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120
NITROCOMPUESTOS

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NITROCOMPUESTOS

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

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 π estaacuten 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 compuestos conteniendo al

grupo nitro se ven afectados

Propiedades fiacutesicasAl 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 fiacutesicasO

NO

pe 210 Co

pf 57 Co

ON

O

ON

O

ON

O

ONO

ON O

ON

O

pe 319 Co

pf 118 Co

pe 303 Co

pf 898 Co

pe 299 Co

pf 174 Co

(774 mm Hg)

(770 mm Hg)

(777 mm Hg)

Los nitrocompuestos son insolubles en agua a menos que contengan dentro de su estructura un grupo que interacciones con ella

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por

Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanosReaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquiloNitracioacuten 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

CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co

NO2H3C CH3 CH2 NO2

10 13

+ CH3 CH2 CH2+ NO2

8 +

CH3 CH2 CH2 CH2 NO2

24

CH3 CH CH2 CH3NO2

45

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2

189

CH3 CH CH2 CH2NO2

182

NO2 CH3+ +

CH3 CH2HC CH2 CH3NO2

202

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

I+ NaNO2

EtOH

H2O N+

OO O

N O

58 30

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

Et2ONO

O

80

Br +0 a 25 Co

AgNO2

Et2OCl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2ONO

O

82

I +0 a 25 Co

NO HAY REACCIOacuteN

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

NaNO2 NO

O

61 BrH+

NaNO2

DMFBr +

NaNO2 NO

O

60 +

N + O

O

O N O

60 20

O N O

20

+

I

DMF

DMSO

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

CH2

OCH3O Na

CH2

O

H

CH3O H + NaCH2

O

NO

OOH3C

CH

O

H

NO

O + CH3O NaC

O

H

NO

O CH3O H+

Na

QUELATOMUY ESTABLE

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Nitracioacuten electrofiacutelica

de aniones enolato

NO

OO

NOO

CH2O K

CH3

CH3

75

K

CH2

O

OEt

NO

OO

CH2O K

CH3

CH3

CH2

NO

O

H

K+

O

OCH2CH3O

CH3CH2

80

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

NH H CF3

O

O

OH

(3 EQUIVALENTES)N

O O

NO2NO2

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

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(FUMANTE) +

H2

SO4

(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) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 2: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

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

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 π estaacuten 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 compuestos conteniendo al

grupo nitro se ven afectados

Propiedades fiacutesicasAl 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 fiacutesicasO

NO

pe 210 Co

pf 57 Co

ON

O

ON

O

ON

O

ONO

ON O

ON

O

pe 319 Co

pf 118 Co

pe 303 Co

pf 898 Co

pe 299 Co

pf 174 Co

(774 mm Hg)

(770 mm Hg)

(777 mm Hg)

Los nitrocompuestos son insolubles en agua a menos que contengan dentro de su estructura un grupo que interacciones con ella

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por

Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanosReaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquiloNitracioacuten 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

CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co

NO2H3C CH3 CH2 NO2

10 13

+ CH3 CH2 CH2+ NO2

8 +

CH3 CH2 CH2 CH2 NO2

24

CH3 CH CH2 CH3NO2

45

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2

189

CH3 CH CH2 CH2NO2

182

NO2 CH3+ +

CH3 CH2HC CH2 CH3NO2

202

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

I+ NaNO2

EtOH

H2O N+

OO O

N O

58 30

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

Et2ONO

O

80

Br +0 a 25 Co

AgNO2

Et2OCl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2ONO

O

82

I +0 a 25 Co

NO HAY REACCIOacuteN

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

NaNO2 NO

O

61 BrH+

NaNO2

DMFBr +

NaNO2 NO

O

60 +

N + O

O

O N O

60 20

O N O

20

+

I

DMF

DMSO

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

CH2

OCH3O Na

CH2

O

H

CH3O H + NaCH2

O

NO

OOH3C

CH

O

H

NO

O + CH3O NaC

O

H

NO

O CH3O H+

Na

QUELATOMUY ESTABLE

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Nitracioacuten electrofiacutelica

de aniones enolato

NO

OO

NOO

CH2O K

CH3

CH3

75

K

CH2

O

OEt

NO

OO

CH2O K

CH3

CH3

CH2

NO

O

H

K+

O

OCH2CH3O

CH3CH2

80

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

NH H CF3

O

O

OH

(3 EQUIVALENTES)N

O O

NO2NO2

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

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(FUMANTE) +

H2

SO4

(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) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 3: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

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 π estaacuten 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 compuestos conteniendo al

grupo nitro se ven afectados

Propiedades fiacutesicasAl 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 fiacutesicasO

NO

pe 210 Co

pf 57 Co

ON

O

ON

O

ON

O

ONO

ON O

ON

O

pe 319 Co

pf 118 Co

pe 303 Co

pf 898 Co

pe 299 Co

pf 174 Co

(774 mm Hg)

(770 mm Hg)

(777 mm Hg)

Los nitrocompuestos son insolubles en agua a menos que contengan dentro de su estructura un grupo que interacciones con ella

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por

Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanosReaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquiloNitracioacuten 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

CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co

NO2H3C CH3 CH2 NO2

10 13

+ CH3 CH2 CH2+ NO2

8 +

CH3 CH2 CH2 CH2 NO2

24

CH3 CH CH2 CH3NO2

45

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2

189

CH3 CH CH2 CH2NO2

182

NO2 CH3+ +

CH3 CH2HC CH2 CH3NO2

202

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

I+ NaNO2

EtOH

H2O N+

OO O

N O

58 30

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

Et2ONO

O

80

Br +0 a 25 Co

AgNO2

Et2OCl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2ONO

O

82

I +0 a 25 Co

NO HAY REACCIOacuteN

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

NaNO2 NO

O

61 BrH+

NaNO2

DMFBr +

NaNO2 NO

O

60 +

N + O

O

O N O

60 20

O N O

20

+

I

DMF

DMSO

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

CH2

OCH3O Na

CH2

O

H

CH3O H + NaCH2

O

NO

OOH3C

CH

O

H

NO

O + CH3O NaC

O

H

NO

O CH3O H+

Na

QUELATOMUY ESTABLE

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Nitracioacuten electrofiacutelica

de aniones enolato

NO

OO

NOO

CH2O K

CH3

CH3

75

K

CH2

O

OEt

NO

OO

CH2O K

CH3

CH3

CH2

NO

O

H

K+

O

OCH2CH3O

CH3CH2

80

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

NH H CF3

O

O

OH

(3 EQUIVALENTES)N

O O

NO2NO2

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

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(FUMANTE) +

H2

SO4

(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) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 4: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

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 π estaacuten 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 compuestos conteniendo al

grupo nitro se ven afectados

Propiedades fiacutesicasAl 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 fiacutesicasO

NO

pe 210 Co

pf 57 Co

ON

O

ON

O

ON

O

ONO

ON O

ON

O

pe 319 Co

pf 118 Co

pe 303 Co

pf 898 Co

pe 299 Co

pf 174 Co

(774 mm Hg)

(770 mm Hg)

(777 mm Hg)

Los nitrocompuestos son insolubles en agua a menos que contengan dentro de su estructura un grupo que interacciones con ella

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por

Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanosReaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquiloNitracioacuten 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

CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co

NO2H3C CH3 CH2 NO2

10 13

+ CH3 CH2 CH2+ NO2

8 +

CH3 CH2 CH2 CH2 NO2

24

CH3 CH CH2 CH3NO2

45

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2

189

CH3 CH CH2 CH2NO2

182

NO2 CH3+ +

CH3 CH2HC CH2 CH3NO2

202

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

I+ NaNO2

EtOH

H2O N+

OO O

N O

58 30

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

Et2ONO

O

80

Br +0 a 25 Co

AgNO2

Et2OCl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2ONO

O

82

I +0 a 25 Co

NO HAY REACCIOacuteN

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

NaNO2 NO

O

61 BrH+

NaNO2

DMFBr +

NaNO2 NO

O

60 +

N + O

O

O N O

60 20

O N O

20

+

I

DMF

DMSO

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

CH2

OCH3O Na

CH2

O

H

CH3O H + NaCH2

O

NO

OOH3C

CH

O

H

NO

O + CH3O NaC

O

H

NO

O CH3O H+

Na

QUELATOMUY ESTABLE

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Nitracioacuten electrofiacutelica

de aniones enolato

NO

OO

NOO

CH2O K

CH3

CH3

75

K

CH2

O

OEt

NO

OO

CH2O K

CH3

CH3

CH2

NO

O

H

K+

O

OCH2CH3O

CH3CH2

80

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

NH H CF3

O

O

OH

(3 EQUIVALENTES)N

O O

NO2NO2

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

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(FUMANTE) +

H2

SO4

(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) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 5: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

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 compuestos conteniendo al

grupo nitro se ven afectados

Propiedades fiacutesicasAl 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 fiacutesicasO

NO

pe 210 Co

pf 57 Co

ON

O

ON

O

ON

O

ONO

ON O

ON

O

pe 319 Co

pf 118 Co

pe 303 Co

pf 898 Co

pe 299 Co

pf 174 Co

(774 mm Hg)

(770 mm Hg)

(777 mm Hg)

Los nitrocompuestos son insolubles en agua a menos que contengan dentro de su estructura un grupo que interacciones con ella

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por

Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanosReaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquiloNitracioacuten 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

CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co

NO2H3C CH3 CH2 NO2

10 13

+ CH3 CH2 CH2+ NO2

8 +

CH3 CH2 CH2 CH2 NO2

24

CH3 CH CH2 CH3NO2

45

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2

189

CH3 CH CH2 CH2NO2

182

NO2 CH3+ +

CH3 CH2HC CH2 CH3NO2

202

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

I+ NaNO2

EtOH

H2O N+

OO O

N O

58 30

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

Et2ONO

O

80

Br +0 a 25 Co

AgNO2

Et2OCl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2ONO

O

82

I +0 a 25 Co

NO HAY REACCIOacuteN

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

NaNO2 NO

O

61 BrH+

NaNO2

DMFBr +

NaNO2 NO

O

60 +

N + O

O

O N O

60 20

O N O

20

+

I

DMF

DMSO

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

CH2

OCH3O Na

CH2

O

H

CH3O H + NaCH2

O

NO

OOH3C

CH

O

H

NO

O + CH3O NaC

O

H

NO

O CH3O H+

Na

QUELATOMUY ESTABLE

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Nitracioacuten electrofiacutelica

de aniones enolato

NO

OO

NOO

CH2O K

CH3

CH3

75

K

CH2

O

OEt

NO

OO

CH2O K

CH3

CH3

CH2

NO

O

H

K+

O

OCH2CH3O

CH3CH2

80

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

NH H CF3

O

O

OH

(3 EQUIVALENTES)N

O O

NO2NO2

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

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(FUMANTE) +

H2

SO4

(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) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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Page 6: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

EFECTO -I

Debido al efecto inductivo -I en el enlace σ los valores de pKa

de los compuestos conteniendo al

grupo nitro se ven afectados

Propiedades fiacutesicasAl 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 fiacutesicasO

NO

pe 210 Co

pf 57 Co

ON

O

ON

O

ON

O

ONO

ON O

ON

O

pe 319 Co

pf 118 Co

pe 303 Co

pf 898 Co

pe 299 Co

pf 174 Co

(774 mm Hg)

(770 mm Hg)

(777 mm Hg)

Los nitrocompuestos son insolubles en agua a menos que contengan dentro de su estructura un grupo que interacciones con ella

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por

Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanosReaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquiloNitracioacuten 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

CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co

NO2H3C CH3 CH2 NO2

10 13

+ CH3 CH2 CH2+ NO2

8 +

CH3 CH2 CH2 CH2 NO2

24

CH3 CH CH2 CH3NO2

45

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2

189

CH3 CH CH2 CH2NO2

182

NO2 CH3+ +

CH3 CH2HC CH2 CH3NO2

202

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

I+ NaNO2

EtOH

H2O N+

OO O

N O

58 30

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

Et2ONO

O

80

Br +0 a 25 Co

AgNO2

Et2OCl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2ONO

O

82

I +0 a 25 Co

NO HAY REACCIOacuteN

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

NaNO2 NO

O

61 BrH+

NaNO2

DMFBr +

NaNO2 NO

O

60 +

N + O

O

O N O

60 20

O N O

20

+

I

DMF

DMSO

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

CH2

OCH3O Na

CH2

O

H

CH3O H + NaCH2

O

NO

OOH3C

CH

O

H

NO

O + CH3O NaC

O

H

NO

O CH3O H+

Na

QUELATOMUY ESTABLE

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Nitracioacuten electrofiacutelica

de aniones enolato

NO

OO

NOO

CH2O K

CH3

CH3

75

K

CH2

O

OEt

NO

OO

CH2O K

CH3

CH3

CH2

NO

O

H

K+

O

OCH2CH3O

CH3CH2

80

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

NH H CF3

O

O

OH

(3 EQUIVALENTES)N

O O

NO2NO2

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

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(FUMANTE) +

H2

SO4

(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) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 7: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

Propiedades fiacutesicasAl 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 fiacutesicasO

NO

pe 210 Co

pf 57 Co

ON

O

ON

O

ON

O

ONO

ON O

ON

O

pe 319 Co

pf 118 Co

pe 303 Co

pf 898 Co

pe 299 Co

pf 174 Co

(774 mm Hg)

(770 mm Hg)

(777 mm Hg)

Los nitrocompuestos son insolubles en agua a menos que contengan dentro de su estructura un grupo que interacciones con ella

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por

Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanosReaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquiloNitracioacuten 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

CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co

NO2H3C CH3 CH2 NO2

10 13

+ CH3 CH2 CH2+ NO2

8 +

CH3 CH2 CH2 CH2 NO2

24

CH3 CH CH2 CH3NO2

45

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2

189

CH3 CH CH2 CH2NO2

182

NO2 CH3+ +

CH3 CH2HC CH2 CH3NO2

202

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

I+ NaNO2

EtOH

H2O N+

OO O

N O

58 30

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

Et2ONO

O

80

Br +0 a 25 Co

AgNO2

Et2OCl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2ONO

O

82

I +0 a 25 Co

NO HAY REACCIOacuteN

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

NaNO2 NO

O

61 BrH+

NaNO2

DMFBr +

NaNO2 NO

O

60 +

N + O

O

O N O

60 20

O N O

20

+

I

DMF

DMSO

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

CH2

OCH3O Na

CH2

O

H

CH3O H + NaCH2

O

NO

OOH3C

CH

O

H

NO

O + CH3O NaC

O

H

NO

O CH3O H+

Na

QUELATOMUY ESTABLE

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Nitracioacuten electrofiacutelica

de aniones enolato

NO

OO

NOO

CH2O K

CH3

CH3

75

K

CH2

O

OEt

NO

OO

CH2O K

CH3

CH3

CH2

NO

O

H

K+

O

OCH2CH3O

CH3CH2

80

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

NH H CF3

O

O

OH

(3 EQUIVALENTES)N

O O

NO2NO2

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

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(FUMANTE) +

H2

SO4

(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) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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Page 8: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

Propiedades fiacutesicasO

NO

pe 210 Co

pf 57 Co

ON

O

ON

O

ON

O

ONO

ON O

ON

O

pe 319 Co

pf 118 Co

pe 303 Co

pf 898 Co

pe 299 Co

pf 174 Co

(774 mm Hg)

(770 mm Hg)

(777 mm Hg)

Los nitrocompuestos son insolubles en agua a menos que contengan dentro de su estructura un grupo que interacciones con ella

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por

Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanosReaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquiloNitracioacuten 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

CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co

NO2H3C CH3 CH2 NO2

10 13

+ CH3 CH2 CH2+ NO2

8 +

CH3 CH2 CH2 CH2 NO2

24

CH3 CH CH2 CH3NO2

45

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2

189

CH3 CH CH2 CH2NO2

182

NO2 CH3+ +

CH3 CH2HC CH2 CH3NO2

202

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

I+ NaNO2

EtOH

H2O N+

OO O

N O

58 30

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

Et2ONO

O

80

Br +0 a 25 Co

AgNO2

Et2OCl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2ONO

O

82

I +0 a 25 Co

NO HAY REACCIOacuteN

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

NaNO2 NO

O

61 BrH+

NaNO2

DMFBr +

NaNO2 NO

O

60 +

N + O

O

O N O

60 20

O N O

20

+

I

DMF

DMSO

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

CH2

OCH3O Na

CH2

O

H

CH3O H + NaCH2

O

NO

OOH3C

CH

O

H

NO

O + CH3O NaC

O

H

NO

O CH3O H+

Na

QUELATOMUY ESTABLE

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Nitracioacuten electrofiacutelica

de aniones enolato

NO

OO

NOO

CH2O K

CH3

CH3

75

K

CH2

O

OEt

NO

OO

CH2O K

CH3

CH3

CH2

NO

O

H

K+

O

OCH2CH3O

CH3CH2

80

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

NH H CF3

O

O

OH

(3 EQUIVALENTES)N

O O

NO2NO2

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

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(FUMANTE) +

H2

SO4

(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) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 9: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

Los nitrocompuestos son insolubles en agua a menos que contengan dentro de su estructura un grupo que interacciones con ella

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por

Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanosReaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquiloNitracioacuten 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

CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co

NO2H3C CH3 CH2 NO2

10 13

+ CH3 CH2 CH2+ NO2

8 +

CH3 CH2 CH2 CH2 NO2

24

CH3 CH CH2 CH3NO2

45

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2

189

CH3 CH CH2 CH2NO2

182

NO2 CH3+ +

CH3 CH2HC CH2 CH3NO2

202

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

I+ NaNO2

EtOH

H2O N+

OO O

N O

58 30

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

Et2ONO

O

80

Br +0 a 25 Co

AgNO2

Et2OCl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2ONO

O

82

I +0 a 25 Co

NO HAY REACCIOacuteN

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

NaNO2 NO

O

61 BrH+

NaNO2

DMFBr +

NaNO2 NO

O

60 +

N + O

O

O N O

60 20

O N O

20

+

I

DMF

DMSO

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

CH2

OCH3O Na

CH2

O

H

CH3O H + NaCH2

O

NO

OOH3C

CH

O

H

NO

O + CH3O NaC

O

H

NO

O CH3O H+

Na

QUELATOMUY ESTABLE

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Nitracioacuten electrofiacutelica

de aniones enolato

NO

OO

NOO

CH2O K

CH3

CH3

75

K

CH2

O

OEt

NO

OO

CH2O K

CH3

CH3

CH2

NO

O

H

K+

O

OCH2CH3O

CH3CH2

80

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

NH H CF3

O

O

OH

(3 EQUIVALENTES)N

O O

NO2NO2

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

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(FUMANTE) +

H2

SO4

(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) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 10: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por

Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanosReaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquiloNitracioacuten 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

CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co

NO2H3C CH3 CH2 NO2

10 13

+ CH3 CH2 CH2+ NO2

8 +

CH3 CH2 CH2 CH2 NO2

24

CH3 CH CH2 CH3NO2

45

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2

189

CH3 CH CH2 CH2NO2

182

NO2 CH3+ +

CH3 CH2HC CH2 CH3NO2

202

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

I+ NaNO2

EtOH

H2O N+

OO O

N O

58 30

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

Et2ONO

O

80

Br +0 a 25 Co

AgNO2

Et2OCl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2ONO

O

82

I +0 a 25 Co

NO HAY REACCIOacuteN

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

NaNO2 NO

O

61 BrH+

NaNO2

DMFBr +

NaNO2 NO

O

60 +

N + O

O

O N O

60 20

O N O

20

+

I

DMF

DMSO

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

CH2

OCH3O Na

CH2

O

H

CH3O H + NaCH2

O

NO

OOH3C

CH

O

H

NO

O + CH3O NaC

O

H

NO

O CH3O H+

Na

QUELATOMUY ESTABLE

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Nitracioacuten electrofiacutelica

de aniones enolato

NO

OO

NOO

CH2O K

CH3

CH3

75

K

CH2

O

OEt

NO

OO

CH2O K

CH3

CH3

CH2

NO

O

H

K+

O

OCH2CH3O

CH3CH2

80

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

NH H CF3

O

O

OH

(3 EQUIVALENTES)N

O O

NO2NO2

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

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(FUMANTE) +

H2

SO4

(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) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 11: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

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

CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co

NO2H3C CH3 CH2 NO2

10 13

+ CH3 CH2 CH2+ NO2

8 +

CH3 CH2 CH2 CH2 NO2

24

CH3 CH CH2 CH3NO2

45

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2

189

CH3 CH CH2 CH2NO2

182

NO2 CH3+ +

CH3 CH2HC CH2 CH3NO2

202

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

I+ NaNO2

EtOH

H2O N+

OO O

N O

58 30

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

Et2ONO

O

80

Br +0 a 25 Co

AgNO2

Et2OCl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2ONO

O

82

I +0 a 25 Co

NO HAY REACCIOacuteN

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

NaNO2 NO

O

61 BrH+

NaNO2

DMFBr +

NaNO2 NO

O

60 +

N + O

O

O N O

60 20

O N O

20

+

I

DMF

DMSO

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

CH2

OCH3O Na

CH2

O

H

CH3O H + NaCH2

O

NO

OOH3C

CH

O

H

NO

O + CH3O NaC

O

H

NO

O CH3O H+

Na

QUELATOMUY ESTABLE

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Nitracioacuten electrofiacutelica

de aniones enolato

NO

OO

NOO

CH2O K

CH3

CH3

75

K

CH2

O

OEt

NO

OO

CH2O K

CH3

CH3

CH2

NO

O

H

K+

O

OCH2CH3O

CH3CH2

80

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

NH H CF3

O

O

OH

(3 EQUIVALENTES)N

O O

NO2NO2

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

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(FUMANTE) +

H2

SO4

(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) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • UV
Page 12: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos

CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co

NO2H3C CH3 CH2 NO2

10 13

+ CH3 CH2 CH2+ NO2

8 +

CH3 CH2 CH2 CH2 NO2

24

CH3 CH CH2 CH3NO2

45

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2

189

CH3 CH CH2 CH2NO2

182

NO2 CH3+ +

CH3 CH2HC CH2 CH3NO2

202

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

I+ NaNO2

EtOH

H2O N+

OO O

N O

58 30

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

Et2ONO

O

80

Br +0 a 25 Co

AgNO2

Et2OCl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2ONO

O

82

I +0 a 25 Co

NO HAY REACCIOacuteN

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

NaNO2 NO

O

61 BrH+

NaNO2

DMFBr +

NaNO2 NO

O

60 +

N + O

O

O N O

60 20

O N O

20

+

I

DMF

DMSO

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

CH2

OCH3O Na

CH2

O

H

CH3O H + NaCH2

O

NO

OOH3C

CH

O

H

NO

O + CH3O NaC

O

H

NO

O CH3O H+

Na

QUELATOMUY ESTABLE

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Nitracioacuten electrofiacutelica

de aniones enolato

NO

OO

NOO

CH2O K

CH3

CH3

75

K

CH2

O

OEt

NO

OO

CH2O K

CH3

CH3

CH2

NO

O

H

K+

O

OCH2CH3O

CH3CH2

80

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

NH H CF3

O

O

OH

(3 EQUIVALENTES)N

O O

NO2NO2

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

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(FUMANTE) +

H2

SO4

(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) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 13: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co

