Química Orgánica II-Curso 2016-2017 Problemas 1 (Hidratos ... · La reacción del aldehído...

Química Orgánica II-Curso 2016-2017 Problemas 1 (Hidratos de carbono y Aminoácidos)

HIDRATOS DE CARBONO 1) Se quiere sintetizar D-galactosa y a partir de D-lixosa como material de partida. En el almacén hay dos frascos sin etiqueta. Se sabe que uno contiene D-xilosa y el otro D-lixosa. ¿Cómo podría determinar químicamente qué frasco contenía la D-lixosa? 2) Indicar como se puede transformar D-galactosa en: a) 2,3,4,6-tetra-O-metil-D-galactopiranosa. b) D-galactopiranósido de metilo.

c) 6-O-metil-D-galactopiranosa. d) -D-galactonolactona.

3) La D-glucosa reacciona con metanol y cloruro de hidrógeno para dar un compuesto A, que reacciona con benzaldehído y cantidades catalíticas de ácido 4-metilbencenosulfónico para dar B. La reacción de B con ácido peryódico genera, después de la hidrólisis ácida, un nuevo monosacárido y otra molécula C. Proponer estructuras para A, B y C, para el monosacárido que se forma, nombrarlo y explicar las reacciones implicadas en esta secuencia.

4) Proponer una síntesis de ácido xilárico a partir de D-glucosa.

5) Proponer una síntesis de ácido L-ribónico a partir de D-glucosa.

6) Transformar D-galactosa en L-galactosa.

AMINOACIDOS

1) Indique para cada uno de los siguientes aminoácidos: prolina, ácido aspártico, cisteína a) los hidrógenos disociables b) la forma que predomina a pH 1 y pH 13 c) calcule el punto isoeléctrico

2) La molécula que se muestra a continuación es una hormona liberadora de la tirotropina (TRH). Segregada en el hipotálamo que provoca la liberación de tirotropina que a su vez estimula la glándula tiroidea. El aislamiento original de la hormona requirió procesar 4 toneladas de tejido del hipotálamo del que se consiguió aislar 1 mg de hormona. Ni que decir tiene que es bastante más conveniente sintetizarla en el laboratorio. Diseñar una síntesis de THR a partir de los aminoácidos Glu, His y Pro (nota: el ácido piroglutámico es una lactama de Glu y puede obtenerse por calefacción de este a 140oC).

3) A continuación se muestran los espectros de 1H-RMN y 13C-RMN de dos -aminoácidos en D2O como disolvente. Asigne a cada uno de los aminoácidos indicados a continuación los espectros que le corresponden (Compuestos C y D). Justifique la multiplicidad y el desplazamiento químico de las señales.

4) Proponer una síntesis efectiva del tripéptido Phe-Gly-Leu a partir de los aminoácidos.

QUÍMICA ORGÁNICA II

Prueba de proceso (20-03-2015) Puntuación máxima 40 puntos (responder: 1a ó 1b, 2, 3, 4a ó 4b y 5) Alumno: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DNI: . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1) a) Dibujar la estructura de los dos compuestos que se nombran debajo de los recuadros. En relación con su poder reductor, marcar con un círculo la respuesta que proceda. (2 x 2,5 puntos) Datos adicionales:

-D-manopiranosa metil -D-xilopiranósido ¿Azúcar reductor? Sí / No ¿Azúcar reductor? Sí / No b) Completar la secuencia sintética siguiente, que permite transformar D-glucosa en D-xilosa. (5 x 1 punto)


2) Sintetizar el derivado del dipéptido Gly-Ala con estructura de éster de bencilo (Gly-Ala-OBn) a partir de los aminoácidos glicina y alanina [Gly: H2NCH2COOH; Ala: H2NCH(CH3)CO2H]. (10 puntos) 3) El 1-metil-1H-pirrol reacciona con metanal, N,N-dimetilamina y ácido acético para dar A (C8H14N2), tras neutralización. El tratamiento de A con CH3I y la reacción posterior del compuesto formado con NaCN y calor da B (C7H8N2). Dibujar la estructura de A y B. Nombrar el compuesto B. (10 puntos) Fórmula A Fórmula B Nombre B


4) Completar las siguientes secuencias de reacción: (5 x 1 punto)

(5 x 1 punto)


5) Dibujar la estructura de la hidracina F y la cetona G que permiten sintetizar el indol H, por tratamiento con ácido y calor. Justificar de forma breve pero clara la etapa del mecanismo de formación del enlace C3-C3a del indol formado. (10 puntos)

Química Orgánica II-Curso 2016-2017 Cuestiones TEMA 3 (Piridina y Benzoderivados)

1) Proponga una ruta de síntesis para 4-metilfenil 3-piridil cetona a partir de piridina y cualquier otro reactivo que sea necesario.

