compuestos
nitroetano
1-Nitronaftaleno
(-Nitronaftaleno)
Aacutecido orto-nitrobenzoiacuteco
(aacutecido 2-nitrobenzoiacuteco)
El aacutetomo de nitroacutegeno es trigonal plano con aacutengulos de
enlace de 120deg Hay dos formas resonantes que
implican que los dos aacutetomos de oxiacutegeno son
equivalentes
Estructura
Efectos electroacutenicos
Los grupos nitro son grupos electroatractores tanto por efecto inductivo -I como por efecto resonante -R Esto significa que tanto el enlace C-N y el sistema πestaacuten fuertemente polarizados
Efecto -R
El grupo -NO2 en el nitrobenceno hace sentir su efecto por resonancia ndashR en las posiciones orto y para a traveacutes de los enlaces π Tambieacuten opera el efecto ndashI pero este es menos obvio
Efecto -I
Debido al efecto inductivo -I en el enlace σ los valores
de pKa de los aacutecidos carboxiacutelicos conteniendo al grupo
nitro se ven afectados
Propiedades fiacutesicas
Al comparar a los nitrocompuestos con otros
compuestos aromaacuteticos que tengan el mismo peso
molecular se observa eg un incremento en el
punto de ebullicioacuten fuera de proporcioacuten
Propiedades fiacutesicas
SUMA DE VECTORES
SE ANULAN LIGERAMENTE LOS
VECTORES
SE ANULAN LOS VECTORES
SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA
ES POLAR
Punto de ebullicioacuten
CAacuteLCULOS SPARTAN
CELDA
UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a
menos que contengan dentro de su estructura un
grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de
radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
64
NHPI = N-hidroxiftalimida
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual
actuacutea como un nucleoacutefilo ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un
nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el
nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2O
N
O
O
80
Br +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
Cl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
N
O
O
82
I +
0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 6: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/6.jpg)
nitroetano
1-Nitronaftaleno
(-Nitronaftaleno)
Aacutecido orto-nitrobenzoiacuteco
(aacutecido 2-nitrobenzoiacuteco)
El aacutetomo de nitroacutegeno es trigonal plano con aacutengulos de
enlace de 120deg Hay dos formas resonantes que
implican que los dos aacutetomos de oxiacutegeno son
equivalentes
Estructura
Efectos electroacutenicos
Los grupos nitro son grupos electroatractores tanto por efecto inductivo -I como por efecto resonante -R Esto significa que tanto el enlace C-N y el sistema πestaacuten fuertemente polarizados
Efecto -R
El grupo -NO2 en el nitrobenceno hace sentir su efecto por resonancia ndashR en las posiciones orto y para a traveacutes de los enlaces π Tambieacuten opera el efecto ndashI pero este es menos obvio
Efecto -I
Debido al efecto inductivo -I en el enlace σ los valores
de pKa de los aacutecidos carboxiacutelicos conteniendo al grupo
nitro se ven afectados
Propiedades fiacutesicas
Al comparar a los nitrocompuestos con otros
compuestos aromaacuteticos que tengan el mismo peso
molecular se observa eg un incremento en el
punto de ebullicioacuten fuera de proporcioacuten
Propiedades fiacutesicas
SUMA DE VECTORES
SE ANULAN LIGERAMENTE LOS
VECTORES
SE ANULAN LOS VECTORES
SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA
ES POLAR
Punto de ebullicioacuten
CAacuteLCULOS SPARTAN
CELDA
UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a
menos que contengan dentro de su estructura un
grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de
radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
64
NHPI = N-hidroxiftalimida
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual
actuacutea como un nucleoacutefilo ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un
nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el
nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2O
N
O
O
80
Br +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
Cl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
N
O
O
82
I +
0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 7: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/7.jpg)
El aacutetomo de nitroacutegeno es trigonal plano con aacutengulos de
enlace de 120deg Hay dos formas resonantes que
implican que los dos aacutetomos de oxiacutegeno son
equivalentes
Estructura
Efectos electroacutenicos
Los grupos nitro son grupos electroatractores tanto por efecto inductivo -I como por efecto resonante -R Esto significa que tanto el enlace C-N y el sistema πestaacuten fuertemente polarizados
Efecto -R
El grupo -NO2 en el nitrobenceno hace sentir su efecto por resonancia ndashR en las posiciones orto y para a traveacutes de los enlaces π Tambieacuten opera el efecto ndashI pero este es menos obvio
Efecto -I
Debido al efecto inductivo -I en el enlace σ los valores
de pKa de los aacutecidos carboxiacutelicos conteniendo al grupo
nitro se ven afectados
Propiedades fiacutesicas
Al comparar a los nitrocompuestos con otros
compuestos aromaacuteticos que tengan el mismo peso
molecular se observa eg un incremento en el
punto de ebullicioacuten fuera de proporcioacuten
Propiedades fiacutesicas
SUMA DE VECTORES
SE ANULAN LIGERAMENTE LOS
VECTORES
SE ANULAN LOS VECTORES
SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA
ES POLAR
Punto de ebullicioacuten
CAacuteLCULOS SPARTAN
CELDA
UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a
menos que contengan dentro de su estructura un
grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de
radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
64
NHPI = N-hidroxiftalimida
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual
actuacutea como un nucleoacutefilo ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un
nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el
nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2O
N
O
O
80
Br +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
Cl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
N
O
O
82
I +
0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 8: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/8.jpg)
Efectos electroacutenicos
Los grupos nitro son grupos electroatractores tanto por efecto inductivo -I como por efecto resonante -R Esto significa que tanto el enlace C-N y el sistema πestaacuten fuertemente polarizados
Efecto -R
El grupo -NO2 en el nitrobenceno hace sentir su efecto por resonancia ndashR en las posiciones orto y para a traveacutes de los enlaces π Tambieacuten opera el efecto ndashI pero este es menos obvio
Efecto -I
Debido al efecto inductivo -I en el enlace σ los valores
de pKa de los aacutecidos carboxiacutelicos conteniendo al grupo
nitro se ven afectados
Propiedades fiacutesicas
Al comparar a los nitrocompuestos con otros
compuestos aromaacuteticos que tengan el mismo peso
molecular se observa eg un incremento en el
punto de ebullicioacuten fuera de proporcioacuten
Propiedades fiacutesicas
SUMA DE VECTORES
SE ANULAN LIGERAMENTE LOS
VECTORES
SE ANULAN LOS VECTORES
SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA
ES POLAR
Punto de ebullicioacuten
CAacuteLCULOS SPARTAN
CELDA
UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a
menos que contengan dentro de su estructura un
grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de
radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
64
NHPI = N-hidroxiftalimida
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual
actuacutea como un nucleoacutefilo ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un
nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el
nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2O
N
O
O
80
Br +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
Cl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
N
O
O
82
I +
0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 9: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/9.jpg)
Efecto -R
El grupo -NO2 en el nitrobenceno hace sentir su efecto por resonancia ndashR en las posiciones orto y para a traveacutes de los enlaces π Tambieacuten opera el efecto ndashI pero este es menos obvio
Efecto -I
Debido al efecto inductivo -I en el enlace σ los valores
de pKa de los aacutecidos carboxiacutelicos conteniendo al grupo
nitro se ven afectados
Propiedades fiacutesicas
Al comparar a los nitrocompuestos con otros
compuestos aromaacuteticos que tengan el mismo peso
molecular se observa eg un incremento en el
punto de ebullicioacuten fuera de proporcioacuten
Propiedades fiacutesicas
SUMA DE VECTORES
SE ANULAN LIGERAMENTE LOS
VECTORES
SE ANULAN LOS VECTORES
SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA
ES POLAR
Punto de ebullicioacuten
CAacuteLCULOS SPARTAN
CELDA
UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a
menos que contengan dentro de su estructura un
grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de
radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
64
NHPI = N-hidroxiftalimida
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual
actuacutea como un nucleoacutefilo ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un
nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el
nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2O
N
O
O
80
Br +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
Cl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
N
O
O
82
I +
0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 10: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/10.jpg)
Efecto -I
Debido al efecto inductivo -I en el enlace σ los valores
de pKa de los aacutecidos carboxiacutelicos conteniendo al grupo
nitro se ven afectados
Propiedades fiacutesicas
Al comparar a los nitrocompuestos con otros
compuestos aromaacuteticos que tengan el mismo peso
molecular se observa eg un incremento en el
punto de ebullicioacuten fuera de proporcioacuten
Propiedades fiacutesicas
SUMA DE VECTORES
SE ANULAN LIGERAMENTE LOS
VECTORES
SE ANULAN LOS VECTORES
SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA
ES POLAR
Punto de ebullicioacuten
CAacuteLCULOS SPARTAN
CELDA
UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a
menos que contengan dentro de su estructura un
grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de
radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
64
NHPI = N-hidroxiftalimida
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual
actuacutea como un nucleoacutefilo ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un
nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el
nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2O
N
O
O
80
Br +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
Cl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
N
O
O
82
I +
0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 11: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/11.jpg)
Propiedades fiacutesicas
Al comparar a los nitrocompuestos con otros
compuestos aromaacuteticos que tengan el mismo peso
molecular se observa eg un incremento en el
punto de ebullicioacuten fuera de proporcioacuten
Propiedades fiacutesicas
SUMA DE VECTORES
SE ANULAN LIGERAMENTE LOS
VECTORES
SE ANULAN LOS VECTORES
SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA
ES POLAR
Punto de ebullicioacuten
CAacuteLCULOS SPARTAN
CELDA
UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a
menos que contengan dentro de su estructura un
grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de
radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
64
NHPI = N-hidroxiftalimida
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual
actuacutea como un nucleoacutefilo ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un
nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el
nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2O
N
O
O
80
Br +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
Cl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
N
O
O
82
I +
0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 12: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/12.jpg)
Propiedades fiacutesicas
SUMA DE VECTORES
SE ANULAN LIGERAMENTE LOS
VECTORES
SE ANULAN LOS VECTORES
SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA
ES POLAR
Punto de ebullicioacuten
CAacuteLCULOS SPARTAN
CELDA
UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a
menos que contengan dentro de su estructura un
grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de
radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
64
NHPI = N-hidroxiftalimida
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual
actuacutea como un nucleoacutefilo ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un
nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el
nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2O
N
O
O
80
Br +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
Cl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
N
O
O
82
I +
0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
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SUMA DE VECTORES
SE ANULAN LIGERAMENTE LOS
VECTORES
SE ANULAN LOS VECTORES
SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA
ES POLAR
Punto de ebullicioacuten
CAacuteLCULOS SPARTAN
CELDA
UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a
menos que contengan dentro de su estructura un
grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de
radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
64
NHPI = N-hidroxiftalimida
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual
actuacutea como un nucleoacutefilo ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un
nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el
nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2O
N
O
O
80
Br +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
Cl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
N
O
O
82
I +
0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 14: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/14.jpg)
CAacuteLCULOS SPARTAN
CELDA
UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a
menos que contengan dentro de su estructura un
grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de
radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
64
NHPI = N-hidroxiftalimida
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual
actuacutea como un nucleoacutefilo ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un
nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el
nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2O
N
O
O
80
Br +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
Cl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
N
O
O
82
I +
0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 15: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/15.jpg)
CELDA
UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a
menos que contengan dentro de su estructura un
grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de
radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
64
NHPI = N-hidroxiftalimida
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual
actuacutea como un nucleoacutefilo ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un
nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el
nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2O
N
O
O
80
Br +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
Cl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
N
O
O
82
I +
0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 16: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/16.jpg)
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a
menos que contengan dentro de su estructura un
grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de
radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
64
NHPI = N-hidroxiftalimida
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual
actuacutea como un nucleoacutefilo ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un
nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el
nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2O
N
O
O
80
Br +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
Cl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
N
O
O
82
I +
0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 17: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/17.jpg)
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de
radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
64
NHPI = N-hidroxiftalimida
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual
actuacutea como un nucleoacutefilo ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un
nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el
nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2O
N
O
O
80
Br +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
Cl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
N
O
O
82
I +
0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 18: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/18.jpg)
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de
radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
64
NHPI = N-hidroxiftalimida
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual
actuacutea como un nucleoacutefilo ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un
nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el
nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2O
N
O
O
80
Br +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
Cl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
N
O
O
82
I +
0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
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Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
64
NHPI = N-hidroxiftalimida