NO2H3C CH3 CH2 NO2

10 13

+ CH3 CH2 CH2+ NO2

8 +

CH3 CH2 CH2 CH2 NO2

24

CH3 CH CH2 CH3NO2

45

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2

189

CH3 CH CH2 CH2NO2

182

NO2 CH3+ +

CH3 CH2HC CH2 CH3NO2

202

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

I+ NaNO2

EtOH

H2O N+

OO O

N O

58 30

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

Et2ONO

O

80

Br +0 a 25 Co

AgNO2

Et2OCl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2ONO

O

82

I +0 a 25 Co

NO HAY REACCIOacuteN

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

NaNO2 NO

O

61 BrH+

NaNO2

DMFBr +

NaNO2 NO

O

60 +

N + O

O

O N O

60 20

O N O

20

+

I

DMF

DMSO

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

CH2

OCH3O Na

CH2

O

H

CH3O H + NaCH2

O

NO

OOH3C

CH

O

H

NO

O + CH3O NaC

O

H

NO

O CH3O H+

Na

QUELATOMUY ESTABLE

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Nitracioacuten electrofiacutelica

de aniones enolato

NO

OO

NOO

CH2O K

CH3

CH3

75

K

CH2

O

OEt

NO

OO

CH2O K

CH3

CH3

CH2

NO

O

H

K+

O

OCH2CH3O

CH3CH2

80

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

NH H CF3

O

O

OH

(3 EQUIVALENTES)N

O O

NO2NO2

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

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(FUMANTE) +

H2

SO4

(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) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 14: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

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

I+ NaNO2

EtOH

H2O N+

OO O

N O

58 30

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

Et2ONO

O

80

Br +0 a 25 Co

AgNO2

Et2OCl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2ONO

O

82

I +0 a 25 Co

NO HAY REACCIOacuteN

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

NaNO2 NO

O

61 BrH+

NaNO2

DMFBr +

NaNO2 NO

O

60 +

N + O

O

O N O

60 20

O N O

20

+

I

DMF

DMSO

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

CH2

OCH3O Na

CH2

O

H

CH3O H + NaCH2

O

NO

OOH3C

CH

O

H

NO

O + CH3O NaC

O

H

NO

O CH3O H+

Na

QUELATOMUY ESTABLE

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Nitracioacuten electrofiacutelica

de aniones enolato

NO

OO

NOO

CH2O K

CH3

CH3

75

K

CH2

O

OEt

NO

OO

CH2O K

CH3

CH3

CH2

NO

O

H

K+

O

OCH2CH3O

CH3CH2

80

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

NH H CF3

O

O

OH

(3 EQUIVALENTES)N

O O

NO2NO2

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

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(FUMANTE) +

H2

SO4

(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) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • UV
Page 15: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

I+ NaNO2

EtOH

H2O N+

OO O

N O

58 30

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

Et2ONO

O

80

Br +0 a 25 Co

AgNO2

Et2OCl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2ONO

O

82

I +0 a 25 Co

NO HAY REACCIOacuteN

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

NaNO2 NO

O

61 BrH+

NaNO2

DMFBr +

NaNO2 NO

O

60 +

N + O

O

O N O

60 20

O N O

20

+

I

DMF

DMSO

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

CH2

OCH3O Na

CH2

O

H

CH3O H + NaCH2

O

NO

OOH3C

CH

O

H

NO

O + CH3O NaC

O

H

NO

O CH3O H+

Na

QUELATOMUY ESTABLE

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Nitracioacuten electrofiacutelica

de aniones enolato

NO

OO

NOO

CH2O K

CH3

CH3

75

K

CH2

O

OEt

NO

OO

CH2O K

CH3

CH3

CH2

NO

O

H

K+

O

OCH2CH3O

CH3CH2

80

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

NH H CF3

O

O

OH

(3 EQUIVALENTES)N

O O

NO2NO2

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

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(FUMANTE) +

H2

SO4

(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) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 16: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

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

Et2ONO

O

80

Br +0 a 25 Co

AgNO2

Et2OCl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2ONO

O

82

I +0 a 25 Co

NO HAY REACCIOacuteN

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

NaNO2 NO

O

61 BrH+

NaNO2

DMFBr +

NaNO2 NO

O

60 +

N + O

O

O N O

60 20

O N O

20

+

I

DMF

DMSO

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

CH2

OCH3O Na

CH2

O

H

CH3O H + NaCH2

O

NO

OOH3C

CH

O

H

NO

O + CH3O NaC

O

H

NO

O CH3O H+

Na

QUELATOMUY ESTABLE

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Nitracioacuten electrofiacutelica

de aniones enolato

NO

OO

NOO

CH2O K

CH3

CH3

75

K

CH2

O

OEt

NO

OO

CH2O K

CH3

CH3

CH2

NO

O

H

K+

O

OCH2CH3O

CH3CH2

80

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

NH H CF3

O

O

OH

(3 EQUIVALENTES)N

O O

NO2NO2

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

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(FUMANTE) +

H2

SO4

(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) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • UV
Page 17: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

AgNO2

Et2ONO

O

80

Br +0 a 25 Co

AgNO2

Et2OCl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2ONO

O

82

I +0 a 25 Co

NO HAY REACCIOacuteN

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

NaNO2 NO

O

61 BrH+

NaNO2

DMFBr +

NaNO2 NO

O

60 +

N + O

O

O N O

60 20

O N O

20

+

I

DMF

DMSO

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

CH2

OCH3O Na

CH2

O

H

CH3O H + NaCH2

O

NO

OOH3C

CH

O

H

NO

O + CH3O NaC

O

H

NO

O CH3O H+

Na

QUELATOMUY ESTABLE

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Nitracioacuten electrofiacutelica

de aniones enolato

NO

OO

NOO

CH2O K

CH3

CH3

75

K

CH2

O

OEt

NO

OO

CH2O K

CH3

CH3

CH2

NO

O

H

K+

O

OCH2CH3O

CH3CH2

80

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

NH H CF3

O

O

OH

(3 EQUIVALENTES)N

O O

NO2NO2

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

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(FUMANTE) +

H2

SO4

(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) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • UV
Page 18: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

