Este documento presenta información sobre los pirroles, incluyendo su estructura, aromaticidad, propiedades ácido-base, síntesis y reacciones. Se describe la estructura plana pentagonal del anillo de pirrol y se proporcionan longitudes de enlace características. Se explican métodos comunes para la síntesis de pirroles como las síntesis de Paal-Knorr, Hantzsch y Barton-Zard. También se resumen reacciones típicas de sustitución electrofílica aromática y acilación.
Reporte de la Práctica N° 4 del Laboratorio de Química Orgánica II de la Carrera de Ingeniería Química del Instituto Tecnológico de Minatitlán (ITMina).
Reporte de la Práctica N° 2 del Laboratorio de Química Orgánica II de la Carrera de Ingeniería Química del Instituto Tecnológico de Minatitlán (ITMina).
Reporte de la Práctica N° 4 del Laboratorio de Química Orgánica II de la Carrera de Ingeniería Química del Instituto Tecnológico de Minatitlán (ITMina).
Reporte de la Práctica N° 2 del Laboratorio de Química Orgánica II de la Carrera de Ingeniería Química del Instituto Tecnológico de Minatitlán (ITMina).
Análisis de soluciones para el tratamiento de aguas residuales: Degradación d...Sebastian Eluani
Presentación del plan de tesis y avances en el mismo.
Resumen del contenido:
Materiales mesoporosos de sílica (KIT-6) modificados con Zn, Fe y Ni.
Degradación de Bisfenol A (BPA) mediante reacciones del tipo Fenton y foto-Fenton, en fase heterogénea.
Caracterizaron mediante isotermas de adsorción y desorción de N2 a 77 K, difracción de rayos X (DRX) y espectroscopia ultravioleta visible con reflectancia difusa (UV-vis).
Instrucciones del procedimiento para la oferta y la gestión conjunta del proceso de admisión a los centros públicos de primer ciclo de educación infantil de Pamplona para el curso 2024-2025.
ROMPECABEZAS DE ECUACIONES DE PRIMER GRADO OLIMPIADA DE PARÍS 2024. Por JAVIE...JAVIER SOLIS NOYOLA
El Mtro. JAVIER SOLIS NOYOLA crea y desarrolla el “ROMPECABEZAS DE ECUACIONES DE 1ER. GRADO OLIMPIADA DE PARÍS 2024”. Esta actividad de aprendizaje propone retos de cálculo algebraico mediante ecuaciones de 1er. grado, y viso-espacialidad, lo cual dará la oportunidad de formar un rompecabezas. La intención didáctica de esta actividad de aprendizaje es, promover los pensamientos lógicos (convergente) y creativo (divergente o lateral), mediante modelos mentales de: atención, memoria, imaginación, percepción (Geométrica y conceptual), perspicacia, inferencia, viso-espacialidad. Esta actividad de aprendizaje es de enfoques lúdico y transversal, ya que integra diversas áreas del conocimiento, entre ellas: matemático, artístico, lenguaje, historia, y las neurociencias.
2. Lamelerina A
Metabolito de un molusco del
pacífico.
PRODUCTOS NATURALES QUE
CONTIENEN EL NÚCLEO DE PIRROL
N
OMeO
MeO
MeO
OH
O
OH
MeOOMe
HO
R. J. Andersen, et. al. J. Am. Chem. Soc.
1985, 107, 5492
2
3. Tolmetina
Agente antiinflamatorio
PRODUCTOS NATURALES QUE CONTIENEN EL
NÚCLEO DE PIRROL
Prodigiosin
Pigmento rojo de la bacteria Serratia
marcesens.
Actividad antibacterial y antifúngico
N
N
H
N
H
MeO
Me
C5H11
D. Boger.; M. Patel. J. Org. Chem. 1988,
53, 1405
J. R. Carson. et. al. J. Med. Chem. 1985,
28, 1037.
3
4. Feromona de la mariposa
trinidad (macho)
Ketorolac
Analgesico de la morfina (no
adictivo)
Distamicina
Aislado del Streptomyces distallicus
Inhibidor específico de la DNA polimerasa.
