Alquinilación
La alquinilación es una reacción de adición en la síntesis orgánica donde un alquino terminal se agrega a un grupo carbonilo para formar un alcohol α - alquinílico.[1][2] Cuando el acetiluro se forma a partir del acetileno, la reacción da un alcohol α- etinílico. Este proceso a menudo se conoce como etinilación. Tal proceso a menudo involucra intermediarios de acetiluro metálico.
Alcance[editar]
La principal reacción de interés consiste en la adición del acetileno a una cetona o aldehído:
- RCOR '+ HC≡CR "→ RR'C (OH) C≡CR"
La reacción procede con la retención del triple enlace. Para los aldehídos y las cetonas asimétricas, el producto es quiral, por lo que hay interés en las variantes asimétricas. Estas reacciones invariablemente involucran intermedios metal-acetiluro.
Esta reacción fue descubierta por el químico John Ulric Nef en 1899 mientras experimentaba con reacciones de sodio elemental, fenilacetileno y acetofenona.[3][4] Por esta razón, la reacción a veces se denomina síntesis de Nef. A veces, a esta reacción se le llama erróneamente reacción de Nef, un nombre que se usa con más frecuencia para describir una reacción diferente (ver reacción de Nef).[1][3][5] El químico Walter Reppe acuñó el término etinilación durante su trabajo con compuestos de acetileno y carbonilo.[6]
En la siguiente reacción, el protón alquino del propiolato de etilo se desprotona por n- butillitio a -78 °C para formar el propiotolato de litio etílico al que se agrega ciclopentanona formando un alcóxido de litio. Se agrega ácido acético para eliminar el litio y liberar el alcohol libre.[7]
Modificaciones[editar]
Se conocen varias modificaciones de las reacciones de la alquinilación:
- En la Síntesis de Arens-van Dorp, el compuesto etoxiacetileno[8] se convierte en un reactivo de Grignard y reacciona con una cetona, el producto de reacción es un alcohol propargílico.[9][10]
- La modificación de Isler es una modificación de la Síntesis de Arens-van Dorp en la que el etoxiacetileno se reemplaza por el β- clorovinil éter y la amida de litio.[9]
Variantes catalíticas[editar]
Las alquinilaciones, incluida la variedad asimétrica, se han desarrollado como reacciones catalizadas por metales.[11][1]
Usos[editar]
La alquinilación encuentra uso en la síntesis de productos farmacéuticos, particularmente en la preparación de hormonas esteroides.[12] Por ejemplo, la etinilación de 17-cetosteroides produce importantes medicamentos anticonceptivos conocidos como progestinas. Los ejemplos incluyen drogas como noretisterona, etisterona, y linestrenol.[13] La hidrogenación de estos compuestos produce esteroides anabólicos con biodisponibilidad oral, como la noretandrolona.[14]
La alquinilación se utiliza para preparar productos químicos básicos como el alcohol propargílico,[1][15] butinodiol, 2-metilbut-3-in-2-ol (un precursor de isoprenos como la vitamina A), 3-hexino-2,5- diol (un precursor de Furaneol),[16] y 2-metil-2-hepten-6-ona (un precursor de Linalool).
Condiciones de reacción[editar]
Para las reacciones estequiométricas que implican metal alcalino o acetiluros alcalinotérreos, trabajo en marcha para la reacción requiere la liberación del alcohol. Para lograr esta hidrólisis, a menudo se emplean ácidos acuosos.[7][17]
Los disolventes comunes para la reacción incluyen éteres, acetales, dimetilformamida,[1] y dimetilsulfóxido.[18]
Variaciones[editar]
Reactivos de Grignard[editar]
Se pueden usar reactivos de Grignard de acetileno o alquinos para realizar alquinilaciones en compuestos que son susceptibles de reacciones de polimerización a través de intermedios de enolato. Sin embargo, al sustituir los acetiluros de sodio o potasio con litio se obtienen resultados similares, lo que a menudo brinda a esta ruta poca ventaja sobre la reacción convencional.[1]
Reacción de Favorskii[editar]
La reacción de Favorskii es un conjunto alternativo de condiciones de reacción, que implica la reacción previa del acetileno con un hidróxido de metal alcalino tal como KOH.[1] La reacción procede a través de equilibrios, haciendo que la reacción sea reversible:
- HC≡CH + KOH HC≡CK + H2O
- RR'C=O + HC≡CK RR'C(OK)C≡CH
Para superar esta reversibilidad, la reacción a menudo usa un exceso de base para atrapar el agua como hidratos.[1]
Química de Reppe[editar]
El químico Walter Reppe fue pionero en la etinilación catalítica a escala industrial utilizando acetileno con metal alcalino y acetiluros de cobre (I):[1]
Estas reacciones se utilizan para fabricar alcohol propargílico y butinodiol.[15] Los acetiluros de metales alcalinos, que a menudo son más efectivos para las adiciones de cetonas, se usan para producir 2-metil-3-butin-2-ol a partir de acetileno y acetona.
Véase también[editar]
Reacciones de acoplamiento de alquinos[editar]
Referencias[editar]
- ↑ a b c d e f g h i Viehe, Heinz Günter (1969). Chemistry of acetylenes. New York : M. Dekker. p. 19.
- ↑ Kutepow, Nikolaus von (1972). «Chemistry of acetylenes. Von H. G. Viehe. Marcel Dekker Inc., New York 1969. 1. Aufl., XV, 1298 S., zahlr. Tab. u. Formeln, geb. $ 59.50». Angewandte Chemie (en inglés) 84 (8): 367-367. ISSN 1521-3757. doi:10.1002/ange.19720840843.
- ↑ a b Wolfrom, Melville L. (1960). «John Ulric Nef: 1862—1915». Biographical Memoirs (1st edición). Washington, DC: National Academy of Sciences. p. 218. Consultado el 24 de febrero de 2016.
- ↑ Nef, J. V. (1 de enero de 1899). «Ueber das Phenylacetylen, seine Salze und seine Halogensubstitutionsproducte». Justus Liebigs Annalen der Chemie 308 (3): 264-328. ISSN 0075-4617. doi:10.1002/jlac.18993080303.
- ↑ Smith, Michael B.; March, Jerry (2007). «Chapter 16. Addition to Carbon–Hetero Multiple Bonds». March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (6th edición). Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc. pp. 1359–1360. ISBN 9780471720911. doi:10.1002/9780470084960.ch16.
- ↑ Viehe, Heinz Günter (1969). Chemistry of acetylenes. New York : M. Dekker. p. 169.
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