NaNO2 NO

O

61 BrH+

NaNO2

DMFBr +

NaNO2 NO

O

60 +

N + O

O

O N O

60 20

O N O

20

+

I

DMF

DMSO

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

CH2

OCH3O Na

CH2

O

H

CH3O H + NaCH2

O

NO

OOH3C

CH

O

H

NO

O + CH3O NaC

O

H

NO

O CH3O H+

Na

QUELATOMUY ESTABLE

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Nitracioacuten electrofiacutelica

de aniones enolato

NO

OO

NOO

CH2O K

CH3

CH3

75

K

CH2

O

OEt

NO

OO

CH2O K

CH3

CH3

CH2

NO

O

H

K+

O

OCH2CH3O

CH3CH2

80

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

NH H CF3

O

O

OH

(3 EQUIVALENTES)N

O O

NO2NO2

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

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(FUMANTE) +

H2

SO4

(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) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 19: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

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

CH2

OCH3O Na

CH2

O

H

CH3O H + NaCH2

O

NO

OOH3C

CH

O

H

NO

O + CH3O NaC

O

H

NO

O CH3O H+

Na

QUELATOMUY ESTABLE

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Nitracioacuten electrofiacutelica

de aniones enolato

NO

OO

NOO

CH2O K

CH3

CH3

75

K

CH2

O

OEt

NO

OO

CH2O K

CH3

CH3

CH2

NO

O

H

K+

O

OCH2CH3O

CH3CH2

80

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

NH H CF3

O

O

OH

(3 EQUIVALENTES)N

O O

NO2NO2

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

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(FUMANTE) +

H2

SO4

(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) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 20: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

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

CH2

OCH3O Na

CH2

O

H

CH3O H + NaCH2

O

NO

OOH3C

CH

O

H

NO

O + CH3O NaC

O

H

NO

O CH3O H+

Na

QUELATOMUY ESTABLE

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Nitracioacuten electrofiacutelica

de aniones enolato

NO

OO

NOO

CH2O K

CH3

CH3

75

K

CH2

O

OEt

NO

OO

CH2O K

CH3

CH3

CH2

NO

O

H

K+

O

OCH2CH3O

CH3CH2

80

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

NH H CF3

O

O

OH

(3 EQUIVALENTES)N

O O

NO2NO2

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

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(FUMANTE) +

H2

SO4

(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) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 21: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

Nitracioacuten electrofiacutelica

de aniones enolato

NO

OO

NOO

CH2O K

CH3

CH3

75

K

CH2

O

OEt

NO

OO

CH2O K

CH3

CH3

CH2

NO

O

H

K+

O

OCH2CH3O

CH3CH2

80

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

NH H CF3

O

O

OH

(3 EQUIVALENTES)N

O O

NO2NO2

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

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(FUMANTE) +

H2

SO4

(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) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 22: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

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

NH H CF3

O

O

OH

(3 EQUIVALENTES)N

O O

NO2NO2

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

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(FUMANTE) +

H2

SO4

(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) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 23: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos

NH H CF3

O

O

OH

(3 EQUIVALENTES)N

O O

NO2NO2

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

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(FUMANTE) +

H2

SO4

(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) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • UV
Page 24: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

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

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(FUMANTE) +

H2

SO4

(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) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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Page 25: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

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

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(FUMANTE) +

H2

SO4

(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) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 26: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(FUMANTE) +

H2

SO4

(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) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 27: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 28: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

CH3NO2

NO2

HNO3 (f)

H2SO4 (f)

40 Co

CH3NO2

NO2

O2N

3 h 98

KMnO4

H2O

CNO2

NO2

O2N

O OH

H2SO4NO2

NO2

O2NH

70

(10 DE SO3

)(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + H2

SO4

(FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 29: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl

NO2

NO2

+HNO3 (c)

H2SO4 (c)

40 Co

HNO3 (c)H2SO4 (c)

90 Co

Cl

NO2

NO2

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 30: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 31: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

(98 )(65 A 70 )HNO3

(CONCENTRADO) + H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

C

39

C

47

53

C

31

69

C

18

82

HH

CH3HH

CH3H3CH

CH3H3CCH3

H

61

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 32: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 33: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

(98 )KNO3

+ H2

SO4

(CONCENTRADO)

d = 184 gmL

2

3

2 4

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 34: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 35: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

(95 A 100 )

HNO3

(FUMANTE) + Ac2

O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 36: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 37: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica

HNO3

(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 38: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 39: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

PROBLEMAS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 40: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASEFormacioacuten 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)

ON

OH

Base

ON

OH

Base H

ON

O+

ANIONNITRONATO

+

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • UV
Page 41: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

Los protones en el nitrometano MeNO2

tienen un pKa de 102 por lo que una base apropiada para llevar a

cabo la reaccioacuten aacutecido-base podriacutea ser el KOH Como el ion

nitronato

esta deslocalizado es una base blanda

que reacciona con aacutecidos blandos

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 42: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 43: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

ON

O

H

O

ONOO

H

HO

NOO

H

H

ONOH

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1

BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 44: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

ON

OR H

O

+ ON

H

O

R

OHO

O O

N

ONO

R

H

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-N-metilefedrina DIPEA = (iso-Pr)2

EtN

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 46: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

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)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 47: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

Cloruro de cetiltrimetilamonio

(CTACl)

Nitroaldol

Reaction in Aqueous Media An Important Improvement of the Henry Reaction

R Ballini G Bosica J Org Chem 1997 62 425-427

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 48: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

A Convenient

Samarium-Promoted

Synthesis

of

Aliphatic

(E)-Nitroalkenes

under

Mild

Conditions

J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423

SmI2

= yoduro de Samario

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 49: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

Ephedrine (EPH) is a sympathomimetic

amine

commonly used as a stimulant appetite suppressant concentration aid decongestant and to treat hypotension

associated with anaesthesia Ephedrine is similar in structure to the synthetic derivatives amphetamine

and methamphetamine Chemically it is an alkaloid

derived from various plants in the genus Ephedra (family Ephedraceae) It is most usually marketed in the hydrochloride and sulfate forms

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 50: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 51: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
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Page 52: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

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

Nitriles

B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-

3052

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 53: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

John Ulric Nef1862-1915

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 NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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REACCIOacuteN DE NEF

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 55: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

NO2OCH3

O

CH3

NCH3

CH3

HO

OCH3NO2

O

85

1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co

OCH3O

O

65

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 56: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

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

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 57: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

Cu-Catalyzed

Enantioselective

Conjugate

Addition

of

Alkylzincs

to

Cyclic

Nitroalkenes Catalytic

Asymmetric

Synthesis

of

Cyclic

α-Substituted

Ketones

C 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

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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Cu-Catalyzed

Enantioselective

Conjugate

Addition

of

Alkylzincs

to

Cyclic

Nitroalkenes Catalytic

Asymmetric

Synthesis

of

Cyclic

α-Substituted

Ketones

C 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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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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

O

NO2 KSO5H

CH3OHNa2HPO4

NaOH (1N)

25 C 1ho

O

O

75

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 60: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

Sustrato Producto Rendimiento ()

Nitrociclohexano

(15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona

(26) 25-hexanodiona

(12a) 75Etilencetal

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

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 61: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

REACCIOacuteN CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
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OHO

o o

ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA

EFECTO α

DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
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MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

O

H

O O SO

OO K

O

H

HOH

O

H

O O SO

OO K

H

O H

O

OHO H

H+

HO O S

O

OO K

H

O H

O H

O

O K

REACCIOacuteN REDOX

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 64: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

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

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 65: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY

AND JACK MELTON J Org Chem 1973

Vol 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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

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INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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Page 66: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

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

NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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NO

O

H

NO

O

H TiCl

ClCl N

O

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3 + Cl

NO

O

H

TiCl

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(III)

TiCl4+TiCl3NO

O

H

TiCl

Cl

(III)

TiCl3

NO

O

H

TiCl

Cl+

(III)

H O H

NO

H

H+ TiCl3HO

(IV)

HO H

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

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OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

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+ SSS

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+H O H

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O H+

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SSS

S SS

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SS S

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O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

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H

H

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NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

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NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

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NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

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S SSO

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S

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OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 68: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

NO

H

H

H O H+ NO

H

H

OH

H H O H

H O HH

NO

H

H

O HHN

O

H

HO H H

+

NO

H

H

OHH

+

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • UV
Page 69: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

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SSS

S SS

SS

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S

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O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

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OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

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OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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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

ONC

O

H

R

H3C OCH3

CH3

BF4

H3C O S

O

OF

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

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OH

SSS

S SS

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SS S

S

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NITROSOBENCENO

O H

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NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

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H

H

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NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

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H

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NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

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OH

+

N H S

S

S

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H O H

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S

S

S

S

S S

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OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 71: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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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

REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+

ON

O

NITRO

Zn HClNH2

ON

O

NITRO

NNH4Cl

ZnOH

H

ON

O

NITRO

NTHF

BH3OH

H

(70 )

(80 )

(80 )

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
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El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+

es

NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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NITROSOR N O

H ClR N O H

Cl

Zno

R N O H

Zn Cl(I)

R N O HZn Cl(II)

H Cl

+ Zn Cl(II)

ClR N O H

HHIDROXILAMINA

o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
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o

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

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ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

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OH

SSS

S SS

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O HSS

SS S

S

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O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

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OHNR

H

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NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

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NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

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H

H

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[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

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SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
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REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

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OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

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H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

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OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

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OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

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SO

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N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
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REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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ON

OZn

NaOH

EtOHCALOR

N N

AZOBENCENO(84 A 86 )

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
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REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)

REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO

MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

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O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
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MEDIO BAacuteSICO

NR O NROH

H+

NaOHR N N R

O

AZOXI

2 eR N N R

AZO

2 eR N N R

H HH2ONaOHH2O

NaOHH2O

HIDRAZO

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

Zn HClCALOR

R NH2 R NH2R NH2

REDUCCIOacuteN

Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

SS

OH

SSS

S SS

SS

OH

O HSS

SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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Las reacciones de H2

Pd

(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente

un H-

a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro

HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA

H2

Pd

soportado en carbono

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

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SSS

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SS S

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SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

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OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 84: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

Palladium-catalyzed

reduction

of

aromatic

nitro groups

to

amines can be accomplished

in high

yield with

wide

functional

group

tolerance

and

short reaction

times at rt using

aqueous

potassium

fluoride

and

polymethylhydrosiloxane

(PMHS) for

aromatic

nitro groups Aliphatic

nitro compounds

are reduced

to

the

corresponding

hydroxylamines

using

triethylsilane

instead

of

PMHSKF

R J Rahaim R E Maleczka

(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090

A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

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SSS

S SS

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SS S

S

SS

+H O H

ON

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NO

O H+

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+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

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H

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NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

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NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

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ONR O NR

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[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

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S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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A microwave-assisted palladium-catalyzed

catalytic

transfer hydrogenation

of

different

homo-

or

heteronuclear

organic

compounds

using

formate

salts

as a hydrogen

source

was

performed

in ([bmim][PF6

] Essentially

pure

products

could

be isolated

in moderate

to

excellent

yields

by simple liquid-liquid

extraction

El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

SSS

S SS

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OH

SSS

S SS

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OH

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SS S

S

SS

O

+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

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H

H

H

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NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

