1. Ciencia

Clase 10: Transposiciones moleculares hacia un átomo deficiente en electrones Mario Manuel Rodas Morán Departamento de Química Orgánica Escuela de Química Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia Migraciones Bpicas La migración de un grupo desde un átomo a otro que es deficiente en electrones es el Fpo más común de transposición molecular. Sin embargo las transposiciones moleculares no se consideran normalmente como una clase separada de reacciones orgánicas. En general implican susFtuciones intermoleculares. Rearreglos Wagner-­‐
Meerwein •  Se plantea la formación de un carbocaFón y la migración de grupos, hemos visto varios ejemplos ya de este Fpo de rearreglos. Unos ejemplos más… Un poco de regioquímica Y podemos seguir viendo ejemplos Transposición Pinacólica •  La deshidratación de los ter-­‐glicoles suministró algunos de los primeros ejemplos de transposiciones moleculares. Al tratar los pinacoles con ácido se obFene un carbonilo. ApFtudes migratorias •  El rearreglo pinacólico se ha uFlizado para estudiar las caracterísFcas de migración a un centro carbocaFónico. ApFtudes Migratorias •  Acá hay otro ejemplo, donde nuevamente pareciera ser la estabilidad del carbocaFón el que influye en la regioquímica del rearreglo. Reacción Semipinacólica •  Hay varios ejemplos, digamos que se da una transposición muy parecida, pero el sustrato es disFnto a un pinacol Un Poco de estereoquímica •  Es un proceso concertado pero que inverFrá la configuración como en una SN2 Más Ejemplos Otro ejemplo A esta reacción se le conoce como expanción de anillo de Demyanov Otro ejemplo •  Se produce por la reacción de una α-­‐
diazoceton
a la cuál forma un carbeno, el cuál, reacciona para formar una cetena. Migración de un Carbeno (Wolff) Será reacFva la Cetena? •  La cetena puede reaccionar con cualquier solvente que actue como nucleófilo (aminas, agua, alcohol), puede generar derivados de ácido Con cloruros de ácido •  Con Haluros de Ácido produce ácidos bastante interesantes a está síntesis se le conoce como de Arndt–Eistert. Una Aplicación interesante •  Se puede lograr con la transposición de Wolff acortar el anillo. Transposición Bencílica o Rearreglo del ácido bencílico •  ÚFl para entender el mecanismo, pero poco úFl en síntesis Migración de Nitrógeno •  El Rearreglo de Neber, puede ser úFl para obtener alfa amino cetonas. Rearreglo de Hofmann •  Estudiada desde 1882… por Hofmann se da un rearreglo de una amida que se convierte en amina. Algunos ejemplos y casos •  Veamos y discutamos: Rearreglo de CurFus •  También llamada degradación de CurFus, es prácFcamente lo mismo que Hofmann, se logra la azida de un ácido y lograr obtener un isocianato Usando DPPA •  (PhO)2P(O)N3 (DPPA) es un poderoso reacFvo para converFr un ácido en la azida de acilo in situ por lo que da unos resultados maravillosos: También se puede usar hidrazina •  La hidrazina se puede converFr en una azida usando ácido nitroso (como la reacción de conversión de una amina a sal de diazonio) Rearreglo de Schmidt y Lossen •  Según el libro de Pine, conducen a isocianatos, sin embargo las referencias encontradas a parFr de 2001 proponen mecanismos más elaborados: Schmidt:
COOH
+
HN3
1. H2SO4
NH2
2. H2O
Lossen:
CHO
O
NH2OH/H2O
NHOH
NaOH/H2O
calor
NH2
Transposición de Beckmann •  Está es una hidroxilamina que se transpone a amina con ayuda de ácido próFco o de Lewis. El ácido logra que salga el hidroxilo de la oxima y promueve la transposición de un grupo arilo o alquilo adyacente. Migra el grupo en anF a la oxima. Hay retención de la configuración: Mecanismo ApFtud Migratoria Migración de Oxígeno Baeyer-­‐Villiger •  Una cetona se convierte en un éster por reacción con un peroxiácido (mcpba ó peroxitrifluoroacéFco) También un carbeno •  Los Carbenos también pueden insertarse. ApFtud Migratoria •  Al igual que las otras transposiciones podemos estudiar que tan fácil es que migre o no un grupo: Por qué de estas migraciones: Un Ejemplo PrácFco •  Una reacción muy úFl: Rearreglo de SFeglitz •  Está en el programa, pero pocos ejemplos, reportada en 1913, y úlFmos trabajos reportados en 1971… NHOH
Ar
PCl5
NHAr
+ POCl3 + 2 HCl
Hidroperóxidos •  Una reacción es úFl, y sobre todo a nivel comercial: