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NITROCOMPUESTOS
NITROCOMPUESTOSImportancia
El
cloranfenicol es
un
antibioacutetico
Fue obtenido por primera vez de una bacteria del suelo de la familia de los
actinomicetales
Streptomyces venezuelae maacutes tarde se elaborariacutea a partir de otras especies de
Streptomyces y
en la actualidad se produce por siacutentesis
2-Nitrofenol
es una feromona de agregacioacuten de garrapatas
Las
feromonas son
sustancias
quiacutemicas
secretadas
por
los seres vivos con el fin de provocar comportamientos especiacuteficos en otros individuos con frecuencia de la misma
especie
Compuestos nitro alifaacuteticos encontrado en la naturaleza
Aacutecido 3-nitropropioacutenico
encuentra en hongos y plantas (Indigofera)
Nitropentadeceno
es un compuesto de defensa que se encuentra en las termitas
Estos compuestos se nombran considerando al grupo -NO2
como un sustituyente
nitro
nitrometano
nitrobenceno
Nitro Compuestos alifaacuteticos
Nitro Compuestos aromaacuteticos
Nomenclatura de los Nitro Compuestos
nitroetano
1-Nitronaftaleno(α-Nitronaftaleno)
Aacutecido orto-nitrobenzoiacuteco(aacutecido 2-nitrobenzoiacuteco)
El aacutetomo de nitroacutegeno es trigonal
plano con aacutengulos de enlace de 120deg Hay dos formas resonantes que implican que los dos aacutetomos de oxiacutegeno son equivalentes
Estructura
Efectos electroacutenicos
Los grupos nitro son grupos electroatractores tanto por efecto inductivo ‐I como por efecto resonante ‐R Esto significa que tanto el enlace C‐N y el sistema π
estaacuten fuertemente polarizados
Efecto -R
El grupo ‐NO2
en el nitrobenceno hace sentir su efecto por
resonancia ndashR
en las posiciones orto y para a traveacutes de los
enlaces π Tambieacuten opera el efecto ndashI pero este es menos
obvio
Efecto -I
Debido al efecto inductivo -I en el enlace σ los valores de pKa
de los aacutecidos carboxiacutelicos conteniendo al grupo
nitro se ven afectados
Propiedades fiacutesicasAl comparar a los nitrocompuestos con otros compuestos aromaacuteticos que tengan el mismo peso molecular se observa eg un incremento en el punto de ebullicioacuten fuera de proporcioacuten
Propiedades fiacutesicas
ON
O
pe 210 Co
pf 57 Co
ON
O
ON
O
ON
O
ONO
ON O
ON
O
pe 319 Co
pf 118 Co
pe 303 Co
pf 898 Co
pe 299 Co
pf 174 Co
(774 mm Hg)
(770 mm Hg)
(777 mm Hg)
SUMA DE VECTORES
SE ANULAN LIGERAMENTE LOS VECTORES
SE ANULAN LOS VECTORES SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA ES POLAR
Punto de ebullicioacuten
CELDA UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a menos que contengan dentro de su estructura un grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanosReaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquiloNitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
NO2H3C CH3 CH2 NO2
10 13
+ CH3 CH2 CH2+ NO2
8 +
CH3 CH2 CH2 CH2 NO2
24
CH3 CH CH2 CH3NO2
45
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2
189
CH3 CH CH2 CH2NO2
182
NO2 CH3+ +
CH3 CH2HC CH2 CH3NO2
202
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual actuacutea como un nucleoacutefilo
ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
I+ NaNO2
EtOH
H2O N+
OO O
N O
58 30
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2ONO
O
80
Br +0 a 25 Co
AgNO2
Et2OCl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2ONO
O
82
I +0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato
de compuestos con metilenos activos forman un producto muy estable debido a la formacioacuten de un quelato
con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
NO
OO
NOO
CH2O K
CH3
CH3
75
K
CH2
O
OEt
NO
OO
CH2O K
CH3
CH3
CH2
NO
O
H
K+
O
OCH2CH3O
CH3CH2
80
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
NITROCOMPUESTOSImportancia
El
cloranfenicol es
un
antibioacutetico
Fue obtenido por primera vez de una bacteria del suelo de la familia de los
actinomicetales
Streptomyces venezuelae maacutes tarde se elaborariacutea a partir de otras especies de
Streptomyces y
en la actualidad se produce por siacutentesis
2-Nitrofenol
es una feromona de agregacioacuten de garrapatas
Las
feromonas son
sustancias
quiacutemicas
secretadas
por
los seres vivos con el fin de provocar comportamientos especiacuteficos en otros individuos con frecuencia de la misma
especie
Compuestos nitro alifaacuteticos encontrado en la naturaleza
Aacutecido 3-nitropropioacutenico
encuentra en hongos y plantas (Indigofera)
Nitropentadeceno
es un compuesto de defensa que se encuentra en las termitas
Estos compuestos se nombran considerando al grupo -NO2
como un sustituyente
nitro
nitrometano
nitrobenceno
Nitro Compuestos alifaacuteticos
Nitro Compuestos aromaacuteticos
Nomenclatura de los Nitro Compuestos
nitroetano
1-Nitronaftaleno(α-Nitronaftaleno)
Aacutecido orto-nitrobenzoiacuteco(aacutecido 2-nitrobenzoiacuteco)
El aacutetomo de nitroacutegeno es trigonal
plano con aacutengulos de enlace de 120deg Hay dos formas resonantes que implican que los dos aacutetomos de oxiacutegeno son equivalentes
Estructura
Efectos electroacutenicos
Los grupos nitro son grupos electroatractores tanto por efecto inductivo ‐I como por efecto resonante ‐R Esto significa que tanto el enlace C‐N y el sistema π
estaacuten fuertemente polarizados
Efecto -R
El grupo ‐NO2
en el nitrobenceno hace sentir su efecto por
resonancia ndashR
en las posiciones orto y para a traveacutes de los
enlaces π Tambieacuten opera el efecto ndashI pero este es menos
obvio
Efecto -I
Debido al efecto inductivo -I en el enlace σ los valores de pKa
de los aacutecidos carboxiacutelicos conteniendo al grupo
nitro se ven afectados
Propiedades fiacutesicasAl comparar a los nitrocompuestos con otros compuestos aromaacuteticos que tengan el mismo peso molecular se observa eg un incremento en el punto de ebullicioacuten fuera de proporcioacuten
Propiedades fiacutesicas
ON
O
pe 210 Co
pf 57 Co
ON
O
ON
O
ON
O
ONO
ON O
ON
O
pe 319 Co
pf 118 Co
pe 303 Co
pf 898 Co
pe 299 Co
pf 174 Co
(774 mm Hg)
(770 mm Hg)
(777 mm Hg)
SUMA DE VECTORES
SE ANULAN LIGERAMENTE LOS VECTORES
SE ANULAN LOS VECTORES SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA ES POLAR
Punto de ebullicioacuten
CELDA UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a menos que contengan dentro de su estructura un grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanosReaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquiloNitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
NO2H3C CH3 CH2 NO2
10 13
+ CH3 CH2 CH2+ NO2
8 +
CH3 CH2 CH2 CH2 NO2
24
CH3 CH CH2 CH3NO2
45
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2
189
CH3 CH CH2 CH2NO2
182
NO2 CH3+ +
CH3 CH2HC CH2 CH3NO2
202
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual actuacutea como un nucleoacutefilo
ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
I+ NaNO2
EtOH
H2O N+
OO O
N O
58 30
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2ONO
O
80
Br +0 a 25 Co
AgNO2
Et2OCl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2ONO
O
82
I +0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato
de compuestos con metilenos activos forman un producto muy estable debido a la formacioacuten de un quelato
con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
NO
OO
NOO
CH2O K
CH3
CH3
75
K
CH2
O
OEt
NO
OO
CH2O K
CH3
CH3
CH2
NO
O
H
K+
O
OCH2CH3O
CH3CH2
80
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
2-Nitrofenol
es una feromona de agregacioacuten de garrapatas
Las
feromonas son
sustancias
quiacutemicas
secretadas
por
los seres vivos con el fin de provocar comportamientos especiacuteficos en otros individuos con frecuencia de la misma
especie
Compuestos nitro alifaacuteticos encontrado en la naturaleza
Aacutecido 3-nitropropioacutenico
encuentra en hongos y plantas (Indigofera)
Nitropentadeceno
es un compuesto de defensa que se encuentra en las termitas
Estos compuestos se nombran considerando al grupo -NO2