PRODUCTOS NATURALES QUE CONTIENEN EL NÚCLEO
DE PIRROL
N
N
O
H
O
N
H
H
Me O
N
H
Me
N
O
N
H
Me
NH2
N
H
F. E. Hahn. Antibiotics. 1975, 79
N
Me
O
J. Meinwald.; Y. C. Meinwald. J. Am. Chem.
Soc. 1966, 88, 1305.
N
O
S. H. Unger, et. al. J. Med. Chem. 1985,
28, 1037. 4
5. p
ESTRUCTURA DEL ANILLO DE
PIRROLPz
Rehibridización
Anillo plano pentagonal, no regular, algo distorsionado por las distintas
longitudes de enlace C-N < C-C. Orbitales moleculares de menor energía
que el benceno por la electronegatividad del nitrógeno.
5
7. AROMATICIDAD DEL ANILLO DE
PIRROL
Este orden se explica por la electronegatividad S < N < O. Cuanto menos
electronegativo es el heteroátomo, más disponible está el par de e-π para
conjugarse en el anillo.
Además, en el tiofeno, el átomo de azufre presenta orbitales “d” que pueden
tomar parte en el sistema conjugado.
7
9. ESTRUCTURA DEL ANILLO DE
PIRROLLONGITUD DE ENLACE (Å)
N-C2 1.370
C2-C3 1.382
C3-C4 1.417
N-H 0.996
C2-H 1.076
C3-H 1.077
LONGITUD DE ENLACES “TÍPICOS”
C-C 1.537 Alcanos
C=C 1.335 Alquenos
C=C 1.394 Benceno
C-N 1.472 R-NH2
N-H
1.012 R-NH2
0.99 R-CO-NH2
ÁNGULOS DE ENLACE
C2-N-C5 109.8°
N-C2-C3 107.7°
C2-C3-C4 107.4°
N-C2-H2 121.5°
C2-C3-H3 125.5°
1
54
3
2 C2-N-C5
N-C2-C3
C2-C3-C4
N-C2-H2
C2-C3-H3
9
10. pK´s DE LOS PIRROLES
La protonación rompe la aromaticidad, por lo que la protonación no se
llevará a cabo en el N.
El pirrol pueden ser protonados por ácidos fuertes preferentemente
sobre C2.
10
12. pK = 2.00
pK = -3.80 Mayoritario Minoritario
BASICIDAD DE LOS PIRROLES
Los pirroles son bases débiles.
N
H
Ácido fuerte
N
H
H
H
+
N
H
HH
+
Sustituyentes elecrodonadores aumentan la basicidad del pirrol.
N
H
12
13. pK = 10.6
Los pirroles también pueden ser ácido fuertes: pueden ser desprotonados.
N
H
Base fuerte
N
BASICIDAD Y ACIDEZ DE LOS
PIRROLES
Sustituyentes electroatractores incrementan la acidez del pirrol.
N
H
NaOH/H2O
N
NO2 NO2
13
15. SÍNTESIS DE PIRROLES
SÍNTESIS DE PAAL KNORR 1884
Condensación de compuestos 1,4-dicarbonilicos con RNH2:
R1 = R4 = H, alquilo, Ar, cicloalquilo, etc.
R1-R2 o R2-R3 o R3-R4 pueden ser parte de un sistema cíclico
R5 = H, alquilo, cicloalquilo, Ar, NH2, NHR, NRR’, OR, RCO, RO2C, RSO2, etc.
N
R5
R1
O
R2
R3
R4
O
+ R5
NH2
H+
R1
R2
R3
R4
15
16. SÍNTESIS DE PIRROLES
Mecanismo de reacción: Síntesis de Paal Knorr
R
O O
R1
+ H2N R2
Lento
R
O O
R1
NH
R2
H
R
O N
-H2O R1
R2
[1-3]
R
O HN
R1
R2
H
Lento
N
R2
R1O
R
H
N
R2
R1HO
R
N
R2
R1R
R2
= H
[1-3]
N
R1HO
R
H
H H
-H2O
N
H
R1R
16
18. SÍNTESIS DE PIRROLES
Síntesis de Paal Knorr
G. Minetto, L. F. Raveglia, A. Sega, M. Taddei, Eur. J. Org. Chem., 2005,
5277-5288.