2) La reacción de 2,3-dimetilpiridina-1-óxido con anhídrido acético y calor da lugar a la formación de acetato de (3-metilpiridin-2-il)metilo. Bajo las mismas condiciones el N-óxido de piridina genera acetato de piridin-2-ilo. Explicar el transcurso de dichas reacciones.

3) La reacción de 2-metil-5-nitropiridina con bromoacetona origina un sólido cristalino A (C9H11BrN2O3). El tratamiento de este sólido con hidrogenocarbonato de sodio genera el compuesto B. Deducir las estructuras y escribir un mecanismo.

4) Proponer una síntesis de 5-etil-2-metilpiridina empelando piperidina, butanal, 3-buten-2-ona y los reactivos adicionales necesarios.

5) Cuando se calienta 1-vinilisoquinolina con malonato de dietilo y etóxido de sodio en etanol se obtiene 2-[2-(isoquinolin-1-il)etil]propanodioato de dietilo, después de neutralización. Explicar esta transformación.

6) La reacción de 2-aminobenzofenona con 2-butanona en ácido acético a reflujo en presencia de cantidades catalíticas de ácido sulfúrico da 4-fenil-2,3-dimetilquinolina (88%). Sin embargo, cuando la reacción se efectúa en hidróxido de potasio en etanol a 0ºC se obtiene 4-fenil-2-etilquinolina (77%). Explicar estos hechos experimentales.

7) Proponer una ruta de síntesis para el compuesto tetracíclico A a partir de 4-etoxibenzaldehído y de 1-(2-bromoetil)-3-metoxibenceno en la que, en primer lugar, se obtenga como compuesto intermedio 6-etoxi-1,2-dihidroisoquinolina. (Puede utilizar otros reactivos orgánicos adicionales).

8) El tetrafluoroborato de 2,4,6-trimetilpirilio reacciona con N-etilamina para dar tetrafluoroborato de 1-etil-2,4,6-trimetilpiridinio, sin embargo, con N,N-dietilamina genera N,N-dietil-3,5-dimetilanilina. Explicar estos resultados.

9) La 6-metoxiisoquinilin-1(2H)-ona es un intermedio en la síntesis de alcaloides de la isoquinolina y se prepara fácilmente a partir de 4-metoxibenzaldehído siguiendo la siguiente secuencia sintética:

Problemas adicionales:

10) Proponer una ruta sintética que permita transformar el 5-oxononanal en 4-bromo-2-butilpiridina. Explicar brevemente las reacciones involucradas.

11) ¿Qué productos de partida utilizaría para la síntesis de Hantzsch de las siguientes piridinas?

12) Completar la siguiente secuencia sintética, justificando la respuesta.

13) El tratamiento de 4,7-dicloroquinolina con una mezcla de fenilacetonitrilo y amiduro de sodio da lugar a un compuesto D (C17H11ClN2). Proponer una estructura y justificar su formación.

Química Orgánica II-Curso 2016-2017: Problemas TEMA 4 (Heterociclos aromáticos cinco eslabones y benzoderivados)

1) Una variante de la síntesis de índoles de Fischer consiste en la utilización de hidroxilaminas en lugar de hidracinas. Por ejemplo, el tratamiento de N-fenil-N-hidroxicarbamato de etilo con propinoato de etilo en presencia de N-etil-N,N-diisopropilamina a temperatura ambiente genera 1Hindol1,3dicarboxilato de dietilo con un rendimiento del 89%. Proponga un mecanismo para esta transformación. 2. La 2-veratriltriptamina es un intermedio en la síntesis de estricnina y se prepara fácilmente a partir de acetoveratrona (metil 3,4-dimetoxifenil cetona) siguiendo la siguiente secuencia sintética:

Complete la secuencia, proponga estructuras para los productos intermedios y explique las reacciones involucradas. 3. Prepare (1Hindol2il) (4piridil) cetona de forma eficiente, a partir de 1Hindol y piridina como fuente de sistemas heterocíclicos. 4. Cuando el 3-etil-3-metil-3H-indol se trata con una disolución etérea saturada de cloruro de hidrógeno se obtienen dos productos isómeros del material de partida. Deduzca las estructuras de los dos productos y justifique su formación. 5. El tratamiento de (E)-6-(1-metil-1H-indol-3-il)hept-2-en-1-ol con ácido sulfúrico genera una mezcla de 1,9-dimetil-4-vinil-2,3,4,9-tetrahidro-1H-carbazol y 4,9-dimetil-1-vinil-2,3,4,9-tetrahidro-1H-carbazol. Explique esta transformación. 6. El tratamiento del derivado de furano con estructura A con cantidades catalíticas de ácido trifluoroacético da lugar a la formación del compuesto B. Proponga un mecanismo para esta isomerización y nombre el compuesto B.