como un sustituyente
nitro
nitrometano
nitrobenceno
Nitro Compuestos alifaacuteticos
Nitro Compuestos aromaacuteticos
Nomenclatura de los Nitro Compuestos
nitroetano
1-Nitronaftaleno(α-Nitronaftaleno)
Aacutecido orto-nitrobenzoiacuteco(aacutecido 2-nitrobenzoiacuteco)
El aacutetomo de nitroacutegeno es trigonal
plano con aacutengulos de enlace de 120deg Hay dos formas resonantes que implican que los dos aacutetomos de oxiacutegeno son equivalentes
Estructura
Efectos electroacutenicos
Los grupos nitro son grupos electroatractores tanto por efecto inductivo ‐I como por efecto resonante ‐R Esto significa que tanto el enlace C‐N y el sistema π
estaacuten fuertemente polarizados
Efecto -R
El grupo ‐NO2
en el nitrobenceno hace sentir su efecto por
resonancia ndashR
en las posiciones orto y para a traveacutes de los
enlaces π Tambieacuten opera el efecto ndashI pero este es menos
obvio
Efecto -I
Debido al efecto inductivo -I en el enlace σ los valores de pKa
de los aacutecidos carboxiacutelicos conteniendo al grupo
nitro se ven afectados
Propiedades fiacutesicasAl comparar a los nitrocompuestos con otros compuestos aromaacuteticos que tengan el mismo peso molecular se observa eg un incremento en el punto de ebullicioacuten fuera de proporcioacuten
Propiedades fiacutesicas
ON
O
pe 210 Co
pf 57 Co
ON
O
ON
O
ON
O
ONO
ON O
ON
O
pe 319 Co
pf 118 Co
pe 303 Co
pf 898 Co
pe 299 Co
pf 174 Co
(774 mm Hg)
(770 mm Hg)
(777 mm Hg)
SUMA DE VECTORES
SE ANULAN LIGERAMENTE LOS VECTORES
SE ANULAN LOS VECTORES SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA ES POLAR
Punto de ebullicioacuten
CELDA UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a menos que contengan dentro de su estructura un grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanosReaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquiloNitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
NO2H3C CH3 CH2 NO2
10 13
+ CH3 CH2 CH2+ NO2
8 +
CH3 CH2 CH2 CH2 NO2
24
CH3 CH CH2 CH3NO2
45
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2
189
CH3 CH CH2 CH2NO2
182
NO2 CH3+ +
CH3 CH2HC CH2 CH3NO2
202
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual actuacutea como un nucleoacutefilo
ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
I+ NaNO2
EtOH
H2O N+
OO O
N O
58 30
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2ONO
O
80
Br +0 a 25 Co
AgNO2
Et2OCl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2ONO
O
82
I +0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato
de compuestos con metilenos activos forman un producto muy estable debido a la formacioacuten de un quelato
con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
NO
OO
NOO
CH2O K
CH3
CH3
75
K
CH2
O
OEt
NO
OO
CH2O K
CH3
CH3
CH2
NO
O
H
K+
O
OCH2CH3O
CH3CH2
80
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Compuestos nitro alifaacuteticos encontrado en la naturaleza
Aacutecido 3-nitropropioacutenico
encuentra en hongos y plantas (Indigofera)
Nitropentadeceno
es un compuesto de defensa que se encuentra en las termitas
Estos compuestos se nombran considerando al grupo -NO2
como un sustituyente
nitro
nitrometano
nitrobenceno
Nitro Compuestos alifaacuteticos
Nitro Compuestos aromaacuteticos
Nomenclatura de los Nitro Compuestos
nitroetano
1-Nitronaftaleno(α-Nitronaftaleno)
Aacutecido orto-nitrobenzoiacuteco(aacutecido 2-nitrobenzoiacuteco)
El aacutetomo de nitroacutegeno es trigonal
plano con aacutengulos de enlace de 120deg Hay dos formas resonantes que implican que los dos aacutetomos de oxiacutegeno son equivalentes
Estructura
Efectos electroacutenicos
Los grupos nitro son grupos electroatractores tanto por efecto inductivo ‐I como por efecto resonante ‐R Esto significa que tanto el enlace C‐N y el sistema π
estaacuten fuertemente polarizados
Efecto -R
El grupo ‐NO2
en el nitrobenceno hace sentir su efecto por
resonancia ndashR
en las posiciones orto y para a traveacutes de los
enlaces π Tambieacuten opera el efecto ndashI pero este es menos
obvio
Efecto -I
Debido al efecto inductivo -I en el enlace σ los valores de pKa
de los aacutecidos carboxiacutelicos conteniendo al grupo
nitro se ven afectados
Propiedades fiacutesicasAl comparar a los nitrocompuestos con otros compuestos aromaacuteticos que tengan el mismo peso molecular se observa eg un incremento en el punto de ebullicioacuten fuera de proporcioacuten
Propiedades fiacutesicas
ON
O
pe 210 Co
pf 57 Co
ON
O
ON
O
ON
O
ONO
ON O
ON
O
pe 319 Co
pf 118 Co
pe 303 Co
pf 898 Co
pe 299 Co
pf 174 Co
(774 mm Hg)
(770 mm Hg)
(777 mm Hg)
SUMA DE VECTORES
SE ANULAN LIGERAMENTE LOS VECTORES
SE ANULAN LOS VECTORES SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA ES POLAR
Punto de ebullicioacuten
CELDA UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a menos que contengan dentro de su estructura un grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanosReaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquiloNitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
NO2H3C CH3 CH2 NO2
10 13
+ CH3 CH2 CH2+ NO2
8 +
CH3 CH2 CH2 CH2 NO2
24
CH3 CH CH2 CH3NO2
45
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2
189
CH3 CH CH2 CH2NO2
182
NO2 CH3+ +
CH3 CH2HC CH2 CH3NO2
202
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual actuacutea como un nucleoacutefilo
ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
I+ NaNO2
EtOH
H2O N+
OO O
N O
58 30
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2ONO
O
80
Br +0 a 25 Co
AgNO2
Et2OCl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2ONO
O
82
I +0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato
de compuestos con metilenos activos forman un producto muy estable debido a la formacioacuten de un quelato
con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
NO
OO
NOO
CH2O K
CH3
CH3
75
K
CH2
O
OEt
NO
OO
CH2O K
CH3
CH3
CH2
NO
O
H
K+
O
OCH2CH3O
CH3CH2
80
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Estos compuestos se nombran considerando al grupo -NO2
como un sustituyente
nitro
nitrometano
nitrobenceno
Nitro Compuestos alifaacuteticos
Nitro Compuestos aromaacuteticos
Nomenclatura de los Nitro Compuestos
nitroetano
1-Nitronaftaleno(α-Nitronaftaleno)
Aacutecido orto-nitrobenzoiacuteco(aacutecido 2-nitrobenzoiacuteco)
El aacutetomo de nitroacutegeno es trigonal
plano con aacutengulos de enlace de 120deg Hay dos formas resonantes que implican que los dos aacutetomos de oxiacutegeno son equivalentes
Estructura
Efectos electroacutenicos
Los grupos nitro son grupos electroatractores tanto por efecto inductivo ‐I como por efecto resonante ‐R Esto significa que tanto el enlace C‐N y el sistema π
estaacuten fuertemente polarizados
Efecto -R
El grupo ‐NO2
en el nitrobenceno hace sentir su efecto por
resonancia ndashR
en las posiciones orto y para a traveacutes de los
enlaces π Tambieacuten opera el efecto ndashI pero este es menos
obvio
Efecto -I
Debido al efecto inductivo -I en el enlace σ los valores de pKa
de los aacutecidos carboxiacutelicos conteniendo al grupo
nitro se ven afectados
Propiedades fiacutesicasAl comparar a los nitrocompuestos con otros compuestos aromaacuteticos que tengan el mismo peso molecular se observa eg un incremento en el punto de ebullicioacuten fuera de proporcioacuten
Propiedades fiacutesicas
ON
O
pe 210 Co
pf 57 Co
ON
O
ON
O
ON
O
ONO
ON O
ON
O
pe 319 Co
pf 118 Co
pe 303 Co
pf 898 Co
pe 299 Co
pf 174 Co
(774 mm Hg)
(770 mm Hg)
(777 mm Hg)
SUMA DE VECTORES
SE ANULAN LIGERAMENTE LOS VECTORES
SE ANULAN LOS VECTORES SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA ES POLAR
Punto de ebullicioacuten
CELDA UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a menos que contengan dentro de su estructura un grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanosReaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquiloNitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