18
19. 19
Este es el método de síntesis del pirrol más utilizado, en el cual se
utilizan dos moles de β-acetoacetato de etilo, uno de los cuales se
nitra y reduce in situ para dar un α-aminoacetato que se hace
reaccionar con el segundo mol para obtener el heterociclo del pirrol
Síntesis de Knorr 1886
20. 20
- Reacción general de la síntesis del pirrol por el método de Knorr.
Para entender el mecanismo de la síntesis anterior, es importante saber que
los protones de un metileno unido a dos grupos carbonilos (cetonas,
aldehídos, ésteres o ácidos orgánicos) son ácidos y que se encuentran en
equilibrio con el ión enoláto
21. 21
1. Equilibrio del compuesto 1,3-dicarbonílico.
Primer etapa en la síntesis del pirrol por el método de Knorr.
24. 24
- Reducción de la hidroxilamina de la primera etapa en la síntesis
del pirrol por el método de Knorr
- Reacción general de la segunda etapa en la obtención del pirrol por el
método de Knorr.
27. SÍNTESIS DE PIRROLES
SÍNTESIS DE HANTZSCH:
A partir de -haloaldehídos o -halocetonas, amoniaco o aminas primarias
Y un compuesto -dicarbonílico.
Mecanismo de reacción:
R1, R2, R3, R5 =H, alquilo, cicloalquilo, Ar
R4 = H, alquilo “corto”. X = Cl, Br.
27
29. SÍNTESIS DE PIRROLES
Síntesis de Hantzsch:
Dos posibles productos: Depende del orden de adición de los reactivos.
N
Me
Ph
EtO2C
+
a) La amina se agrega a la mezcla del compuesto -halocarbonílico y el
-dicarbonílico o condiciones no acuosas.
+
Br
OPh
CO2Me
CO2Me
O
H2NCH2CH2OH
MeCN/
O
Ph
CO2Me
O CO2Me
+ RNH3
+
Cl-
Mecanismo
de Paal Knorr
N
Ph
CO2Me
CO2Me
OH
5
29
30. SÍNTESIS DE PIRROLES
Síntesis de Hantzsch:
b) Adición de la -aminocetona a la amina y el compuesto -dicarbonílico.
MeNH2
40 % en H2O
+
CO2Et
CO2Et
O
0°C
CO2Et
CO2Et
HN
Me
Ph
Cl
O
N
Me
CO2Et
CO2Et
Ph
4
Ejemplos de la síntesis de Hantzsch.
30
31. 31
Barton-Zard reaction
Barton and Zard reportaron esta reaction in 1985
La Síntesis de Barton-Zard es un método de síntesis de
pirroles que consiste en una ciclización entre un
nitroalqueno y un compuesto
α-isocianocarbonílico en condiciones básicas
36. REACCIONES DE PIRROLES
Generalidades:
Sistema aromático de 5 miembros y 6 electrones.
Reacciona con electrófilos SAE favorecida.
Reacción con nucleófilos SAN no favorecida.
Densidad de electrones calculadas (SFC MO):
N
H
2
3
N C-2 C-3
Clark1 1.6553 1.0848 1.0854
Clementi2 1.6589 1.0752 1.0953
Clark, D. T. Tetrahedron. 1968, 24, 4689.
Clementi, E., et. al. J. Chem. Phys. 1967, 46, 4725.
36
37. REACCIONES DE PIRROLES
Reactividad:
Otros cálculos teóricos predicen una alta densidad en C3(C4) que en
C2(C5), y por lo tanto se esperaría que la SAE cinética ocurre
preferentemente en posiciones .
Se debe tener en cuenta que estos estudios son en fase gas, y bajo estas
condiciones la SAE en posiciones , efectivamente son observadas.