7. El calentamiento de ciclopentanocarbaldehído con fenilhidracina en presencia de cantidades catalíticas de ácido p-toluenosulfónico genera 2,3,4,9-tetrahidro-1H-carbazol (2,3,4,9-tetrahidro-1H-dibenzo[b,d]pirrol. Justifique esta transformación detallando el mecanismo de reacción implicado.

Química Orgánica II-Curso 2016-2017: Problemas TEMA 5

1. Cuando el 1-(3-metilbutil)-2-oxociclopentanocarboxilato de metilo se trata sucesivamente con metóxido de sodio en metanol a reflujo y bromoacetato de metilo se genera 3-(3-metilbutil)-1-metoxicarbonilmetil-2-oxociclopentanocarboxilato de metilo. Explicar detalladamente esta transformación.

2. Proponer una ruta sencilla para transformar butanal en ácido 2-oxopentanoico.

3. Proponer una síntesis que permita realizar la siguiente transformación en el menor número de pasos:

4. La reacción de propiofenona (1-fenil-1-propanona) con cloruro de diciclohexilborano en presencia de trietilamina produce el enolato de boro A. El tratamiento de A con tiofeno-2-carbaldehido seguido de hidrólisis conduce a B (3-hidroxicetona). Represente el estereoisómero mayoritario de A. Dibuje el estereoisómero mayoritario de B y el estado de transición que conduce al mismo (según el modelo de Zimmermann-Traxler). Sin embargo, cuando se utiliza cloruro de dibutilborano en lugar de cloruro de diciclohexilborano se obtiene un diastereoisómero de B. Sugiera una explicación razonada de este hecho.

5. El acetato de 3-yodopropilo reacciona sucesivamente con zinc, cianuro de cobre y 2-fenilpropanal para dar lugar a acetato de 5-fenil-4-hidroxihexilo, después de la hidrólisis. El análisis estructural de este compuesto indica que se trata mayoritariamente del diastereoisómero syn. Completar la reacción y justificar la estereoselectividad del producto final.

6. El calentamiento de o-aliloxifenildiazometano origina A. Si el diazocompuesto de partida se irradia con luz ultravioleta se obtiene una mezcla de los productos B y C. Justificar la formación de los productos A-C.

7. El calentamiento de una mezcla de 2,2-dimetil-4-yodometil-1,3-dioxolano, propenoato de metilo, hidruro de tributilestaño y cantidades catalíticas de azobisisobutironitrilo a reflujo de benceno origina, después de un calentamiento con una disolución de ácido sulfúrico 6N, tetrahidro-6-(hidroximetil)-2-piranona. Explicar esta transformación.

8. Explicar la siguiente transformación y asignar la configuración relativa a los centros estereogénicos del producto final acorde a la propuesta mecanística.

9. Indique como llevaría a cabo las siguientes transformaciones:

Química Orgánica II-Curso 2016-2017 Problemas TEMA 6

1. Convertir (1R,2S)-1-fenil-2-metil-1-butanol en (Z) y en (E) de 1-fenil-2-metil-1-buteno, de forma selectiva.

2. Indicar de forma razonada como se puede convertir de forma selectiva (E)-3-hexeno en el (Z)-3-hexeno.

3. Proponer una ruta selectiva para transformar 2-metilciclohexanona en 2-deuterio-3-metilciclohexeno.

4. La reacción del aldehído salicílico (2-hidroxibenzaldehído) con hidróxido de sodio acuoso seguido de tratamiento con bromuro de trifenil vinil fosfonio da lugar a 2H-cromeno (2H-benzo[b]pirano). Explicar esta transformación.

5. El tratamiento del óxido de difenil propil fosfina con butillitio a 78ºC y la adición posterior de -butirolactona da A, después de la hidrólisis. El tratamiento de A con borohidruro de sodio en etanol da lugar al compuesto B, que cuando se trata con hidruro de sodio genera 4-hepten-1-ol, después de la hidrólisis. Escribir las reacciones, proponer estructuras para A y B e indicar la estereoquímica del alcohol final. Justificar la respuesta.

