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sábado, 23 de noviembre de 2019

UN NUEVO ATAJO PARA LA SÍNTESIS DE PIRROLIDINAS


Francisco Lorca Salcedo

La pirrolidina es una unidad estructural predominante en productos farmacéuticos y materiales naturales biológicamente activos.
Una de las formas más habituales para su síntesis es a partir de olefinas. Ejemplos recientes han incluido reacciones de β-aminoaldehídos, aminas de cinamilo protegidas y aziridinas con varios tipos de alcanos como fuentes de dos carbonos, también se han usado estrategias que utilizan alquenos como socios de acoplamientos de tres carbonos.
El uso de alquenos como socios de 4 carbonos es desconocido, por lo que en este artículo se estudia cicloadiciones [4+1] catalizadas por Rh(III) entre alquenos sencillos como fuentes de 4 carbonos y derivados hidroxilámicos como fuentes de nitrógeno.


La propuesta mecanística de la reacción procede a través de una aziridinación del alquen catalizada por Rh(III) y la subsiguiente expansión del anillo de aziridina a pirrolidina promovida por el ácido.

Este método ofrece una nueva estrategia para la síntesis de pirrolidinas empleando un simple alqueno como fuente de cuatro carbonos.


sábado, 16 de noviembre de 2019

LAS PIRIMIDINAS DEJAN DE SER LAS MÁS ODIADAS EN LA SÍNTESIS DE COMPUESTOS N-HETEROCÍCLICOS

Adrián Jiménez García

Las reacciones pericíclicas, y en particular las reacciones de cicloadición Diels-Alder, se emplean hoy en día en la síntesis de numerosos productos, muchos de ellos con importantes aplicaciones farmacéuticas. Entre estas síntesis destacan las reacciones de cicloadición Diels-Alder de azinas ya que producen heterociclos que contienen nitrógeno. Estos compuestos son de gran interés en la investigación y la industria de las ciencias biológicas.
A principios del año 2019, varios investigadores de distintas instituciones de Francia, China, Suiza y Estados Unidos, descubrieron un método de síntesis de compuestos 7-Aza-indazoles a partir de 2-Hidrazonilpirimidinas por un mecanismo Diels-Alder y en condiciones suaves.[1] Hasta entonces, las reacciones de cicloadición Diels-Alder que se empleaban para conseguir hacer reaccionar a las pirimidinas, eran bajo condiciones de reacción severas o por dienófilos altamente reactivos. Esto provocaba un desánimo para continuar el estudio de las reacciones con pirimidinas. Sin embargo, este nuevo procedimiento abre las puertas a muchas investigaciones de la síntesis de una gran variedad de aza-indazoles, compuestos muy presentes en la química médica.

Para realizar esta reacción se emplea una 2-hidrazonilpirimidina y se hace reaccionar con una cetona con un grupo alquino para dar un producto de condensación. El producto obtenido de esta reacción sufre reacciones intramoleculares de Diels-Alder muy lentas e ineficientes. Sin embargo, se identificó al anhídrido trifluoroacético (TFAA) como un grupo activante óptimo para esta reacción, capaz de introducirse en la hidrazona y mejorar su reactividad. Se produce entonces una reacción de Diels-Alder intramolecular muy rápida y en condiciones muy suaves (10 minutos a 20-60 ºC con irradiación microondas), seguido de una reacción espontánea de retro-Diels-Alder para dar finalmente el producto 7-azaindazol.
Esta reacción es general, presenta una excelente tolerancia de grupo funcional y puede ampliarse a una escala de gramo en un proceso “one-pot”.


viernes, 15 de noviembre de 2019

UN METODO PROMETEDOR PARA LA SINTESIS DE HETEROCICLOS BENZOFUSIONADOS

Juan García Martínez

Los líquidos iónicos presentan gran interés químico debido a sus particulares propiedades químico-físicas, empleándose como catalizadores verdes en muchas reacciones químicas. Los líquidos iónicos son fluidos constituidos exclusivamente por iones, siendo sales con un punto de fusión por debajo de los 100 ºC.[1] Cuando se emplean como catalizadores presentan una recuperación dificultada por su alta solubilidad en el medio. Este inconveniente se puede solventar si inmovilizamos al catalizador sobre un soporte sólido.
  Los benzoxazoles, bencimidazoles y benzotiazoles sustituidos son compuestos heterocíclicos  presentan una extensa gama de actividades biológicas: antitumoral, antiinflamatoria, antiviral o antimicrobiana.[2] 
  Para la síntesis de estos compuestos se conocen principalmente dos métodos, el primero emplea un catalizador metálico que activa los carbonos arílicos, promoviendo la formación del enlace C-C. El segundo se basa en una condensación de anilinas orto-sustituidas con aldehídos, empleando un ácido de Brønsted o de Lewis. Estos dos métodos precisan de disolventes orgánicos volátiles, aditivos adicionales y catalizadores caros y no reciclables.  Thai Nguyen et al. proponen la síntesis de estos compuestos empleando un gel líquido iónico de ácido de Brønsted (BAIL gel) como catalizador de la reacción. Al adherir el líquido iónico en la superficie del gel la actividad catalítica aumenta considerablemente.