+
N
H
3
He 3
H+
Fase gas
N
H
H
N
H
H
/
37 45 1.34
37
38. Sustitución Aromática Electrofílica:
REACCIONES DE
PIRROLES
+
N
H
E+
N
H
H
E
+
N
H
H
E
+
N
H
H
E
E+
+
N
H
+
N
H
H
E
H
E
En solución, la SAE ocurre preferente o exclusivamente en posición .
La SAE en el pirrol ocurre más fácilmente en comparación con el benceno.
Estas reacciones son de importancia teórica pero no sintética.
38
39. 39
La estabilización por resonancia
del intermediario de la sustitución en la
posición 2 es mayor, si se compara con
el intermediario de la sustitución
en la posición 3
43. REACCIONES DE
PIRROLESHalogenación:
Se halogena muy rápidamente por lo que a menos que se controlen
cuidadosamente las condiciones el producto obtenido es el tetrahalopirrol.
N
H
NCS/THF
-10°C
N
H
N
H
Cl Cl Cl
+
86 9
NBS/THF
-10°C
N
H
N
H
Br
Br
+
91 1
Br
N
H
Pentano
N
H
N
H
:I2
I
Transferencia
de carga
I2
43
48. Acilación:
Puede controlarse la acilación en posición 2 utilizando un nitrilo en medio ácido
no acuoso en un disolvente no prótico a temperatura baja.
REACCIONES DE
PIRROLES
48
50. Acilación:
La reacción de formilación de Vilsmeier se lleva a cabo con tricloruro de fósforo
y dimetilformamida a temperatura ambiente.
REACCIONES DE
PIRROLES
50
52. REACCIONES DE
PIRROLESAcilación:
Otras amidas pueden ser usadas:
N
H
O
N
H
1) Cl(CH2)3CONMe2
POCl3 / ClCH2CHCl
5° reflujo
2) Na2CO3 / H2O
Cl
62%
86%
N
H
O
N
H
1) Cl(CH2)3CONMe2
POCl3 / ClCH2CHCl
Reflujo
2) Na2CO3 / H2O
52
53. REACCIONES DE
PIRROLESReacción de Mannich:
N
H
HCHO - H2O
N
H
N
Me2NH•HCl + HCHO Me2NCH2OH•HCl Me2N CH2 Cl
Me2NCH2NMe2
HCl
Me2NH•HCl
53
54. 54
Mecanismo: Etapa 1. Formación del electrófilo de Mannich
Etapa 2. Ataque nucleófilo del pirrol al electrófilo de Mannich
Etapa 3. Recuperación de la aromaticidad Etapa 4. Neutralización
55. 55
4) A veces los grupo voluminosos se eliminan en las condiciones de
reacción:
REACCIONES DE
PIRROLES
+N
R
R = grupo voluminoso
N
R
[Me2NCHCl]+
Cl-
CH2Cl2
reflujo 97%
N
R
69%
N
Cl-
HCl
RCl
N
R
N
Cl-
+
NaOH
O
H
Otros E+ que favorecen la -sustitución:
I2 / Hg(OAc)2
NIS
CCl3COCl, EtOCOCOCl
PhCh2COCl o PhCOCl / AlCl3 (1 eq / 0°C)
(CF3CO)2º / Py
Me-Ph-SOCl
Me2NCH2
+ I-
56. 56
4) Los 3-Bromo-R-Pirroles son una excelente fuente para obtener una
amplia variedad de pirroles 3-sustituídos.
REACCIONES DE
PIRROLES
N
R
R = grupo voluminoso
N
R
Li
RLi
THF / -78°C 2) F-
1) EX
N
H
EBr
57. 57
REACCIONES DE
PIRROLESSustitución nucleofílica:
Debido a la alta densidad electrónica, la SN de un pirrol sustituido,
normalmente no se lleva a cabo. Sólo cuando existen grupos
electroatractores puede ocurrir la sustitución.
Estas sustituciones pueden llevarse a cabo fácilmente tomando ventaja de
factores entrópicos:
74%
+
N
Me
DMSO
T.A.