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H

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NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

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H

H

H

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NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro

de sodio (Na2

Sx

) o el sulfuro de amonio ((NH4

)2

S2

) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente

un grupo nitro

de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

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H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

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O

+ SSS

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NITROSOBENCENO

O H

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H

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NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

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S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

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N H S

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S

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S S

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O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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REACTIVOS CON AZUFRE (S)

NO2

NO2

1) S8 NaOH

55 CoNaOH

2) HCl

NH2

NO2

3) NaOH (80 )

N N Zinin (1812-1880)

Zinin N Ann Chem Pharm

1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

SS

ONO

SSS

S SS

SS

ONO SS

SS S

S

SS

+H O H

ON

OH

NO

O H+

O H

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S SS

SS

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SS S

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+ H O H

NITROSOBENCENO

O H

ONR

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H

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[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

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NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

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NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

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S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
Page 88: NITROCOMPUESTOS - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/.../SINTESISYREACCIONESDENITROCOM… · de compuestos con metilenos activos, forman un producto muy estable debido a la

ONR

ONR O NR

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H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ON

O

+ SSS

S SS

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O H+

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NITROSOBENCENO

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NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

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NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

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NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

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S

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O

OH+ N H

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OH

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S S

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OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

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Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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ONR

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H

H

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NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

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NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

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ONR O NR

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NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

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N-FENILHIDROXILAMINA

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S

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O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
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ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
  • UV
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ONR

ONR O NR

OHNR

H

H

H

[H] [H] [H]

NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA

NOH H

N-FENILHIDROXILAMINA

O H+

S

S

S

SS

S SSO

O

OH+ N H

S

S

S

SS

S S

SO

O

OH

+

N H S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

N HH

O H +

ANILINA

H O H

O H

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OH

OH

S

S

S

S

S

S S

SO

O

OHO

Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
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Los reactivos como el LiAIH4

(pero no el NaBH4

) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute

de la

naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute

una amina

HIDRUROS METAacuteLICOS

4 LiH

+ AlCl3

rarr

LiAlH4

+ 3 LiCl

Na

+ Al + 2 H2

rarr

NaAlH4

NaAlH4

+ LiCl

rarr

LiAlH4

+ NaCl

Otra manera de obtener LAH

Reaccioacuten de metatesis

LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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LiAlH4 + 4 H2

O LiOH

+ Al(OH)3

+ 4 H2

Problema

descomposicioacuten del LAH en presencia de agua

Sin embargo

excelente agente reductor

epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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epoacutexido

aldehiacutedo cetona

eacutester

Aacutecido carboxiacutelico

luego luegooacute

Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and

Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull

DOI 101021ja01191a057

NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS

NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS

24 3 2

2

2

2

(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

J Med Chem 2006 49 1101-1112

Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O

(a)CH3NO2 NH4OAc

reflujo

(a) (b)

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Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues

Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori

Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and

Thomas S Scanlan

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • RMN ndash 1H
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REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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  • UV
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Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash

2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

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INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO

Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

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INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

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INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

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Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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Nu +

XNO2

NO2

XN

N

Nu O

O

O O

NuNO2

NO2

+ X

Nu

Ph O

X

IClBr

F

O2N

Nu= =H3C O H3C S

100520340

310000088

259000

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO

REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)

INFLUENCIA DELGRUPO

ELECTROATRACTOR

MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987

Vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen Mieczysław

Mąkosza

and

Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp

282 -

289Synthesis

of

heterocyclic

compounds

via

vicarious

nucleophilic

substitution

of

hydrogen

Mieczysław

Mąkosza Pure

amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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REACCIOacuteN DE SNA VICARIA

NO2

+Ph S

O

PhCl Cl

Cl

NO2

PhOS

Ph

nBu4N OHnBu4N Cl+

nBu4N OH

Ph SO

PhCl N

NPh

SOPh

Cl

H

O

ON

Ph

SOPh

O

O

HCl

NO2

Ph

O SPh

OOO H

MECANISMO DE REACCIOacuteN

A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350

para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane

Reaction

of

nitroarenes

with

tris(benzotriazol-1-yl)methyl

anion

followed

by treatment

with

zinc bromide

and

hydrochloric

acid

yielded

the

corresponding

p-

nitroarylaldehydes

in good

to

excellent

yields

111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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111-Trimethylhydrazinium

Iodide A Novel Highly

Reactive Reagent

for

Aromatic

Amination

via

Vicarious

Nucleophilic

Substitution

of

Hydrogen

P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935

TMHI that

is

easily

prepared

from

11-dimethylhydrazine is

a novel aminating

reagent

for

vicarious

nucleophilic

substitution It

can be used

to

obtain

isomers

not

produced

by reaction

with

other

nucleophilic

aminating

reagents

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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Mecanismo de reaccioacuten propuesto

Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen

M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208

Nitroarenes

react

with

anions

of

tert-butyl

and

cumyl

hydroperoxides

in the

presence

of

strong

bases to

form

substituted

o- and p-nitrophenols The

reaction

usually

proceeds

in high

yields

and

is

of

practical

value

as a method

of

synthesis

and

manufacturing

of

nitrophenols

Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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Mecanismo de reaccioacuten propuesto

ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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ESPECTROSCOPIacuteA

El

alargamiento

del

enlace

N=O

se

observa

en

sentildeales

a

1500‐1600

cm‐1

las

cuales

si

se

comparan

con

las

del

enlace

C=O

en

1650‐1800

cm‐1

se

observa

que

el

primer

grupo

esta

muy desprotegido (polarizado)

IR

RMN ndash 1H

Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ

= 43 = 43

debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor

UV

El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

en la que se presenta la en la que se presenta la εε

maxmax

hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute

conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ

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conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo

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