NO2H3C CH3 CH2 NO2
10 13
+ CH3 CH2 CH2+ NO2
8 +
CH3 CH2 CH2 CH2 NO2
24
CH3 CH CH2 CH3NO2
45
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2
189
CH3 CH CH2 CH2NO2
182
NO2 CH3+ +
CH3 CH2HC CH2 CH3NO2
202
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual actuacutea como un nucleoacutefilo
ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
I+ NaNO2
EtOH
H2O N+
OO O
N O
58 30
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2ONO
O
80
Br +0 a 25 Co
AgNO2
Et2OCl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2ONO
O
82
I +0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato
de compuestos con metilenos activos forman un producto muy estable debido a la formacioacuten de un quelato
con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
NO
OO
NOO
CH2O K
CH3
CH3
75
K
CH2
O
OEt
NO
OO
CH2O K
CH3
CH3
CH2
NO
O
H
K+
O
OCH2CH3O
CH3CH2
80
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
nitroetano
1-Nitronaftaleno(α-Nitronaftaleno)
Aacutecido orto-nitrobenzoiacuteco(aacutecido 2-nitrobenzoiacuteco)
El aacutetomo de nitroacutegeno es trigonal
plano con aacutengulos de enlace de 120deg Hay dos formas resonantes que implican que los dos aacutetomos de oxiacutegeno son equivalentes
Estructura
Efectos electroacutenicos
Los grupos nitro son grupos electroatractores tanto por efecto inductivo ‐I como por efecto resonante ‐R Esto significa que tanto el enlace C‐N y el sistema π
estaacuten fuertemente polarizados
Efecto -R
El grupo ‐NO2
en el nitrobenceno hace sentir su efecto por
resonancia ndashR
en las posiciones orto y para a traveacutes de los
enlaces π Tambieacuten opera el efecto ndashI pero este es menos
obvio
Efecto -I
Debido al efecto inductivo -I en el enlace σ los valores de pKa
de los aacutecidos carboxiacutelicos conteniendo al grupo
nitro se ven afectados
Propiedades fiacutesicasAl comparar a los nitrocompuestos con otros compuestos aromaacuteticos que tengan el mismo peso molecular se observa eg un incremento en el punto de ebullicioacuten fuera de proporcioacuten
Propiedades fiacutesicas
ON
O
pe 210 Co
pf 57 Co
ON
O
ON
O
ON
O
ONO
ON O
ON
O
pe 319 Co
pf 118 Co
pe 303 Co
pf 898 Co
pe 299 Co
pf 174 Co
(774 mm Hg)
(770 mm Hg)
(777 mm Hg)
SUMA DE VECTORES
SE ANULAN LIGERAMENTE LOS VECTORES
SE ANULAN LOS VECTORES SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA ES POLAR
Punto de ebullicioacuten
CELDA UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a menos que contengan dentro de su estructura un grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanosReaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquiloNitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
NO2H3C CH3 CH2 NO2
10 13
+ CH3 CH2 CH2+ NO2
8 +
CH3 CH2 CH2 CH2 NO2
24
CH3 CH CH2 CH3NO2
45
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2
189
CH3 CH CH2 CH2NO2
182
NO2 CH3+ +
CH3 CH2HC CH2 CH3NO2
202
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual actuacutea como un nucleoacutefilo
ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
I+ NaNO2
EtOH
H2O N+
OO O
N O
58 30
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2ONO
O
80
Br +0 a 25 Co
AgNO2
Et2OCl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2ONO
O
82
I +0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato
de compuestos con metilenos activos forman un producto muy estable debido a la formacioacuten de un quelato
con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
NO
OO
NOO
CH2O K
CH3
CH3
75
K
CH2
O
OEt
NO
OO
CH2O K
CH3
CH3
CH2
NO
O
H
K+
O
OCH2CH3O
CH3CH2
80
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
El aacutetomo de nitroacutegeno es trigonal
plano con aacutengulos de enlace de 120deg Hay dos formas resonantes que implican que los dos aacutetomos de oxiacutegeno son equivalentes
Estructura
Efectos electroacutenicos
Los grupos nitro son grupos electroatractores tanto por efecto inductivo ‐I como por efecto resonante ‐R Esto significa que tanto el enlace C‐N y el sistema π
estaacuten fuertemente polarizados
Efecto -R
El grupo ‐NO2
en el nitrobenceno hace sentir su efecto por
resonancia ndashR
en las posiciones orto y para a traveacutes de los
enlaces π Tambieacuten opera el efecto ndashI pero este es menos
obvio
Efecto -I
Debido al efecto inductivo -I en el enlace σ los valores de pKa
de los aacutecidos carboxiacutelicos conteniendo al grupo
nitro se ven afectados
Propiedades fiacutesicasAl comparar a los nitrocompuestos con otros compuestos aromaacuteticos que tengan el mismo peso molecular se observa eg un incremento en el punto de ebullicioacuten fuera de proporcioacuten
Propiedades fiacutesicas
ON
O
pe 210 Co
pf 57 Co
ON
O
ON
O
ON
O
ONO
ON O
ON
O
pe 319 Co
pf 118 Co
pe 303 Co
pf 898 Co
pe 299 Co
pf 174 Co
(774 mm Hg)
(770 mm Hg)
(777 mm Hg)
SUMA DE VECTORES
SE ANULAN LIGERAMENTE LOS VECTORES
SE ANULAN LOS VECTORES SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA ES POLAR
Punto de ebullicioacuten
CELDA UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a menos que contengan dentro de su estructura un grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanosReaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquiloNitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
NO2H3C CH3 CH2 NO2
10 13
+ CH3 CH2 CH2+ NO2
8 +
CH3 CH2 CH2 CH2 NO2
24
CH3 CH CH2 CH3NO2
45
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2
189
CH3 CH CH2 CH2NO2
182
NO2 CH3+ +
CH3 CH2HC CH2 CH3NO2
202
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual actuacutea como un nucleoacutefilo
ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
I+ NaNO2
EtOH
H2O N+
OO O
N O
58 30
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2ONO
O
80
Br +0 a 25 Co
AgNO2
Et2OCl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2ONO
O
82
I +0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato
de compuestos con metilenos activos forman un producto muy estable debido a la formacioacuten de un quelato
con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
NO
OO
NOO
CH2O K
CH3
CH3
75
K
CH2
O
OEt
NO
OO
CH2O K
CH3
CH3
CH2
NO
O
H
K+
O
OCH2CH3O
CH3CH2
80
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Efectos electroacutenicos
Los grupos nitro son grupos electroatractores tanto por efecto inductivo ‐I como por efecto resonante ‐R Esto significa que tanto el enlace C‐N y el sistema π
estaacuten fuertemente polarizados
Efecto -R
El grupo ‐NO2
en el nitrobenceno hace sentir su efecto por
resonancia ndashR
en las posiciones orto y para a traveacutes de los
enlaces π Tambieacuten opera el efecto ndashI pero este es menos
obvio
Efecto -I
Debido al efecto inductivo -I en el enlace σ los valores de pKa
de los aacutecidos carboxiacutelicos conteniendo al grupo
nitro se ven afectados
Propiedades fiacutesicasAl comparar a los nitrocompuestos con otros compuestos aromaacuteticos que tengan el mismo peso molecular se observa eg un incremento en el punto de ebullicioacuten fuera de proporcioacuten
Propiedades fiacutesicas
ON
O
pe 210 Co
pf 57 Co
ON
O
ON
O
ON
O
ONO
ON O
ON
O
pe 319 Co
pf 118 Co
pe 303 Co
pf 898 Co
pe 299 Co
pf 174 Co
(774 mm Hg)
(770 mm Hg)
(777 mm Hg)
SUMA DE VECTORES
SE ANULAN LIGERAMENTE LOS VECTORES
SE ANULAN LOS VECTORES SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA ES POLAR
Punto de ebullicioacuten
CELDA UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a menos que contengan dentro de su estructura un grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanosReaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquiloNitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
NO2H3C CH3 CH2 NO2
10 13
+ CH3 CH2 CH2+ NO2
8 +
CH3 CH2 CH2 CH2 NO2
24
CH3 CH CH2 CH3NO2
45
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2
189
CH3 CH CH2 CH2NO2
182
NO2 CH3+ +
CH3 CH2HC CH2 CH3NO2
202
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual actuacutea como un nucleoacutefilo
ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
I+ NaNO2
EtOH
H2O N+
OO O
N O
58 30
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2ONO
O
80
Br +0 a 25 Co
AgNO2
Et2OCl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2ONO
O
82
I +0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato
de compuestos con metilenos activos forman un producto muy estable debido a la formacioacuten de un quelato
con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
NO
OO
NOO
CH2O K
CH3
CH3
75
K
CH2
O
OEt
NO
OO
CH2O K
CH3
CH3
CH2
NO
O
H
K+
O
OCH2CH3O
CH3CH2
80
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Efecto -R
El grupo ‐NO2
en el nitrobenceno hace sentir su efecto por
resonancia ndashR
en las posiciones orto y para a traveacutes de los
enlaces π Tambieacuten opera el efecto ndashI pero este es menos
obvio
Efecto -I
Debido al efecto inductivo -I en el enlace σ los valores de pKa
de los aacutecidos carboxiacutelicos conteniendo al grupo
nitro se ven afectados
Propiedades fiacutesicasAl comparar a los nitrocompuestos con otros compuestos aromaacuteticos que tengan el mismo peso molecular se observa eg un incremento en el punto de ebullicioacuten fuera de proporcioacuten
Propiedades fiacutesicas
ON
O
pe 210 Co
pf 57 Co
ON
O
ON
O
ON
O
ONO
ON O
ON
O
pe 319 Co
pf 118 Co
pe 303 Co
pf 898 Co
pe 299 Co
pf 174 Co
(774 mm Hg)
(770 mm Hg)
(777 mm Hg)
SUMA DE VECTORES
SE ANULAN LIGERAMENTE LOS VECTORES
SE ANULAN LOS VECTORES SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA ES POLAR
Punto de ebullicioacuten
CELDA UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a menos que contengan dentro de su estructura un grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanosReaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquiloNitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
NO2H3C CH3 CH2 NO2
10 13
+ CH3 CH2 CH2+ NO2
8 +
CH3 CH2 CH2 CH2 NO2
24
CH3 CH CH2 CH3NO2
45
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2
189
CH3 CH CH2 CH2NO2
182
NO2 CH3+ +
CH3 CH2HC CH2 CH3NO2
202
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual actuacutea como un nucleoacutefilo
ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
I+ NaNO2
EtOH
H2O N+
OO O
N O
58 30
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2ONO
O
80
Br +0 a 25 Co
AgNO2
Et2OCl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2ONO
O
82
I +0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato
de compuestos con metilenos activos forman un producto muy estable debido a la formacioacuten de un quelato
con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
NO
OO
NOO
CH2O K
CH3
CH3
75
K
CH2
O
OEt
NO
OO
CH2O K
CH3
CH3
CH2
NO
O
H
K+
O
OCH2CH3O
CH3CH2
80
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Efecto -I
Debido al efecto inductivo -I en el enlace σ los valores de pKa
de los aacutecidos carboxiacutelicos conteniendo al grupo
nitro se ven afectados
Propiedades fiacutesicasAl comparar a los nitrocompuestos con otros compuestos aromaacuteticos que tengan el mismo peso molecular se observa eg un incremento en el punto de ebullicioacuten fuera de proporcioacuten
Propiedades fiacutesicas
ON
O
pe 210 Co
pf 57 Co
ON
O
ON
O
ON
O
ONO
ON O
ON
O
pe 319 Co
pf 118 Co
pe 303 Co
pf 898 Co
pe 299 Co
pf 174 Co
(774 mm Hg)
(770 mm Hg)
(777 mm Hg)
SUMA DE VECTORES
SE ANULAN LIGERAMENTE LOS VECTORES
SE ANULAN LOS VECTORES SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA ES POLAR
Punto de ebullicioacuten
CELDA UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a menos que contengan dentro de su estructura un grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanosReaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquiloNitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
NO2H3C CH3 CH2 NO2
10 13
+ CH3 CH2 CH2+ NO2
8 +
CH3 CH2 CH2 CH2 NO2
24
CH3 CH CH2 CH3NO2
45
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2
189
CH3 CH CH2 CH2NO2
182
NO2 CH3+ +
CH3 CH2HC CH2 CH3NO2
202
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual actuacutea como un nucleoacutefilo
ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
I+ NaNO2
EtOH
H2O N+
OO O
N O
58 30
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2ONO
O
80
Br +0 a 25 Co
AgNO2
Et2OCl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2ONO
O
82
I +0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato
de compuestos con metilenos activos forman un producto muy estable debido a la formacioacuten de un quelato
con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
NO
OO
NOO
CH2O K
CH3
CH3
75
K
CH2
O
OEt
NO
OO
CH2O K
CH3
CH3
CH2
NO
O
H
K+
O
OCH2CH3O
CH3CH2
80
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Propiedades fiacutesicasAl comparar a los nitrocompuestos con otros compuestos aromaacuteticos que tengan el mismo peso molecular se observa eg un incremento en el punto de ebullicioacuten fuera de proporcioacuten
Propiedades fiacutesicas
ON
O
pe 210 Co
pf 57 Co
ON
O
ON
O
ON
O
ONO
ON O
ON
O
pe 319 Co
pf 118 Co
pe 303 Co
pf 898 Co
pe 299 Co
pf 174 Co
(774 mm Hg)
(770 mm Hg)
(777 mm Hg)
SUMA DE VECTORES
SE ANULAN LIGERAMENTE LOS VECTORES
SE ANULAN LOS VECTORES SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA ES POLAR
Punto de ebullicioacuten
CELDA UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a menos que contengan dentro de su estructura un grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanosReaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquiloNitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
NO2H3C CH3 CH2 NO2
10 13
+ CH3 CH2 CH2+ NO2
8 +
CH3 CH2 CH2 CH2 NO2
24
CH3 CH CH2 CH3NO2
45
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2
189
CH3 CH CH2 CH2NO2
182
NO2 CH3+ +
CH3 CH2HC CH2 CH3NO2
202
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual actuacutea como un nucleoacutefilo
ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
I+ NaNO2
EtOH
H2O N+
OO O
N O
58 30
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2ONO
O
80
Br +0 a 25 Co
AgNO2
Et2OCl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2ONO
O
82
I +0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato
de compuestos con metilenos activos forman un producto muy estable debido a la formacioacuten de un quelato
con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
NO
OO
NOO
CH2O K
CH3
CH3
75
K
CH2
O
OEt
NO
OO
CH2O K
CH3
CH3
CH2
NO
O
H
K+
O
OCH2CH3O
CH3CH2
80
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Propiedades fiacutesicas
ON
O
pe 210 Co
pf 57 Co
ON
O
ON
O
ON
O
ONO
ON O
ON
O
pe 319 Co
pf 118 Co
pe 303 Co
pf 898 Co
pe 299 Co
pf 174 Co
(774 mm Hg)
(770 mm Hg)
(777 mm Hg)
SUMA DE VECTORES
SE ANULAN LIGERAMENTE LOS VECTORES
SE ANULAN LOS VECTORES SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA ES POLAR
Punto de ebullicioacuten
CELDA UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a menos que contengan dentro de su estructura un grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanosReaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquiloNitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
NO2H3C CH3 CH2 NO2
10 13
+ CH3 CH2 CH2+ NO2
8 +
CH3 CH2 CH2 CH2 NO2
24
CH3 CH CH2 CH3NO2
45
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2
189
CH3 CH CH2 CH2NO2
182
NO2 CH3+ +
CH3 CH2HC CH2 CH3NO2
202
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual actuacutea como un nucleoacutefilo
ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
I+ NaNO2
EtOH
H2O N+
OO O
N O
58 30
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2ONO
O
80
Br +0 a 25 Co
AgNO2
Et2OCl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2ONO
O
82
I +0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato
de compuestos con metilenos activos forman un producto muy estable debido a la formacioacuten de un quelato
con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
NO
OO