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual
actuacutea como un nucleoacutefilo ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un
nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el
nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2O
N
O
O
80
Br +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
Cl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
N
O
O
82
I +
0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 20: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/20.jpg)
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
64
NHPI = N-hidroxiftalimida
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual
actuacutea como un nucleoacutefilo ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un
nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el
nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2O
N
O
O
80
Br +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
Cl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
N
O
O
82
I +
0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 21: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/21.jpg)
64
NHPI = N-hidroxiftalimida
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual
actuacutea como un nucleoacutefilo ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un
nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el
nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2O
N
O
O
80
Br +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
Cl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
N
O
O
82
I +
0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 22: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/22.jpg)
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual
actuacutea como un nucleoacutefilo ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un
nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el
nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2O
N
O
O
80
Br +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
Cl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
N
O
O
82
I +
0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 23: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/23.jpg)
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el
nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2O
N
O
O
80
Br +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
Cl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
N
O
O
82
I +
0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 24: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/24.jpg)
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el
nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2O
N
O
O
80
Br +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
Cl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
N
O
O
82
I +
0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 25: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/25.jpg)
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2O
N
O
O
80
Br +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
Cl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2O
N
O
O
82
I +
0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 26: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/26.jpg)
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 27: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/27.jpg)
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 28: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/28.jpg)
El uso de los aniones enolato de compuestos con
metilenos activos forman un producto muy estable
debido a la formacioacuten de un quelato con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 29: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/29.jpg)
Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 30: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/30.jpg)
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por
medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 31: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/31.jpg)
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 32: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/32.jpg)
Oxidacioacuten de oximas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 33: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/33.jpg)
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de
sustitucioacuten electrofiacutelica aromaacutetica (SEA) con iones NO2+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 34: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/34.jpg)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE
ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3)(95 A 100 )
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 35: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/35.jpg)
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 36: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/36.jpg)
(10 DE SO3)(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 37: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/37.jpg)
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 38: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/38.jpg)
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
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Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 39: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/39.jpg)
(98 )(65 A 70 )
HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
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(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
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NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
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(98 )
KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 42: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/42.jpg)
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
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(95 A 100 )
HNO3 (FUMANTE) + Ac2O
MEZCLAS NITRANTES
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 44: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/44.jpg)
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH
(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
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Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 45: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/45.jpg)
El grupo controla
la regioquiacutemica
HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
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PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
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Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 47: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/47.jpg)
PROBLEMA
iquestCoacutemo se podriacutean obtener
los 3 isoacutemeros del
cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 48: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/48.jpg)
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASE
Formacioacuten de Aniones
Las bases conjugadas se forman con facilidad
cuando se tratan con una base fuerte Dichos
aniones se encuentran estabilizados por
resonancia (aniones nitronato)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
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oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 49: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/49.jpg)
MeNO2 pKa = 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2O pKa = 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 50: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/50.jpg)
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry
Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 51: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/51.jpg)
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 52: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/52.jpg)
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar
anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 53: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/53.jpg)
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =
(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2EtN
A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
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A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am
Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
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F
oacute
NCO
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R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 55: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/55.jpg)
Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)
A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
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A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