3 dias
O2N NO2
N
H
N
Me
O2N N
N
CH2CH2CH(CO2Me)2
NaH - DMf
75°C / 1.5 h
R = CO2Me 81%
Br
O
Br
N
O
Br
R
CO2Me
R = H 14%
58. 58
REACCIONES DE
PIRROLESReacciones de Diels – Alder:
De acuerdo a su aromaticidad, los pirroles difícilmente llevan a cabo
reacciones de Diels – Alder.
Si la densidad electrónica disminuye con una N-acilación, la reacción de
Diels – Alder se favorece.
N
10%
+
N
Me
HOOCC CCOOH
N
COOH
COOH
Me
+
Me
COOH
COOH
84%
+
N
Boc
48 h
80°C
N
SO2Ar
Boc
H SO2
Me
64. Efecto del sustituyente:
REACCIONES DE
PIRROLES
El efecto orientador del sustituyente tiene menos importancia que el efecto
del heteroátomo (sustitución en α).
Cuanto menos reactivo es el heterociclo, más importancia tiene el efecto
orientador del heteroátomo.
Puede generalizarse la distribución de productos en anillos pentagonales
aromáticos π-excedentes sustituidos de la siguiente manera:
GED
GED
GEA
GEA
64
65. 65
4) Estos experimentos muestran que la -sustitución es consecuencia del
control cinético.
REACCIONES DE
PIRROLES
+
N
R
R = grupo voluminoso
N
R
Br
N
R
Br
2 NBS
-78°C Br
Br
95% 5%
+
N
R
R = grupo voluminoso
N
R
N
R
NO2
Cu(NO3)2
Ac2O
25°C
NO2
8%78%
Bu4NF / THF
T.A.
N
R
NO2
Cuantitativo
74. 74
El furano y el tiofeno tienen dos pares de electrones no enlazantes,
pero solamente un par se encuentra en el orbital p sin hibridar y es
capaz de solaparse con los átomos de carbono del anillo.
Sus estructuras son análogas a las del pirrol, salvo que el NH está
reemplazado por un S o por un O
75. 75
FURANO:
Heterocíclico aromático
Tiene átomo de carbono y oxigeno
Liquido incoloro
Olor parecido al cloroformo
Inestable a la presencia del aire.
Posee propiedades de nitración y sulfonación
Produce reacciones de sustitución típica de
los sistemas aromáticos.
77. 77
Síntesis de laboratorio del furano
Para lo obtención en el laboratorio del furano los métodos
más utilizados son el de Paal Knorr y el de Feist-Benary.
Síntesis del furano por el método de Paal-Knorr
En este método el furano se obtiene por la ciclación de compuestos
1,4-dicarbonílicos utilizando como catalizador un ácido
78. 78
Síntesis del furano por el método de Feist-Benary
En el método propuesto por Franz Feist y Erich Benary, se hacen
reaccionar α-halocetonas con compuestos 1,3-dicarbonílicos
Los protones sobre un carbono α de 1,3-dicarbonilos presentan un alto
grado de acidez, esto hace posible que la piridina (base débil) inicie la
reacción al formar el ión enlato. Una ves formado este ión, se adiciona
la α-halocetona para continuar la reacción.
80. 80
Al igual que en el método de Paal-Knorr, cuando se requiere el
furano sin sustituyentes, se deben utilizar reactivos en los cuales
el grupo carbonilo sea aldehído. En la que se muestra la síntesis
del furano-3-carbaldehído. El carbonilo sobre el carbono
3 se puede eliminar como CO2
Mecanismo para la síntesis del furano por el método
de Feist-Benary.
83. 83
Protonación
El furano es relativamente estable frente ácidos halogenados acuosos
enconcentraciones de 1% hasta 13% se observa que en presencia de este tipo de
ácidos, el furano se protona sobre el carbono 2 (en menor proporción sobre el
oxígeno), sin embargo la reacción es reversible.
Reacción de protonación del furano en ácido clorhídrico al 10%.
A 100 oC y en presencia de ácidos halogenados diluidos (en concentraciones
mayores al 2%), el anillo del furano se descompone, lo cual se debe a que en
estas condiciones se protona el carbono 3, esto facilita el ataque del oxígeno
del agua y la ruptura del heterociclo.