NOO
CH2O K
CH3
CH3
75
K
CH2
O
OEt
NO
OO
CH2O K
CH3
CH3
CH2
NO
O
H
K+
O
OCH2CH3O
CH3CH2
80
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
SUMA DE VECTORES
SE ANULAN LIGERAMENTE LOS VECTORES
SE ANULAN LOS VECTORES SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA ES POLAR
Punto de ebullicioacuten
CELDA UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a menos que contengan dentro de su estructura un grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanosReaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquiloNitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
NO2H3C CH3 CH2 NO2
10 13
+ CH3 CH2 CH2+ NO2
8 +
CH3 CH2 CH2 CH2 NO2
24
CH3 CH CH2 CH3NO2
45
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2
189
CH3 CH CH2 CH2NO2
182
NO2 CH3+ +
CH3 CH2HC CH2 CH3NO2
202
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual actuacutea como un nucleoacutefilo
ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
I+ NaNO2
EtOH
H2O N+
OO O
N O
58 30
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2ONO
O
80
Br +0 a 25 Co
AgNO2
Et2OCl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2ONO
O
82
I +0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato
de compuestos con metilenos activos forman un producto muy estable debido a la formacioacuten de un quelato
con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
NO
OO
NOO
CH2O K
CH3
CH3
75
K
CH2
O
OEt
NO
OO
CH2O K
CH3
CH3
CH2
NO
O
H
K+
O
OCH2CH3O
CH3CH2
80
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
CELDA UNITARIA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Punto de fusioacuten
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a menos que contengan dentro de su estructura un grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanosReaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquiloNitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
NO2H3C CH3 CH2 NO2
10 13
+ CH3 CH2 CH2+ NO2
8 +
CH3 CH2 CH2 CH2 NO2
24
CH3 CH CH2 CH3NO2
45
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2
189
CH3 CH CH2 CH2NO2
182
NO2 CH3+ +
CH3 CH2HC CH2 CH3NO2
202
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual actuacutea como un nucleoacutefilo
ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
I+ NaNO2
EtOH
H2O N+
OO O
N O
58 30
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2ONO
O
80
Br +0 a 25 Co
AgNO2
Et2OCl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2ONO
O
82
I +0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato
de compuestos con metilenos activos forman un producto muy estable debido a la formacioacuten de un quelato
con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
NO
OO
NOO
CH2O K
CH3
CH3
75
K
CH2
O
OEt
NO
OO
CH2O K
CH3
CH3
CH2
NO
O
H
K+
O
OCH2CH3O
CH3CH2
80
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Los nitrocompuestos son insolubles en agua a menos que contengan dentro de su estructura un grupo que interaccione con ella
Propiedades fiacutesicas Solubilidad
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanosReaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquiloNitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
NO2H3C CH3 CH2 NO2
10 13
+ CH3 CH2 CH2+ NO2
8 +
CH3 CH2 CH2 CH2 NO2
24
CH3 CH CH2 CH3NO2
45
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2
189
CH3 CH CH2 CH2NO2
182
NO2 CH3+ +
CH3 CH2HC CH2 CH3NO2
202
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual actuacutea como un nucleoacutefilo
ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
I+ NaNO2
EtOH
H2O N+
OO O
N O
58 30
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2ONO
O
80
Br +0 a 25 Co
AgNO2
Et2OCl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2ONO
O
82
I +0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato
de compuestos con metilenos activos forman un producto muy estable debido a la formacioacuten de un quelato
con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
NO
OO
NOO
CH2O K
CH3
CH3
75
K
CH2
O
OEt
NO
OO
CH2O K
CH3
CH3
CH2
NO
O
H
K+
O
OCH2CH3O
CH3CH2
80
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanosReaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquiloNitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
NO2H3C CH3 CH2 NO2
10 13
+ CH3 CH2 CH2+ NO2
8 +
CH3 CH2 CH2 CH2 NO2
24
CH3 CH CH2 CH3NO2
45
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2
189
CH3 CH CH2 CH2NO2
182
NO2 CH3+ +
CH3 CH2HC CH2 CH3NO2
202
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual actuacutea como un nucleoacutefilo
ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
I+ NaNO2
EtOH
H2O N+
OO O
N O
58 30
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2ONO
O
80
Br +0 a 25 Co
AgNO2
Et2OCl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2ONO
O
82
I +0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato
de compuestos con metilenos activos forman un producto muy estable debido a la formacioacuten de un quelato
con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
NO
OO
NOO
CH2O K
CH3
CH3
75
K
CH2
O
OEt
NO
OO
CH2O K
CH3
CH3
CH2
NO
O
H
K+
O
OCH2CH3O
CH3CH2
80
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Este es un proceso industrial que ocurre a traveacutes de radicales libres y que involucra al radical NO2
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
NO2H3C CH3 CH2 NO2
10 13
+ CH3 CH2 CH2+ NO2
8 +
CH3 CH2 CH2 CH2 NO2
24
CH3 CH CH2 CH3NO2
45
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2
189
CH3 CH CH2 CH2NO2
182
NO2 CH3+ +
CH3 CH2HC CH2 CH3NO2
202
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual actuacutea como un nucleoacutefilo
ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
I+ NaNO2
EtOH
H2O N+
OO O
N O
58 30
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2ONO
O
80
Br +0 a 25 Co
AgNO2
Et2OCl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2ONO
O
82
I +0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato
de compuestos con metilenos activos forman un producto muy estable debido a la formacioacuten de un quelato
con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
NO
OO
NOO
CH2O K
CH3
CH3
75
K
CH2
O
OEt
NO
OO
CH2O K
CH3
CH3
CH2
NO
O
H
K+
O
OCH2CH3O
CH3CH2
80
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos
CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
NO2H3C CH3 CH2 NO2
10 13
+ CH3 CH2 CH2+ NO2
8 +
CH3 CH2 CH2 CH2 NO2
24
CH3 CH CH2 CH3NO2
45
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2
189
CH3 CH CH2 CH2NO2
182
NO2 CH3+ +
CH3 CH2HC CH2 CH3NO2
202
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual actuacutea como un nucleoacutefilo
ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
I+ NaNO2
EtOH
H2O N+
OO O
N O
58 30
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2ONO
O
80
Br +0 a 25 Co
AgNO2
Et2OCl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2ONO
O
82
I +0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato
de compuestos con metilenos activos forman un producto muy estable debido a la formacioacuten de un quelato
con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
NO
OO
NOO
CH2O K
CH3
CH3
75
K
CH2
O
OEt
NO
OO
CH2O K
CH3
CH3
CH2
NO
O
H
K+
O
OCH2CH3O
CH3CH2
80
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
CH3CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
NO2H3C CH3 CH2 NO2
10 13
+ CH3 CH2 CH2+ NO2
8 +
CH3 CH2 CH2 CH2 NO2
24
CH3 CH CH2 CH3NO2
45
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
CH3CH2CH2CH2CH3 + HNO3420 Co
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2
189
CH3 CH CH2 CH2NO2
182
NO2 CH3+ +
CH3 CH2HC CH2 CH3NO2
202
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual actuacutea como un nucleoacutefilo
ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
I+ NaNO2
EtOH
H2O N+
OO O
N O
58 30
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2ONO
O
80
Br +0 a 25 Co
AgNO2
Et2OCl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2ONO