6. Explicar la siguiente transformación siguiente, proponiendo los intermedios clave implicados en el mecanismo de la reacción:

N2CHSiMe3

1. BuLi, -78ºC

OO

O

2. -78 a 0ºC

O

O

7. Teniendo en cuenta los diferentes métodos de formación de dobles enlaces, proponer una ruta sintética para esta transformación:

O

O

HO

D

H

H

H

H

D

8. Completar y justificar la formación de los productos de la siguiente transformación.

9. Completar la siguiente secuencia de reacción indicando los productos intermedios y los reactivos necesarios y condiciones de reacción requeridas para la preparación del alquino indicado.

Química Orgánica II- Curso 2016-2017. Problemas TEMA 7

1. Indicar la esteroquímica de los productos de los siguientes reagrupamientos:

2. Complete la siguiente secuencia de reacciones indicando la estereoquímica A y B.

3. El cis-biciclo[6.2.0]deca-2,9-dieno se isomeriza cuando se calienta a 220 ºC originando

el derivado de naftaleno que se indica a continuación. Indique la estereoquímica del

producto final.

4. Proponga un mecanismo para la siguiente transformación:

5. La reacción de diazoacetato de etilo con benceno en presencia de catalizadores

metálicos conduce a derivados de cicloheptatrieno (Reacción de Buchner). Indique las

reacciones implicadas en esta transformación.

6. La síntesis de carvona mediante la secuencia que se indica a continuación fue descrita

por el grupo de Trost en 1980 (J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 3554). Complete dicha

secuencia indicando la estructura de los compuestos C-G.

7. Reacción de -pirona H con acrilato de metilo a reflujo durante un periodo

prolongado de tiempo conduce al compuesto I (junto con otros isómeros). Proponga

un mecanismo que explique la formación de este compuesto.


EXAMEN FINAL (26-06-2015) Alumno/a: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DNI: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pregunta 1 Pregunta 2 Pregunta 3 Pregunta 4 Pregunta 5 Pregunta 6 Pregunta 7 Total NOTA

(máximo) 100 puntos

(máximo) 30 puntos

(máximo) 20 puntos

(máximo) 20 puntos

(máximo) 40 puntos

(máximo) 40 puntos

(máximo) 50 puntos

(máximo) 300 puntos

1) Completar las secuencias sintéticas siguientes definiendo en los recuadros que se proporcionan los reactivos requeridos o los productos formados, según corresponda. (10 x 10 puntos)


2) Responder a las siguientes cuestiones relativas a la transformación que se detallan en la siguiente secuencia de reacciones (marque con una cruz la respuesta correcta, cuando corresponda). (5 x 6 puntos)

I) La ciclación de (Z)-penta-2,4-dien-1-ol con anhídrido maleico es un ejemplo de reacción: Iónica Pericíclica II) La regioselectividad de dicha ciclación depende de (representar de forma específica y precisa el motivo): III) El control de la estereoselectividad observada para dicha reacción de ciclación es: Cinético Termodinámico IV) El estado de transición que justifica la estereoquímica relativa de dicha ciclación es: V) El control de la estereoquímica de la reacción de epoxidación es de origen: Electrónico Estérico


3) Nombrar o dibujar la fórmula de los siguientes compuestos, según corresponda. (4 x 5 puntos)

4) Proporcionar las estructuras correspondientes a los compuestos A y B, y las justificaciones que se solicitan, en relación con la siguiente secuencia sintética: (4 x 5 puntos)

La reacción de propanal con pirrolidina (2,3,4,5-tetrahidro-1H-pirrol) en medio ácido da un producto de condensación cuya reacción posterior con 2-metilprop-2-enal origina, tras hidrólisis, el compuesto A (C7H12O2). La reacción de A con hidroxilamina en medio ácido y calor da B (C7H9N). El espectro de 1H RMN de B se muestra en la página siguiente. A B


Espectro 1H RMN de B Integral: 2/1/6

- ¿Cuál es el origen del desapantallamiento que se observa en el espectro de B para tres de sus átomos de hidrógeno en comparación con los seis restantes? - Detallar el mecanismo para la conversión de A en B.


5) Proponer rutas de síntesis eficaces y selectivas para obtener los siguientes compuestos. (2 x 20 puntos)


6) Proponer mecanismos de reacción para las siguientes transformaciones. (2 x 20 puntos)


7) Responder las siguientes cuestiones, marcando con una cruz las respuestas correctas (5 x 10 puntos) I) El glicósido de metilo de la manosa se prepara por tratamiento del azúcar con:

II) El punto isoeléctrico de la tirosina es: 5,65 6,15 9,60

III) El siguiente derivado de disacárido es un azúcar: reductor no reductor

IV) ¿Qué reactivo es activo para promover la siguiente transformación?