84. 84
Apertura del anillo del furano por un
ácido diluido
se presenta el mecanismo de la descomposición del furano por un
ácido acuoso.
Mecanismo de apertura del furano con un ácido acuoso
El furano protonado sobre el C3 del heterociclo, es más susceptible al ataque de
nucleófilos sobre el C2 y posterior apertura del anillo
85. 85
Apertura del furano por un ácido en metanol.
Halogenación
De las reacciones de halogenación del furano, la única reacción que puede ser
controlada es la bromación, en la cloración y fluoración se obtienen compuestos poli
halogenados productos de adición electrofílica o de SEAr. En la bromación del furano a
temperatura ambiente, se obtiene el 2-bromofurano como producto principal cuando
se utiliza tetracloruro de carbono(CCl4) como disolvente
Representación de la reacción y mecanismo de la bromación del furano
86. 86
Si en lugar de CCl4 se utiliza metanol como disolvente, se obtiene un furano
disustituido en las posiciones 2 y 5 por un átomo de Br y un grupo metoxilo Esto
se debe a que durante la formación del intermediario catiónico el –OH del
metanol actúa como un nucleófilo.
Representación de la reacción y mecanismo de la bromación del furano
en metanol
87. 87
Nitración
En la nitración del furano no se puede utilizar la mezcla
HNO3/H2SO4 que se utiliza para nitrar al benceno, ya que estos
ácidos lo polimerizan o descomponen. Se deben utilizar reactivos
(electrófilos) menos fuertes (Figura 25), como el acetato nitroso
(AcO-NO2
+) o el tetrafluoroborato nitroso (NO2
+BF4
-).
Representación del mecanismo de la nitración del furano
88. 88
En la sulfonación del furano se utiliza el complejo
SO3-piridina, el producto principal de esta
reacción está di-sustituido en las posiciones 2 y 5
Sulfonación del furano
89. 89
Reacciones de sustitución electrofílica en
furanos sustituidos
Furanos sustituidos en sobre el carbono dos (C2).
Al igual que en el benceno los grupos unidos al anillo del furano,
pueden activar o desactivar el heterociclo frente al ataque de
eletrófilos. Así mismo, la activación o desactivación no es la misma
en las diferentes posiciones del heterociclo respecto al
heteroátomo y al susutituyente. Si el grupo unido al anillo es
electroatractor y se encuentra sobre C2, el ataque electrofílico se
llevara acabo preferentemente sobre C4 y si es activante el ataque
será sobre C5.
SEAr sobre el furano sustituido.
90. 90
El furano con un grupo electroatractor
(desactivante) sobre C2, se encuentra en
equilibrio con las estructuras que se presentan
Equilibrio tautomérico de 2-furaldehído.
En el equilibrio químico presentado en la Figura, se observa que en ningún
momento la carga positiva se ubica sobre C4, por lo tanto, esta es la posición con
mayor densidad electrónica y la más susceptible al ataque electrofílico.
En siguiente se presentan las diferentes formas catiónicas de los intermediarios
formados por el ataque electrofílico (sobre c/u de los tres carbonos diferentes) a un
furano sustituido con un grupo electroactractor sobre C2. Cuando el ataque es sobre
C3 o C5 se forma un intermediario que es particularmente inestable debido a que la
carga positiva se ubica sobre el carbono unido al grupo electro atractor, esto
incrementa la energía de activación que se requiere para formarlo. En cambio, cuando
el ataque es sobre C4 el intermediario inestable no se forma.
93. 93
Regioselectividad en la SEAr del furano sustituido en C2 con un grupo activante.
Cuando el sustituyente unido al furano es activante (electrodonador) y está unido
al carbono dos, el ataque electrofílico es sobre C3 o C5 preferentemente
Cationes intermediarios formados durante el ataque electrofílico sobre los
diferentes carbonos del 2-(hidroximetil)furano
94. 94
Furanos sustituidos en C3
Regioselectividad de la SEAr en furanos C3-sustituidos
Las razones por las cuales el furano sustituido en C3 presenta las
selectividades observadas en la Figura se debe a la estabilidad de los
carbocationes intermediarios formados durante el proceso de
sustitución.