O
82
I +0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato
de compuestos con metilenos activos forman un producto muy estable debido a la formacioacuten de un quelato
con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
NO
OO
NOO
CH2O K
CH3
CH3
75
K
CH2
O
OEt
NO
OO
CH2O K
CH3
CH3
CH2
NO
O
H
K+
O
OCH2CH3O
CH3CH2
80
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Cuando se hace reaccionar al nitrito de sodio (el cual actuacutea como un nucleoacutefilo
ambivalente a traveacutes del O o
del N como nucleoacutefilos) se obtienen dos productos un nitro compuesto o bien un eacutester nitrito
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
I+ NaNO2
EtOH
H2O N+
OO O
N O
58 30
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2ONO
O
80
Br +0 a 25 Co
AgNO2
Et2OCl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2ONO
O
82
I +0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato
de compuestos con metilenos activos forman un producto muy estable debido a la formacioacuten de un quelato
con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
NO
OO
NOO
CH2O K
CH3
CH3
75
K
CH2
O
OEt
NO
OO
CH2O K
CH3
CH3
CH2
NO
O
H
K+
O
OCH2CH3O
CH3CH2
80
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
I+ NaNO2
EtOH
H2O N+
OO O
N O
58 30
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2ONO
O
80
Br +0 a 25 Co
AgNO2
Et2OCl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2ONO
O
82
I +0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato
de compuestos con metilenos activos forman un producto muy estable debido a la formacioacuten de un quelato
con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
NO
OO
NOO
CH2O K
CH3
CH3
75
K
CH2
O
OEt
NO
OO
CH2O K
CH3
CH3
CH2
NO
O
H
K+
O
OCH2CH3O
CH3CH2
80
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
El uso de nitrito de plata produce uacutenicamente el nitro compuesto
El AgNO2 es insoluble en eacuteter por lo que se evitan reacciones laterales
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2ONO
O
80
Br +0 a 25 Co
AgNO2
Et2OCl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2ONO
O
82
I +0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato
de compuestos con metilenos activos forman un producto muy estable debido a la formacioacuten de un quelato
con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
NO
OO
NOO
CH2O K
CH3
CH3
75
K
CH2
O
OEt
NO
OO
CH2O K
CH3
CH3
CH2
NO
O
H
K+
O
OCH2CH3O
CH3CH2
80
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
AgNO2
Et2ONO
O
80
Br +0 a 25 Co
AgNO2
Et2OCl +
0 a 25 Co
AgNO2
Et2ONO
O
82
I +0 a 25 Co
NO HAY REACCIOacuteN
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato
de compuestos con metilenos activos forman un producto muy estable debido a la formacioacuten de un quelato
con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
NO
OO
NOO
CH2O K
CH3
CH3
75
K
CH2
O
OEt
NO
OO
CH2O K
CH3
CH3
CH2
NO
O
H
K+
O
OCH2CH3O
CH3CH2
80
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato
de compuestos con metilenos activos forman un producto muy estable debido a la formacioacuten de un quelato
con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
NO
OO
NOO
CH2O K
CH3
CH3
75
K
CH2
O
OEt
NO
OO
CH2O K
CH3
CH3
CH2
NO
O
H
K+
O
OCH2CH3O
CH3CH2
80
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
El uso de los aniones enolato
de compuestos con metilenos activos forman un producto muy estable debido a la formacioacuten de un quelato
con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
NO
OO
NOO
CH2O K
CH3
CH3
75
K
CH2
O
OEt
NO
OO
CH2O K
CH3
CH3
CH2
NO
O
H
K+
O
OCH2CH3O
CH3CH2
80
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
El uso de los aniones enolato
de compuestos con metilenos activos forman un producto muy estable debido a la formacioacuten de un quelato
con el contraion
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
NO
OO
NOO
CH2O K
CH3
CH3
75
K
CH2
O
OEt
NO
OO
CH2O K
CH3
CH3
CH2
NO
O
H
K+
O
OCH2CH3O
CH3CH2
80
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Nitracioacuten electrofiacutelica
de aniones enolato
NO
OO
NOO
CH2O K
CH3
CH3
75
K
CH2
O
OEt
NO
OO
CH2O K
CH3
CH3
CH2
NO
O
H
K+
O
OCH2CH3O
CH3CH2
80
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Los nitro compuestos se pueden obtener por medio de la oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Oxidacioacuten de aminas con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Oxidacioacuten de oximas
con peraacutecidos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Nitro compuestos aromaacuteticos
Estos son sintetizados por medio de la reaccioacuten de sustitucioacuten electrofiacutelica
aromaacutetica (SEA) con iones NO2
+
como electroacutefilos
Siacutentesis de Nitro-Compuestos
(mezcla sulfoniacutetrica)
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(FUMANTE) +
H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLA USADA PARA LLEVAR A CABO LA NITRACIOacuteN SOBRE ANILLOS DISUSTITUIacuteDOS O TRISUSTITUIacuteDOS
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
CH3NO2
NO2
HNO3 (f)
H2SO4 (f)
40 Co
CH3NO2
NO2
O2N
3 h 98
KMnO4
H2O
CNO2
NO2
O2N
O OH
H2SO4NO2
NO2
O2NH
70
(10 DE SO3
)(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + H2
SO4
(FUMANTE)
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmLCl Cl Cl
NO2
NO2
+HNO3 (c)
H2SO4 (c)
40 Co
HNO3 (c)H2SO4 (c)
90 Co
Cl
NO2
NO2
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
(98 )(65 A 70 )HNO3
(CONCENTRADO) + H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
C
39
C
47
53
C
31
69
C
18
82
HH
CH3HH
CH3H3CH
CH3H3CCH3
H
61
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
MEZCLAS NITRANTES
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
(98 )KNO3
+ H2
SO4
(CONCENTRADO)
d = 184 gmL
2
3
2 4
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
MEZCLAS NITRANTES
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
(95 A 100 )
HNO3
(FUMANTE) + Ac2
O
2
33
2
MEZCLAS NITRANTES
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
Condiciones maacutes suaves
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
El El grupogrupo controlacontrolala la regioquregioquiacuteiacutemicamica
HNO3
(CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )
d = 14 A 142 gmL
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
PROBLEMAS
MEZCLAS NITRANTES
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
PROBLEMAiquestCoacutemo se podriacutean obtener los 3 isoacutemeros del cloronitrobenceno
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
AacuteCIDO-BASEFormacioacuten de Aniones Las bases conjugadas se forman con facilidad cuando se tratan con una base fuerte Dichos aniones se encuentran estabilizados por resonancia (aniones nitronato)
ON
OH
Base
ON
OH
Base H
ON
O+
ANIONNITRONATO
+
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
MeNO2
pKa
= 102
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
H2
O pKa
= 140
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
REACIONES DE NITROCOMPUESTOS
Reaccioacuten de Henry Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica
Henry L Compt Rend 1895 120 1265
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
ON
O
H
O
ONOO
H
HO
NOO
H
H
ONOH
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
ELIMINACIOacuteN E1
BC
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten
ON
OR H
O
+ ON
H
O
R
OHO
O O
N
ONO
R
H
MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
EJEMPLO RECIENTE
REACCIOacuteN DE HENRY
(+)-NME =(+)-N-metilefedrina
DIPEA = (iso-Pr)2
EtN
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
A New
Copper
Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed Enantioselective
Henry Reaction
D A Evans D Seidel M Rueping H W Lam J T Shaw C W Downey J Am Chem Soc 2003 125 12692-12693
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Cloruro de cetiltrimetilamonio
(CTACl)
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