 Este nuevo método de síntesis presenta una serie de ventajas respecto a los métodos conocidos: emplea un catalizador reutilizable, presenta rendimientos elevados, no requiere de aditivos adicionales ni disolventes orgánicos volátiles. Con todo, el método presenta un prometedor futuro en su aplicación a nivel industrial.[3]


[1] Líquido iónico | La Guía de Química. https://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/liquido-ionico. Accedido 15 de noviembre de 2019.

[2] Lingaladinne Mallikarjuna Reddy, Talapuru Bhanu Prakash, Adivireddy Padmaja, Venkatapuram Padmavathi. «Synthesis and Antimicrobial Activity of Pyrazolyl Benzoxazoles, Benzothiazoles and Benzimidazoles». Medicinal Chemistry Research, vol. 24, n. 3, pp. 970-79. Springer Link, doi:10.1007/s00044-014-1180-0.

[3] The Thai Nguyen, Xuan-Trang Thi Nguyen, Thuy-Linh Ho Nguyen and Phuong Hoang Tran «Synthesis of Benzoxazoles, Benzimidazoles, and Benzothiazoles Using a Brønsted Acidic Ionic Liquid Gel as an Efficient Heterogeneous Catalyst under a Solvent-Free Condition». ACS Omega, vol. 4, n. 1, pp. 368-73. ACS Publications, doi:10.1021/acsomega.8b02932.



lunes, 8 de enero de 2018

COCINANDO HELICENOS AL MICROONDAS

A. Rey Planells

Los helicenos son compuestos aromáticos policiclicos formados por orto-condensación de otros anillos aromáticos que se encuentran anillados en forma angular de manera que generan moléculas con forma de hélice. Constituyen un curioso caso de quiralidad inherente, es decir, a pesar de no poseer ni átomos de carbono asimétricos ni centros quirales, son compuestos quirales. La quiralidad de los helicenos proviene del hecho que las hélices en sentido horario y antihorario no se pueden superponer. La química de los helicenos suscita un enorme interés debido a sus peculiares características a nivel estructural, espectral y óptico. Por este motivo se han desarrollado nuevas estrategias de síntesis de este tipo de compuestos a lo largo de las últimas décadas, como por ejemplo mediante reacción de Diels Alder o reacción intramolecular de McMurry. Sin embargo, se requieren rutas sintéticas eficientes y concisas para este tipo de compuestos dada la importancia que tienen en química sintética, medicinal y de materiales.

   Una posible via de síntesis sería utilizando como material de partida 2-butiril-3H-benzo[f]cromen-3-ona (1a) y 3-metil-1-fenil-1H-pirazol-5-amina (2a), catalizado por CuSO4·5H2O en etanol y en condiciones de reflujo.[1] Sin embargo, el rendimiento de la reacción es solo del 10% a pesar de alargar el tiempo de reacción a cinco días.
   Dado que la reacción no funciona de esta manera, se emplea radiación microondas con el fin de mejorar el rendimiento de la reacción. Se obtiene el producto inesperado 5 mediante el cual se puede obtener también el compuesto 3a.


   Cuando la reacción procede con etilenglicol como disolvente (EG), el compuesto 3a solo se obtiene en un 10%, mientras que el principal subproducto, 4a, se obtiene con un 80% de rendimiento. Curiosamente la reacción es significativamente afectada por el disolvente ya que al usar disolventes como etanol, tolueno y dimetilformamida, los resultados fueron sustancialmente mas bajos.


   Optimizando las condiciones de reacción se llega a la conclusión de que cuando el sustituyente R3 es un grupo retirador de electrones (Ph) se registran rendimientos más altos y tiempos de reacción más cortos. En cambio, cuando en R3 hay un grupo dador de electrones (CH3) se obtienen rendimientos más bajos y tiempos de reacción más largos.