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H3C O
CH3
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BF4
H3C O S
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REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
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A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2 = yoduro de samario
Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
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Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
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H3C O
CH3
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BF4
H3C O S
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REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
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Indium-Catalyzed Henry-Type Reaction of Aldehydes with BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
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Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
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Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
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EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
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H3C O
CH3
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H3C O S
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O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 58: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/58.jpg)
Efedrina (EPH) es una amina simpatomimeacutetica que se usa comuacutenmente como un estimulant un supresor del apetito descongestionante y para tratar la hipotensioacuten asociada con la anestesia La efedrina es similar en estructura a los derivados sinteacuteticos de la amfetamina y la metamfetamina Quiacutemicamente es un alcaloide que se deriva de varias plantas del genero Ephedra (familia Efedraceae)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
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Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
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Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
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Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
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Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
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F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 59: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/59.jpg)
Los aniones nitronato por si mismos pueden actuar
como nucleoacutefilos ambidientes que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo suave) o por el O (nucleoacutefilo
fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
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El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
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H3C O
CH3
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REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
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La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de
un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el
centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute en Buffalo New York
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Ionic Liquid as Catalyst and Reaction Medium The Dramatic Influence of a Task-Specific Ionic Liquid [bmIm]OH in Michael Addition of Active Methylene Compounds to Conjugated Ketones Carboxylic Esters and NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
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Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
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Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
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Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
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Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
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MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
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El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
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REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
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Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
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REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
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John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
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Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
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Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
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Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
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EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
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El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
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CH3
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REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
![Page 62: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022071513/6133e80cdfd10f4dd73b641b/html5/thumbnails/62.jpg)
John Ulric Nef
1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef
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REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
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Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
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Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
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Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
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Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
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EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
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H3C O
CH3
CH3
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O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
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REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
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H3C O
CH3
CH3
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H3C O S
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REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
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REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la
reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
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Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
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Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
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El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
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H3C O
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H3C O S
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REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
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reaccioacuten Nef
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Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
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Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
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Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
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EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
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El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
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REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
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H3C O
CH3
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H3C O S
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En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
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Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
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Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
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Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
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EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
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KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
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A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
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REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
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H3C O
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REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
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El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
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Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
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Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
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Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
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EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
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El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
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REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
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La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
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Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4 Mediated Oxidation as a Continuous Flow ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-3621
REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
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H3C O S
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REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
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Sustrato ProductoRendimiento
()
Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75
Etilencetal de la 5-Nitro-2-
hexanona (37)
Mono-etilidencetal de la 25-
hexanodiona (137)87
5-Nitro-2-hexanol (48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano (5) 5-acetoxi-2-hexanona (14) 93
5-Nitro-2-hexanol TBDMS eacuteter (6)5-hidroxi-2-hexanona TBDMS eacuteter
(15)88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol (16) 85
1-Nitrohexano (85) Aacutecido hexanoiacuteco (17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico (1812) 70
Fenilnitrometano (1011) Aacutecido benzoiacuteco (19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una
muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
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A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
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REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
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REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
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REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
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El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
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REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
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O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
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En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
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EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
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El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
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Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
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O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
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En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
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MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
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El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
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REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
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O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
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En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
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REACCIOacuteN DE NEF
A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 38 [66] 4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
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Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
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Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
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En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
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Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
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REACCIOacuteN DE NEF
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El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
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Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
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EL REACTIVO DE MEERWEIN
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La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
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El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
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Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
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EL REACTIVO DE MEERWEIN
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duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
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La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
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REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
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El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
H
R
H3C O
CH3
CH3
BF4
H3C O S
O
O
F
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
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REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
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H3C O S
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REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
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REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
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H3C O
CH3
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H3C O S
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REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
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Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania ndash Octubre 24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von Rinteln y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON
EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
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H3C O
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CH3
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H3C O S
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O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
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REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
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La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante
duro como el reactivo de Meerwein que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente del grupo nitro hace que
eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
O
NCO
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O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
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REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
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En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteN
REACCIOacuteN METAL H+
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es
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Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
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REACCIOacuteN METAL H+
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El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es