V) Dado el siguiente triol, indique el oxidante que permite llevar a cabo la oxidación mostrada, de forma selectiva.

TEMA 7

Formación de ciclos

Reacciones Pericíclicas

REACCIONES PERICÍCLICAS

Son procesos concertados que ocurren a través de un estado de transición cíclico en el que se forma y se rompe más de un enlace

reacción de

cicloadición

reagrupamiento

sigmatrópico

reacción

electrocíclica

Diels-Alder

+

REACCIÓN DIELS-ALDER

Dieno Dienófilo

Dienófilo

NC

CNNC

CN

CNNC

CN

CN

CN

CN

CHO

CO2MeMeO2C

MeO2C

CO2Me

MeO2C CO2Me

O

O

O

O

O

O

R H

N

R H

R'

N

O

R

1

5x104

5x105

5x107

transoidecisoideD

OMe

Me3SiO

NR2

R2N

O OR

N

NR2

N

NR2

+

REACCIÓN DE DIELS-ALDER

Dieno Dienófilo

REACCIÓN DE DIELS-ALDER

HOMO

HOMO

LUMO

LUMO

Mecanismo

No sustituidos Demanda normal Demanda inversa

1

2

3

4

1

2

D

A

D

A

HOMO

HOMO

HOMO

HOMO

HOMO

LUMOLUMO

LUMO

LUMO

HOMO

LUMO

Nivel noenlazante

1

2

3

4

1

2

3

4

1

2

1

2

REACCIÓN DE DIELS-ALDERMecanismo

Nivel noenlazante LUMO

REACCIÓN DE DIELS-ALDERRegioquímica

D

A

D

D D

A

D

A

D A


HOMO butadieno(omitidas posiciones 2 y 3)

HOMO anión pentadienilo(omitidas posiciones 1, 3 y 4)

LUMO etileno LUMO catión alilo(omitida posición 1)

1

2

3

4

+ =

coeficientecero

coeficientecero

+=

A D

A

D

12

3

HOMO anión alilo(omitida posición 1)

LUMO catión alilo(omitida posición 1)


HOMO butadieno(omitidas posiciones 2 y 3)

LUMO etileno

1

2

3

4

+ =

coeficientecero

coeficientecero

+ =

D

D

A

D

A

12

3

12

3

CO2Me

CO2Me

+

CO2Me

CO2Me

CO2Me

MeO2C

+

CO2Me

CO2Me

+

REACCIÓN DE DIELS-ALDEREstereoquímica:

Principio cis

O

O

O

H

H

REACCIÓN DE DIELS-ALDEREstereoquímica:

H

OO

OH

HH

O

O

O

interacción orbital secundariafavorece el ET endo

HOMO

LUMO

CO2H

O

O

+

O

O

HO2CH

H

Regla de adición endo

O

O

O

H

H

endoexo

O

CO2Me

REACCIÓN DIELS-ALDER INTRAMOLECULAR

MeO2C

CO2Me

CO2Me

H

H

CO2Me

H

H

150ºC 60 40 65%

EtAlCl2, 23ºC 100 0 60%

endoexo

REACCIÓN RETRO DIELS-ALDER

NO

OAc

+

Ph

180ºC

25ºC

REACCIONES DE CICLOADICIÓN [2+2]

h

hexano

26,5% 6,5% 6%

+ + +

+

85%

≡

h

hexano

77%

O



h

hexano+ +

89%99 1

66% 99 1

+ +

++

89%

4,4 1

1. H2/Pd

2. LiAlH4

(+)-preussin

Reacción Paterno Büchi

REACCIONES DE CICLOADICIÓN DIPOLAR 1,3

+

dipolo dipolarófilo

azidas diazoalcanos óxidos de nitrilo

nitronas iluros de azometino ozono

R

A

B

D

REACCIÓN ENO

eno enófilo

HX

Y

H

O

O

O

170ºC

80%

170ºC

80%

+

+

Me2AlCl

DCM, 25ºC+

65%

Claisen

143-160ºC 160-190ºC

145-170ºC 145-165ºC

REAGRUPAMIENTOS SIGMATRÓPICOS [3+3]

O O O

O O O

O

O

O

O

calor

Oxy-Cope

Cope


200ºC

90%

1. KH, THF, RT

18-corona-6

2. hidrólisis

68-75%

Oxy-Cope


HOO

BuBuBu

15ºC

1. KH, THF, RT

18-corona-6

2. hidrólisis

Claisen-Ireland

1. LDA, THF, -78ºC

2. TBSCl

1. 65ºC

2. HCl

R2BBr, Et3N

PhMe/hexano

´R2BOTf, iPr2NEt

DCM

-20ºC

-20ºC

79%, 74% de

65%, 80% de

75%, 98% de


O

O

O

TBSO

O

OH

O

O

O

R2BO

CO2H

O

O

O

R2BO

CO2H


1. 1,3-ditiano2. BuLi, -78 ºC

3. 20 ºC4. hidrólisis

g-ciclocitral

P(OMe)3, MeOH

74%

sulfóxido sulfenato

SPh O

OPhS OH

Br

CHO

S

S

Br

1

2 3

S

S

S

S

4

Y

XR

R' calor

REACCIONES ELECTROCÍCLICAS

140-150ºC

conrotatorio

181ºC

conrotatorio

h

disrotatorio

h

disrotatorio

HOMOLUMO

REACCIONES ELECTROCÍCLICAS

132ºC

conrotatorio

h

disrotatorio

132ºC

conrotatorio

h

disrotatorio

HOMOLUMO

TEMA 8

Reaccionesde

oxidacióny

reducción

REACCIONES DE OXIDACIÓN

Oxidación de: AlcoholesCarbonilosAlquenos

Transformaciones de grupos funcionales:

Oxidación de alcoholes:

a) compuestos de cromo

OXIDACIÓN DE ALCOHOLES

+ H2CrO3

OH O

84%

MeO2COH

O

MeO2CO

OCrO3.py2 (exceso)

DCM 25 ºC96%

O

OH

OEt

O

O

O

O

OEt

O

OPDC

(1,4 equiv)

DCM

84%

OH

OCr

O

O

OO

H

Cr

O

O

OH

H2CrO4/H2SO4

acetonaReactivo de Jones

b) compuestos de manganeso

c) compuestos de rutenio


TPAP

O H

OH

OMe

HO

O H

OH

OMe

O

MnO2

acetona

97%

Alcoholes alílicos

bencílicos

propargílicos

OBn

O

O

OSiPh2t-BuHO

OBn

O

O

OSiPh2t-BuOTPAP (cat.)

NMO

MeCN, 25 ºC

Ru

O

O

OOPr4N95%

d) DMSO

CO2 + CO

RCH(OH)R’Et3N

+ SMe2


Oxidación de Swern

OH

O O

O

O O1. DMSO, (COCl)2

CH2Cl2, -78 ºC

2. Et3N

95%

S O Cl

O

Cl

O

S O

O O

Cl

Cl

S Cl

S O R

R'H

O

R R'

+ +

Cl

S Cl +ClS O

H

R

R'

Et3NH+Cl-Cl

HCl

e) Dess-Martin (DMP)

f) TEMPO


OO

MeOOH

OO

MeOO

DMP(1,3 equiv)

DCM, 0 ºC

O

I

AcOOAc

OAc

O70%

HN

C4H9HO

C5H11

HN

C4H9

C5H11

O

DMP(1,3 equiv)

DCM, 0 ºC

87%

DMP

NPh2C

O

OH

HOO

O

TEMPO (1 mol%)NaOCl

DCM, -5 ºC

N

O

N

O

TEMPO

96%

O

IAcO

O

O

O

R

H

O

NPh2C

O

OH

HOO

OH

a-Hidroxicetonas

Baeyer Villiger

tert-alquilo>ciclohexilo, sec-alquilo, bencilo, fenilo>alquilo primario> metilo

OXIDACIÓN DE CETONAS

O

Ph

O

PhHO1. LDA, THF, 78ºC

2. MoOPH, 70 a 0ºC3. H2O

Mo

O

· Py· (Me2N)3POO

O O

O

MoOPH

Ph

O

PhO

OPhCO3H

CHCl3

R R'

O H

O

OO

R''

R OR'

O

HO

O

R''O O

R R'

H

O

O

R''

O

O

O

m-CPBA

CHCl3

+

70%

reacción eno

reagrupamientosigmatrópico [2,3]

OXIDACIÓN DE ALQUENOS. OXIDACIÓN ALÍLICA

O O OHO

O

SeO R

OH

H R

O SeO

SeO R

OH

ORSe

OH OHR

OSe

ROH

SeO2 (10 mol%)tBuOOH, DCM

+

OXIDACIÓN DE ALQUENOS. EPOXIDACIÓN

PhCO3H(CH2)7CO2HH17C8

(CH2)7CO2H

O

H17C8

(CH2)7CO2H

H17C8(CH2)7CO2H

O

H17C8PhCO3H

H O

OO

O

HO

O

OmCPBA

CHCl380%

OCOMe

O

OCOMe

O

OCOMe

mCPBA

DCM

90%

+

O

OH

DCM

DCM

O

OHOH

mCPBA

DCM

98%

+

minor. mayor.