A Convenient
Samarium-Promoted
Synthesis
of
Aliphatic
(E)-Nitroalkenes
under
Mild
Conditions
J M Concelloacuten P L Bernad H Rodriacuteguez-Solla C Concelloacuten J Org Chem 2007 72 5421-5423
SmI2
= yoduro de samario
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Indium-Catalyzed
Henry-Type
Reaction
of
Aldehydes
with
BromonitroalkanesR G Soengas A M S Silva Synlett 2012 23 873-876
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Efedrina (EPH) es
una
amina
simpatomimeacutetica
que
se usa
comuacutenmente
como
un estimulant un supresor
del apetito descongestionante
y para
tratar
la hipotensioacuten
asociada
con la anestesia La efedrina
es
similar en estructura
a los derivados
sinteacuteticos
de la amfetamina
y la metamfetamina Quiacutemicamente
es
un alcaloide
que
se deriva
de varias
plantas
del genero
Ephedra (familia
Efedraceae)
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Los aniones nitronato
por si mismos pueden actuar como nucleoacutefilos
ambidientes
que pueden actuar
tanto por el C (nucleoacutefilo
suave) o por el O (nucleoacutefilo fuerte) Estos centros reaccionaraacuten con electrofilos
(suaves o duros respectivamente)
NUCLEOacuteFILOS AMBIDIENTES
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
La adicioacuten de Michael es una adicioacuten conjugada al doble enlace de un centro aacutecido suave de un eacutester siendo el grupo carbonilo el centro aacutecido duro
Adicioacuten de Michael
Arthur Michael nacioacute
en Buffalo New
York
REACCIOacuteN DE MICHAEL
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Ionic
Liquid
as Catalyst
and
Reaction
Medium The
Dramatic
Influence
of
a Task-Specific
Ionic
Liquid [bmIm]OH in Michael Addition
of
Active Methylene
Compounds
to
Conjugated
Ketones Carboxylic
Esters and
Nitriles
B C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-
3052
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
John Ulric Nef1862-1915
John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio
en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo
la reaccioacuten de Nef
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
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SS
OH
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S SS
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SS S
S
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O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
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OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
NO2OCH3
O
CH3
NCH3
CH3
HO
OCH3NO2
O
85
1) NaOH H2O2) H2SO4 H2O 5 Co
OCH3O
O
65
REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Este comportamiento ambivalente se puede ver en la reaccioacuten Nef
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Cu-Catalyzed
Enantioselective
Conjugate
Addition
of
Alkylzincs
to
Cyclic
Nitroalkenes Catalytic
Asymmetric
Synthesis
of
Cyclic
α-Substituted
Ketones
C A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193
REACCIOacuteN DE NEF
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
Simple Conversion of Nitro Group Into Carbonyl GroupSynthetic Communications 1998 28(16) 3057-3064
Paolo Ceccherellidagger
Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano
and
Ornelio
Rosati
O
NO2 KSO5H
CH3OHNa2HPO4
NaOH (1N)
25 C 1ho
O
O
75
REACCIOacuteN DE NEF
Sustrato Producto Rendimiento ()
Nitrociclohexano
(15) Ciclohexanona (9) 81
5-Nitro-2-hexanona
(26) 25-hexanodiona
(12a) 75Etilencetal
de la 5-Nitro-2-
hexanona
(37)Mono-etilidencetal
de la 25-
hexanodiona
(137) 87
5-Nitro-2-hexanol
(48) Materia prima
5-acetoxi-2-nitrohexano
(5) 5-acetoxi-2-hexanona
(14) 93
5-Nitro-2-hexanol
TBDMS eacuteter (6) 5-hidroxi-2-hexanona
TBDMS eacuteter (15) 88
3-(1-Nitroetil)-ciclohexanol (79) 3-Acetilciclohexanol
(16) 85
1-Nitrohexano
(85) Aacutecido hexanoiacuteco
(17a) 98
4-Nitro-2-butanol (910) Aacutecido 3-Hidroxibutiacuterico
(1812) 70
Fenilnitrometano
(1011) Aacutecido benzoiacuteco
(19a) 91
a Los productos de la reaccioacuten se caracterizaron por comparacioacuten con una muestra auteacutentica (espectros de IR RMN-1H y por datos de GC-MS)
b Rendimiento del producto aislado
REACCIOacuteN CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
OHO
o o
ORBITAL HOMO DE MAacuteS ALTA ENERGIacuteAORBITAL LUMO DE LA MOLEacuteCULA ACEPTORA
EFECTO α
DEL HETEROAacuteTOMO
MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO
REACCIOacuteN DE NEF
O
H
O O SO
OO K
O
H
HOH
O
H
O O SO
OO K
H
O H
O
OHO H
H+
HO O S
O
OO K
H
O H
O H
O
O K
REACCIOacuteN REDOX
Unprecedented selective Nef reaction of secondary nitroalkanes promoted by DBU under basic homogeneous conditionsR Ballini G Bosica D Fiorini M Petrini Tetrahedron Lett 2002 43 5233-5235
KMnO4
Mediated
Oxidation
as a Continuous
Flow
ProcessJ Sedelmeier S V Ley I R Baxendale M Baumann Org Lett 2010 12 3618-
3621
REACCIOacuteN DE NEFA New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY
AND JACK MELTON J Org Chem 1973
Vol 38
[66]
4367-4373
El meacutetodo reductivo permite obtener oximas las cuales pueden hidrolizadas a los compuestos carboniacutelicos
correspondientes El titanio (III) permite reducir el enlace N-O ya que el titanio muestra una fuerte afinidad hacia el oxiacutegeno lo cual facilita la hidroacutelisis completa para que ocurra la conversioacuten
REACCIOacuteN DE NEF
REACCIOacuteN CON TICl3 RUPTURA EDUCTIVA
NO
O
H
NO
O
H TiCl
ClCl N
O
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3 + Cl
NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl4+TiCl3NO
O
H
TiCl
Cl
(III)
TiCl3
NO
O
H
TiCl
Cl+
(III)
H O H
NO
H
H+ TiCl3HO
(IV)
HO H
REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA
NO
H
H
H O H+ NO
H
H
OH
H H O H
H O HH
NO
H
H
O HHN
O
H
HO H H
+
NO
H
H
OHH
+
REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA
Et2 OmiddotBF3 + 2 Et2 O + 3 C2 H3 (O)CH2 Cl rarr 3 Et3 O+BF4- + B[(OCH(CH2 Cl)CH2 OEt]3
Hans Meerwein (Mayo 20 1879 Hamburgo Alemania
ndash
Octubre
24 1965 Marburgo Alemania)
Hans Meerwein
alrededor de sus estudiantes debajo de los doctores Graeb Bieker Muumlller Haffner Gies von
Rinteln
y otros La fotografiacutea proviene de la herencia del famoso quiacutemico
O-ALQUILACIOacuteN DE UN ANIOacuteN NITRONATO CON EL REACTIVO DE MEERWEIN
La O-alquilacioacuten es posible con un agente alquilante duro
como el reactivo de Meerwein
que actuacutea como
una fuente de Me+
La naturaleza ambidiente
del grupo nitro hace que eacuteste sea un reactivo muy versaacutetil
ONC
O
H
R
H3C OCH3
CH3
BF4
H3C O S
O
OF
oacute
NCO
H
R
O CH3
REDUCCIOacuteN
En principio la reduccioacuten de un grupo nitro debe de seguir los siguientes paso
La reduccioacuten de los grupos nitroso en general es maacutes faacutecil de llevar a cabo pero la ventaja de la reduccioacuten de los grupos nitro es que esta se puede llevar a cabo de diferentes maneras
Panorama General
Se pueden usar metales como Fe Zn Sn los cuales en presencia de medio H+ permiten reducir el grupo ndashNO2 por una secuencia de dos reacciones transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET))protonacioacuten
REDUCCIOacuteNREACCIOacuteN METAL H+
ON
O
NITRO
Zn HClNH2
ON
O
NITRO
NNH4Cl
ZnOH
H
ON
O
NITRO
NTHF
BH3OH
H
(70 )
(80 )
(80 )
El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+
es
NITROSOR N O
H ClR N O H
Cl
Zno
R N O H
Zn Cl(I)
R N O HZn Cl(II)
H Cl
+ Zn Cl(II)
ClR N O H
HHIDROXILAMINA
o
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
ON
OZn
NaOH
EtOHCALOR
N N
AZOBENCENO(84 A 86 )
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MECANISMO transferencia de un solo electroacuten (Single Electron Transfer (SET)
REDUCCIOacuteNMEDIO BAacuteSICO
MEDIO BAacuteSICO
NR O NROH
H+
NaOHR N N R
O
AZOXI
2 eR N N R
AZO
2 eR N N R
H HH2ONaOHH2O
NaOHH2O
HIDRAZO
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
Zn HClCALOR
R NH2 R NH2R NH2
REDUCCIOacuteN
Las reacciones de H2