95. 95
Reacciones de ciclo adición del furano
Reacciones de cicloadición 4+2.
Mecanismo de cicloadición.
96. 96
Dada la baja aromaticidad del furano puede comportarse como un dieno
Cicloadición del furano con diferentes dienófilos
Cicloadición del furano con diferentes dienófilos
97. 97
Heterocíclico aromático
Tiene átomo de carbono y azufre
El mayor tamaño del átomo de S es uno de los
motivos que hace al tiofeno más estable (más
aromático) que al pirrol o al furano:
TIOFENO
Líquido incoloro de olor agradable, con un punto de ebullición de 84oC y un punto
de fusión de -38oC. Se encuentra presente en el alquitrán de hulla, dada su similitud
con el benceno se obtienen juntos durante la destilación fraccionada del petroleo, para
posteriormente separarlo por fusión (benceno p.f. 5 oC, tiofeno p.f. -38 oC
El tiofeno es un compuesto aromático rico en electrones (debido a que cinco
átomos sostienen seis electrones π), su energía de resonancia
(aromaticidad) es de 29.1kcal/mol, menor en 7 kcal/mol que la del benceno.
98. 98
IMPORTANCIA ESTRUCTURAL & SINTESIS
Compuestos naturales con el tiofeno en su estructura
Industrialmente el tiofeno se prepara a partir de un alcohol alifático con al
menos cuatro carbonos y CS2, utilizando presiones y temperaturas altas y
un catalizador de un metal de transición
99. 99
Para la síntesis de laboratorio del tiofeno existe una gran cantidad de métodos,
siendo los más comunes los descubiertos por Paal-Knorr, Hinsberg y Gewald.
Paal-Knorr
En este proceso de síntesis del tiofeno se utilizan compuestos 1,4-dicarbonílicos, ácido
sulfhídrico y como catalizador el ácido clorhídrico.
Etapa inicial en la síntesis del tiofeno por el método de Paal-Knorr
100. 100
Etapa intermedia la síntesis del tiofeno por el método de Paal-Knorr.
+
Etapa final en la síntesis del tiofeno por el método de Paal-Knorr.
101. 101
Síntesis de Hinsberg
Para la síntesis de tiofenos por este método se utilizan compuestos 1,2-
dicarbonílicos,α-tio-diacetato de etilo y una base fuerte como etóxido de sodio
o metóxido de sodio
Síntesis general del tiofeno por el método de Hinsberg.
• Abstraction del
proton acidico.
• Ataque nuclefilico al
carbon carbonilico de
1,2 dicarbonilico
103. 103
Síntesis de Gewald
Este proceso es útil en la síntesis de aminotiofenos, para lo cual se hace
reaccionar un compuesto α-mercaptocarbonílico (cetonas con un tiol sobre un
carbono α) con un α-cianoester, o una α-cianocetona o el dinitrometano
105. 105
Bromación del tiofeno:
Recciones de Tiofenos
La cloración del tiofeno se puede llevar acabo con cloro molecular (Cl2) o
con dicloruro de sulfonilo (cloruro de tionilo), pero en ambas reacciones
se obtienen compuestos poli-clorados.
110. 110
Sustitución electrofílica en tiofenos sustituidos
Productos de la nitración del tiofeno sustituidos en C2 por un grupo
electrodonador.
Productos de la nitración del tiofeno sustituido en C2 por un grupo electroatractor.
113. 113
Reacciones de ciclo adición del tiofeno
El tiofeno al igual que el furano presenta reacciones de cicloadición de Diels-
Alder (4+2). En esta reacción el tiofeno se comporta como un 1,3-dieno, que
reacciona con un doble enlace
mecanismo de la cicloadición del tiofeno.
114. 114
Cuando este tipo de reacciones se lleva acabo entre el tiofeno y un alquino,
se obtiene como producto un anillo bencénico y azufre molecular
Mecanismo de la obtención del benceno vía cicloadición del tiofeno.