98 2:

Epoxidación alcoholes alílicos

Epoxidación alílica asimétrica


OH

VO(acac)2 (cat.)t-BuOOH, C6H6

calor

OH

O

OH OHO

90%t-BuOOH

VO(acac)2 (cat.)CH2Cl2, 20 ºC

83%

OH OHO

OHO

t-BuOOHTi(OiPr)4 (5 mol%)(-)-DET (7,5 mol%)

tamiz molecularDCM, -40 ºC

t-BuOOHTi(OiPr)4 (5 mol%)(+)-DET (7,5 mol%)

tamiz molecularDCM, -40 ºC

70%, 92% ee 77%, 93% eeEpoxidación de Sharpless


EtO2CCO2Et

OH

OH

EtO2CCO2Et

OH

OH

OTi

O

OTi

O

OiPr

E

O

EtO

iPrO

E

E

O

O

tBu

O

R

D-(–)-tartrato

L-(+)-tartrato

R2

R1

R3OH

[O]

[O]

OXIDACIÓN DE ALQUENOS. DIHIDROXILACIÓN

OsO4

antisynHO OH HO

OH

MeO

CO2Et

MeO

CO2Et

OH

OH

1. OsO4 (0,2 mol%), NMOt-BuOH, H2O, 20 ºC

2. Na2SO3(aq)

88%

OH OH

OH

OH

OH

OH

OH

OsO4 (cat)NMO

94%

12 1:

R

Os

O O

OO O

Os

OR O

O OH

OHR

+

OsO3+

Dihidroxilación asimétrica


(DHQD)2PHAL

(DHQ)2PHAL

BuBu

BuBu

HO

OH

[K2OsO4.2H2O] (0,2 mol%)(DHQD)2PHAL (1 mol%)

[K3Fe(CN)6], K2CO3

MeSO2NH2, t-BuOH, H2O0 ºC

BuCO2Me

[K2OsO4.2H2O] (0,2 mol%)(DHQ)2PHAL (1 mol%)

[K3Fe(CN)6], K2CO3

MeSO2NH2, t-BuOH, H2O0 ºC

NN

OO

N

OMe

N

MeO

NN

NN

OO

N

OMe

N

MeO

NN

BuCO2Me

OH

OH

97% ee

96% ee

RS

RL

RM

H

OsO4

OsO4

KMnO4

I2, AgOCOR

Aminohidroxilación


KMnO4, H2O, NaOH

BnMe3N+Cl-, 0ºC

50%

I2, AgOAc, AcOH, CCl4

I2, AgOAc, AcOH, H2O

OH

OH

OAc

OAc

OH

NHTsOs

NTsO

O O74%

OAc

OH

OsO4 (1 mol%)TsNClNa.3H2O

BuNMe3 ClH2O/CHCl3, 60 ºC

Ozonólisis

OsO4/HIO4

OXIDACIÓN DE ALQUENOS. RUPTURA OXIDANTE

O3

NaBH4

Me2S

H2O2

+

+

+

cicloadicióndipolar 1,3

OsO4 cat/H2O HIO42

RR'

R'' O

OO

R R''

R'

R OH

O

R' R''

O

R' R''

O

R H

O

R H

OH

R' R''

OH

R

R

R

R

O OO

OO

O

RR

RR

RR

OR R

OO

O

OO

R R

RR

R

R

R

R HO OH

R RR R

R R

O

R RR R

OI

O

O OOH

HIO4

HIO3

REACCIONES DE REDUCCIÓN

Hidrogenación catalítica

Metales en disolución

Hidruros metálicos

HIDROGENACIÓN CATALÍTICA

Catálisis heterogénea

Catálisis homogénea

Catalizadores

PtO2

(Cat. Adams)

Pd/C Ni Raney CuCr2O4


Grupo funcional Producto de reducción

RCOCl RCHO, RCH2OH

RNO2 RNH2

RC≡CR (Z)-RCH=CHR RCH2CH2R

RCHO RCH2OH

RCH=CHR RCH2CH2R

RCOR RCH(OH)R

PhCH2OR PhMe + ROH

RC≡N RNH2

Hidrocarburos aromáticos policíclicos Productos reducidos parcialmente

RCO2R’ RCH2OH + R’OH

RCONHR’ RCH2NHR’

benceno ciclohexano

RCO2–Na+ inerte

Hidrogenación catalítica. Orden aproximado de reactividad de grupos funcionales.

Heterogénea

estereoespecífica syn


Me

Ph Me

Ph H H

Me PhPh Me

H2; Pd/C(racémico)

H H

Me MePh Ph

Me

Ph Ph

Me

H2; Pd/C (meso)

MeMe CO2H

MeMe CO2H

H

H

H2; Pd/C Adición por la cara menos impedida

Homogénea


OHOH

H2, [(Ph3P)3RhCl] (cat.)

catalizador de Wilkinson

catalizador de Crabtree

80%

OHH

OH

H2, [Ir(COD)py(PCy3)]PF6

84%

Tolera grupos funcionales:carbonilo, ciano, nitro, cloro

1. Na, NH3(liq)

EtOH

EtOHNa

Ph Ph

O

Ph Ph

ONa

Ph Ph

O O

Ph Ph

Ph Ph

OH

Ph Ph

O

Na Na

NaPh Ph

OH

Ph Ph

OH

Ph Ph

HO OH

Ph Ph

H2O/HCl

Na, EtOH

REDUCCIÓN CON METALES EN DISOLUCIÓN

2. H2O/HCl

Na

O

O

OH

OH

1. Mg/Hg

2. H2O, HCl

68%

NaOEt NaOEt

O O

R R


+ 2 R’ONa

O O

R R Na

CO2Et

CO2EtO

OH

1. Na, xileno, calor

2. H2O/HCl63%

Na

Na

R OR'

O

R OR'

O R'O OR'

O O

R R

O O

R R

O O

R R

Na Na

Na Na Na

Na

Condensación aciloínica


Metal/Amoniaco o aminaSistemas conjugados

Na NH3

Na NH3

NaNH2

Na, NH3(liq)

Na

Na NaNH2

Li

Li

tBuOH

Li

Li


Metal/Amoniaco o amina

HO

MeH

O

MeH

Li, NH3(liq)/EtOH

92%

80%O

O

OO

HO

HO

HO OH

OHLi

Sistemas conjugados

1. Li, NH3(liq)/Et2OtBuOH (1 equiv)

2. NH4Cl/H2O

LiOBut



Reducción de Birch

Li EtOH Li EtOH

hidrólisis suave

hidrólisis más drástica

Li EtOH Li EtOH

Li, NH3(liq)/EtOH

Li

LiOEt

Li

LiOEt

OMe

Me

OMe

Me

Li, NH3(liq)/EtOH

Me

O O

OMe OMe OMe OMe

Li Li

OMe

LiOEt LiOEt

Aromáticos



CO2H CO2H

1. Na, NH3(liq), EtOH

2. H3O+

90%

O O O O

Na

CO2NaCO2NaCO2H

Na EtOH

Na

Na

NaOEt

CO2Na

EtOH

NaOEt

H3O+

Aromáticos

2

REDUCCIÓN CON HIDRUROS METÁLICOS

LiAlH4

Grupos funcionales reducidos por hidruro de litio y aluminio.


R―COCl R―CH2OH

R―NO2 R―NH2

R―CHO R―CH2OH

R―CO―R R―CH(OH)―R

R―CO2R’ R―CH2OH + R’OH

R―CO2H R―CH2OH

R―CONHR’ R―CH2NHR’

R―CONR’2 R―CH2NR’2 o RCHO

R―C≡N R―NH2 o RCHO

R―CH=NOH R―CH2NH2

Ar―NO2 Ar―NHNH―Ar

o Ar―N=N―Ar

RCH2―Br RCH3

RCH2―OSO2Ar RCH3

R―CH(OH)CH3O

R

B2H6


R―CO2H R―CH2OH

R―CH=CH―R R―CH2CH(R)BR’2

R―CHO R―CH2OH

R―CO―R R―CH(OH)―R

R―C≡N R―NH2

R―CONR’2 R―CH2NR’2

(RCO)2O R―CH2OH

R―CH2CH2OH

R―CO2R’ R―CH2OH + R’OH muy lento

R―COCl inerte

R―NO2 inerte

O

R

Orden aproximado de reactividad de grupos funcionales con diborano.

REDUCCIÓN CON HIDRUROS METÁLICOS

REDUCCIÓN DE WOLFF-KISHNER

N2

H2O

Ph

NNH2

PhKOH

microondas

NH2NH2

PhMe, microondasPh

O

96% 75%

R

N

R'

NH2KOH

H2OR

N

R'

NH

R

N

R'

NHK

R

N

R'

NH

R

N

R'

NHKOH

H2OR

N

R'

N K

R R'

KR R'

KOH

H2O

KOH

Metal/Ácido

Reducción de Clemensen

Ph C18H37

O

Ph C18H37

Zn, HCl

88%

Química Orgánica II-Curso 2016-2017 Problemas 1 (Hidratos ... · La reacción del aldehído...

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