Pd
(o bien Pt) se puede utilizar para llevar a cabo una reaccioacuten en la que se transfiere heterogeneamente
un H-
a la superficie del metal y de eacuteste al grupo nitro
HIDROGENACIOacuteN CATALIacuteTICA
H2
Pd
soportado en carbono
Palladium-catalyzed
reduction
of
aromatic
nitro groups
to
amines can be accomplished
in high
yield with
wide
functional
group
tolerance
and
short reaction
times at rt using
aqueous
potassium
fluoride
and
polymethylhydrosiloxane
(PMHS) for
aromatic
nitro groups Aliphatic
nitro compounds
are reduced
to
the
corresponding
hydroxylamines
using
triethylsilane
instead
of
PMHSKF
R J Rahaim R E Maleczka
(Jr) Org Lett 2005 7 5087-5090
A microwave-assisted palladium-catalyzed
catalytic
transfer hydrogenation
of
different
homo-
or
heteronuclear
organic
compounds
using
formate
salts
as a hydrogen
source
was
performed
in ([bmim][PF6
] Essentially
pure
products
could
be isolated
in moderate
to
excellent
yields
by simple liquid-liquid
extraction
El bisulfuro de sodio (NaSH) o el polisulfuro
de sodio (Na2
Sx
) o el sulfuro de amonio ((NH4
)2
S2
) se pueden utilizar para reducir regioselectivamente
un grupo nitro
de otros presentes en la misma moleacutecula y es posible que dicha reaccioacuten tambieacuten proceda a traveacutes de reacciones SET
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
REACTIVOS CON AZUFRE (S)
NO2
NO2
1) S8 NaOH
55 CoNaOH
2) HCl
NH2
NO2
3) NaOH (80 )
N N Zinin (1812-1880)
Zinin N Ann Chem Pharm
1842 44 283-287 1844 52 361-362 1853 85328-329
ON
O
+ SSS
S SS
SS
ONO
SSS
S SS
SS
ONO SS
SS S
S
SS
+H O H
ON
OH
NO
O H+
O H
SSS
S SS
SS
OH
SSS
S SS
SS
OH
O HSS
SS S
S
SS
O
+ H O H
NITROSOBENCENO
O H
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
NOH H
N-FENILHIDROXILAMINA
O H+
S
S
S
SS
S SSO
O
OH+ N H
S
S
S
SS
S S
SO
O
OH
+
N H S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
N HH
O H +
ANILINA
H O H
O H
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OH
OH
S
S
S
S
S
S S
SO
O
OHO
ONR
ONR O NR
OHNR
H
H
H
[H] [H] [H]
NITRO NITROSO ALQUIL-HIDROXILAMINA AMINA
Los reactivos como el LiAIH4
(pero no el NaBH4
) pueden reducir al grupo nitro por la transferencia de un hidruro H- El producto dependeraacute
de la
naturaleza del agente reductor pero el punto final seraacute
una amina
HIDRUROS METAacuteLICOS
4 LiH
+ AlCl3
rarr
LiAlH4
+ 3 LiCl
Na
+ Al + 2 H2
rarr
NaAlH4
NaAlH4
+ LiCl
rarr
LiAlH4
+ NaCl
Otra manera de obtener LAH
Reaccioacuten de metatesis
LiAlH4 + 4 H2
O LiOH
+ Al(OH)3
+ 4 H2
Problema
descomposicioacuten del LAH en presencia de agua
Sin embargo
excelente agente reductor
epoacutexido
aldehiacutedo cetona
eacutester
Aacutecido carboxiacutelico
luego luegooacute
Reduction of Organic Compounds by Lithium Aluminum HydrideIII Halides Quinones Miscellaneous Nitrogen Compounds1Robert F Nystrom and
Weldon G BrownJ Am Chem Soc 1948 70 (11) 3738-3740 bull
DOI 101021ja01191a057
NITROCOMPUESTOS AROMAacuteTICOS
NITROCOMPUESTOS ALIFAacuteTICOS
24 3 2
2
2
2
(b)(i) LiAlH4 THF reflujo (ii) Boc2O NaHCO3 THFH2O
(a)CH3NO2 NH4OAc
reflujo
(a) (b)
J Med Chem 2006 49 1101-1112
Trace Amine-Associated Receptor Agonists Synthesis and Evaluation of Thyronamines and Related Analogues
Matthew E Hart Katherine L Suchland Motonori
Miyakawa James R Bunzow David K Grandy and
Thomas S Scanlan
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
Jakob Meisenheimer(14 junio de 1876 ndash
2 diciembre de 1934)Quiacutemico alemaacuten
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DEL TIPO DE NUCLEOacuteFILO
Nu +
XNO2
NO2
XN
N
Nu O
O
O O
NuNO2
NO2
+ X
Nu
Ph O
X
IClBr
F
O2N
Nu= =H3C O H3C S
100520340
310000088
259000
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELNUCLEOacuteFUGO
REACCIOacuteN DE SNA (MEISENHEIMER)
INFLUENCIA DELGRUPO
ELECTROATRACTOR
MIECZYSLAW MAKOSZA Y JERZY WINIARSKI EN 1987
Vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen Mieczysław
Mąkosza
and
Jerzy Winiarski Acc Chem Res 1987 20(8) pp
282 -
289Synthesis
of
heterocyclic
compounds
via
vicarious
nucleophilic
substitution
of
hydrogen
Mieczysław
Mąkosza Pure
amp Appl Chem Vol 69 No 3 pp 559-564 1997
REACCIOacuteN DE SN
A VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
REACCIOacuteN DE SNA VICARIA
NO2
+Ph S
O
PhCl Cl
Cl
NO2
PhOS
Ph
nBu4N OHnBu4N Cl+
nBu4N OH
Ph SO
PhCl N
NPh
SOPh
Cl
H
O
ON
Ph
SOPh
O
O
HCl
NO2
Ph
O SPh
OOO H
MECANISMO DE REACCIOacuteN
A R Katritzky L Xie Tetrahedron Lett 1996 37 347-350
para-Formylation of nitroarenes via vicarious nucleophilic substitution of hydrogen with tris(benzotriazol-1-yl)methane
Reaction
of
nitroarenes
with
tris(benzotriazol-1-yl)methyl
anion
followed
by treatment
with
zinc bromide
and
hydrochloric
acid
yielded
the
corresponding
p-
nitroarylaldehydes
in good
to
excellent
yields
111-Trimethylhydrazinium
Iodide A Novel Highly
Reactive Reagent
for
Aromatic
Amination
via
Vicarious
Nucleophilic
Substitution
of
Hydrogen
P F Pagoria A R Mitchell R D Schmidt J Org Chem 1996 61 2934-2935
TMHI that
is
easily
prepared
from
11-dimethylhydrazine is
a novel aminating
reagent
for
vicarious
nucleophilic
substitution It
can be used
to
obtain
isomers
not
produced
by reaction
with
other
nucleophilic
aminating
reagents
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
Hydroxylation of Nitroarenes with Alkyl Hydroperoxide Anions via Vicarious Nucleophilic Substitution of Hydrogen
M Makosza K Sienkiewicz J Org Chem 1998 63 4199-4208
Nitroarenes
react
with
anions
of
tert-butyl
and
cumyl
hydroperoxides
in the
presence
of
strong
bases to
form
substituted
o- and p-nitrophenols The
reaction
usually
proceeds
in high
yields
and
is
of
practical
value
as a method
of
synthesis
and
manufacturing
of
nitrophenols
Mecanismo de reaccioacuten propuesto
ESPECTROSCOPIacuteA
IR
Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O en nitroalcanos
se presenta
cerca
de los 1550 cm-1 (asimeacutetrica) y 1365 cm-1
(simeacutetrica) Siendo
la banda
a 1550 cm-1
la maacutes
intensa
de las
dos
Si el grupo
nitro se encuentra
unido
a un anillo
aromaacutetico Las vibraciones
de alargamiento
(stretching) del enlace N=O se desplazan
hacia
abajo presentando
nuacutemeros
de onda
menores 1550-1475 cm-1
and 1360-1290 cm-1
Resumeacuten N=O vibraciones
de alargamiento
asimeacutetrico
de 1550-1475 cm-1
N=O vibraciones
de alargamiento
simeacutetrico
1360-1290 cm-1
RMN ndash 1H
Para un protPara un protoacuteoacuten CH adyacente a el grupo n CH adyacente a el grupo ndashndashNO2NO2 se observa un desplazamiento quse observa un desplazamiento quiacuteiacutemico mico δδ
= 43 = 43
debido al efecto debido al efecto electroatractorelectroatractor
UV
El grupo nitro da lugar a un desplazamiento El grupo nitro da lugar a un desplazamiento pronunciado de la pronunciado de la λλ
en la que se presenta la en la que se presenta la εε
maxmax
hacia longitudes de onda mhacia longitudes de onda maacuteaacutes largas cuando ests largas cuando estaacuteaacute
conjugado a sistemas insaturados conjugado a sistemas insaturados ππ el cual es un el cual es un efecto efecto batocrbatocroacuteoacutemicomico Esta es la causa por la que los Esta es la causa por la que los nitro compuestos con frecuencia son de color amarillonitro compuestos con frecuencia son de color amarillo
![Metabolismo de Azufre [Modo de compatibilidad]ecaths1.s3.amazonaws.com/fitoquimicafbqf/437262345...Triptamina Protoalcaloides (fenilalquilaminas) Noradrenalina Mescalina Efedrina y](https://img.pdfslide.net/doc/110x75/5b03d36b7f8b9aba168c6b41/metabolismo-de-azufre-modo-de-compatibilidadecaths1s3-protoalcaloides-fenilalquilaminas.jpg)
![Comparação dos efeitos hemodinâmicos da efedrina ou ...€¦ · hemodinâmicos da efedrina ou dobutamina em equinos anestesiados com Isofluorano]. 2018. 78 f. Dissertação de](https://img.pdfslide.net/doc/110x75/5f1d530e4455233bcc7df6c4/comparao-dos-efeitos-hemodinmicos-da-efedrina-ou-hemodinmicos-da-efedrina.jpg)