SÍNTESIS DE FURANOS, PIRROLES, TIOFENOS, INDOLES Y 1,4-

DIHIDROPIRIDINAS

Síntesis de Paal-Knorr de furanos, pirroles y tiofenos1. Determina la estructura del producto de las siguiente reacción:

Hay una fuente de azufre y tenemos un compuesto 1,4-dicarbonílico (dos carbonilos de aldehido o cetona): el producto es un tiofeno

2. Determina la estructura del producto de las siguiente reacción:

No hay fuente de nitrógeno ni de azufre; por tanto, generará un furano. Identificamos a los dos carbonilos “ocultos” en forma de un cetal a la izquierda y a la derecha a un oxirano, cuyo carbono menos sustituido funciona como un equivalente de un carbonilo de aldehido. Ambas estructuras serán modificadas por el medio ácido acuoso para generar los dos carbonilos:

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3. Determina la estructura del producto de las siguiente reacción:

Tenemos una amina primaria, la cual es fuente de nitrógeno; por tanto, lo que se genera es un pirrol.

4. Determina la estructura del producto de las siguiente reacción:

Se forma un pirrol gracias a la presencia de una amina primaria, la única que puede condensarse con el compusto 1,4-dicarbonílico para generar el producto.

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5. Determina la estructura del producto de las siguiente reacción:

Al no haber fuente de N ni de S y solamente catálisis ácida, lo que deberá generarse es un furano:

6. Determina la estructura del producto de las siguiente reacción:

Los únicos dos grupos carbonilo que deben considerarse para la formación del anillo heterocíclico son los que poseen naturaleza cetónica (el carbonilo de éster

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es apreciablemente menos electrofílico y no interviene). La presencia de un átomo de nitrógeno en una amina primaria deja claro que lo que se formará es un pirrol:

7. Determina la estructura del producto de las siguiente reacción:

El tetrahidrofurano, bajo las condiciones de un ácido de Lewis (FeCl3) y agua destruirá al heterociclo y lo transformará en un compuesto 1,4-dicarbonílico que se genera in situ:

Este mismo intermediario es el que sufre la anillación para trabnsformarse en el pirrol correspondiente, dado que se halla presente una fuente de nitrógeno:

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Síntesis de Hantzsch de pirroles8. Determina la estructura del producto de las siguiente reacción:

9. Determina la estructura del producto de las siguiente reacción:

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Síntesis de Feist-Benary de pirroles10. Determina la estructura del producto de las siguiente reacción:

En la primera etapa se elimina una molécula de HCl y en la segunda una de agua.

Síntesis de Fischer de indoles11. Determina la estructura del producto de las siguiente reacción:

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12. Determina si la síntesis de índoles de Fischer es un método adecuado para preparar el siguiente compuesto:

La cetona que se requiere posee dos hidrógenos en ambos sustituyes alquilo, pero es simétrica, por lo que estaría generándose un solo producto con la estrategia de Fischer. Por lo tanto, es adecuado considerar este método para la preparación del compuesto que se requiere.

13. Determina si la síntesis de índoles de Fischer es un método adecuado para preparar el siguiente compuesto:

La cetona que se requiere posee dos hidrógenos en sólo uno de sus sustituyes alquilo, por lo que estaría generándose un solo producto con la estrategia de Fischer. Por lo tanto, es adecuado considerar este método para la preparación del compuesto que se requiere.

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14. Determina si la síntesis de índoles de Fischer es un método adecuado para preparar el siguiente compuesto:

El análisis retrosintético permite deducir que se precisaría de fenilhidrazina y de la siguiente cetona:

Esta cetona no es simétrica y cada uno de sus sustituyentes posee dos hidrógenos :

Ello implica la posibilidad de que durante el proceso se forme una seguna molécula de indol. Por tanto, en este caso no será conveniente hacer uso de la síntesis de índoles de Fischer, por lo menos no de manera directa.

Síntesis de Hantzsch de 1,4-dihidropiridina15. Representa al producto de la siguiente reacción:

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La 1,4-dihidropiridina que se estará obteniendo será simétrica, ya que se están adicionando dos equivalentes del -cetoéster:

16. Representa al producto de la siguiente reacción:

La 1,4-dihidropiridina que se estará obteniendo será asimétrica, ya que se están adicionando una enamina y un éster ,-insaturado. En este ejercicio, sólo es cuestión de colocar adecuadamente a este último para poder identificar la estructura del producto.

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17. Con respecto al ejercicio anterior, indica cuáles fueron los precursores de la enamina y del éster ,-insaturado.

Cada una de estas sustancias se debe preparar a partir de sus propios precursores.

18. Indica a partir de qué precursores podrías obtener la siguiente 1,4-dihidropiridina:

Al tratarse de una 1,4-dihidropiridina simétrica se requerirán dos equivalentes de un solo -cetoéster:

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19. Indica a partir de qué precursores podrías obtener la siguiente 1,4-dihidropiridina:

Al tratarse de una 1,4-dihidropiridina asimétrica se requerirá una enamina y un éster ,-insaturado: