nitrocompuestos - unamdepa.fquim.unam.mx/.../nitrocompuestos2014parte1_26449.pdf · 2014. 2. 2. ·...

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NITROCOMPUESTOS

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NITROCOMPUESTOS

NITROCOMPUESTOS

Importancia

El cloranfenicol es un antibioacutetico

Fue obtenido por primera vez de una bacteria del suelo de la familia delos actinomicetales Streptomyces venezuelae maacutes tarde se elaborariacutea a partir de otrasespecies 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 losseres vivos con el fin de provocar comportamientosespeciacuteficos en otros individuos con frecuencia de lamisma 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

(-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 πestaacuten 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 fiacutesicas

Al 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

SUMA DE VECTORES

SE ANULAN LIGERAMENTE LOS

VECTORES

SE ANULAN LOS VECTORES

SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA

ES POLAR

Punto de ebullicioacuten

CAacuteLCULOS SPARTAN

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 alcanos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

Nitracioacuten 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

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

64

NHPI = N-hidroxiftalimida

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

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

Et2O

N

O

O

80

Br +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

Cl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

N

O

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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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NITROCOMPUESTOS

Importancia

El cloranfenicol es un antibioacutetico

Fue obtenido por primera vez de una bacteria del suelo de la familia delos actinomicetales Streptomyces venezuelae maacutes tarde se elaborariacutea a partir de otrasespecies 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 losseres vivos con el fin de provocar comportamientosespeciacuteficos en otros individuos con frecuencia de lamisma 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

(-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 πestaacuten 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 fiacutesicas

Al 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

SUMA DE VECTORES

SE ANULAN LIGERAMENTE LOS

VECTORES

SE ANULAN LOS VECTORES

SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA

ES POLAR

Punto de ebullicioacuten

CAacuteLCULOS SPARTAN

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 alcanos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

Nitracioacuten 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

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

64

NHPI = N-hidroxiftalimida

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

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

Et2O

N

O

O

80

Br +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

Cl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

N

O

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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

Page 3: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por

2-Nitrofenol es una feromona de agregacioacuten de garrapatas

Las feromonas son sustancias quiacutemicas secretadas por losseres vivos con el fin de provocar comportamientosespeciacuteficos en otros individuos con frecuencia de lamisma 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

(-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 πestaacuten 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 fiacutesicas

Al 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

SUMA DE VECTORES

SE ANULAN LIGERAMENTE LOS

VECTORES

SE ANULAN LOS VECTORES

SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA

ES POLAR

Punto de ebullicioacuten

CAacuteLCULOS SPARTAN

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 alcanos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

Nitracioacuten 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

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

64

NHPI = N-hidroxiftalimida

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

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

Et2O

N

O

O

80

Br +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

Cl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

N

O

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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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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

(-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 πestaacuten 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 fiacutesicas

Al 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

SUMA DE VECTORES

SE ANULAN LIGERAMENTE LOS

VECTORES

SE ANULAN LOS VECTORES

SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA

ES POLAR

Punto de ebullicioacuten

CAacuteLCULOS SPARTAN

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 alcanos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

Nitracioacuten 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

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

64

NHPI = N-hidroxiftalimida

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

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

Et2O

N

O

O

80

Br +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

Cl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

N

O

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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

Page 5: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por

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

(-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 πestaacuten 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 fiacutesicas

Al 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

SUMA DE VECTORES

SE ANULAN LIGERAMENTE LOS

VECTORES

SE ANULAN LOS VECTORES

SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA

ES POLAR

Punto de ebullicioacuten

CAacuteLCULOS SPARTAN

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 alcanos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

Nitracioacuten 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

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

64

NHPI = N-hidroxiftalimida

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

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

Et2O

N

O

O

80

Br +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

Cl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

N

O

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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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nitroetano

1-Nitronaftaleno

(-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 πestaacuten 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 fiacutesicas

Al 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

SUMA DE VECTORES

SE ANULAN LIGERAMENTE LOS

VECTORES

SE ANULAN LOS VECTORES

SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA

ES POLAR

Punto de ebullicioacuten

CAacuteLCULOS SPARTAN

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 alcanos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

Nitracioacuten 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

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

64

NHPI = N-hidroxiftalimida

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

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

Et2O

N

O

O

80

Br +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

Cl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

N

O

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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

Page 7: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por

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 πestaacuten 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 fiacutesicas

Al 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

SUMA DE VECTORES

SE ANULAN LIGERAMENTE LOS

VECTORES

SE ANULAN LOS VECTORES

SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA

ES POLAR

Punto de ebullicioacuten

CAacuteLCULOS SPARTAN

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 alcanos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

Nitracioacuten 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

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

64

NHPI = N-hidroxiftalimida

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

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

Et2O

N

O

O

80

Br +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

Cl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

N

O

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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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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 πestaacuten 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 fiacutesicas

Al 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

SUMA DE VECTORES

SE ANULAN LIGERAMENTE LOS

VECTORES

SE ANULAN LOS VECTORES

SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA

ES POLAR

Punto de ebullicioacuten

CAacuteLCULOS SPARTAN

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 alcanos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

Nitracioacuten 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

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

64

NHPI = N-hidroxiftalimida

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

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

Et2O

N

O

O

80

Br +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

Cl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

N

O

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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

Page 9: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por

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 fiacutesicas

Al 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

SUMA DE VECTORES

SE ANULAN LIGERAMENTE LOS

VECTORES

SE ANULAN LOS VECTORES

SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA

ES POLAR

Punto de ebullicioacuten

CAacuteLCULOS SPARTAN

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 alcanos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

Nitracioacuten 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

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

64

NHPI = N-hidroxiftalimida

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

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

Et2O

N

O

O

80

Br +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

Cl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

N

O

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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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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 fiacutesicas

Al 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

SUMA DE VECTORES

SE ANULAN LIGERAMENTE LOS

VECTORES

SE ANULAN LOS VECTORES

SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA

ES POLAR

Punto de ebullicioacuten

CAacuteLCULOS SPARTAN

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 alcanos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

Nitracioacuten 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

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

64

NHPI = N-hidroxiftalimida

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

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

Et2O

N

O

O

80

Br +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

Cl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

N

O

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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

Page 11: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por

Propiedades fiacutesicas

Al 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

SUMA DE VECTORES

SE ANULAN LIGERAMENTE LOS

VECTORES

SE ANULAN LOS VECTORES

SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA

ES POLAR

Punto de ebullicioacuten

CAacuteLCULOS SPARTAN

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 alcanos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

Nitracioacuten 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

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

64

NHPI = N-hidroxiftalimida

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

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

Et2O

N

O

O

80

Br +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

Cl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

N

O

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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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Propiedades fiacutesicas

SUMA DE VECTORES

SE ANULAN LIGERAMENTE LOS

VECTORES

SE ANULAN LOS VECTORES

SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA

ES POLAR

Punto de ebullicioacuten

CAacuteLCULOS SPARTAN

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 alcanos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

Nitracioacuten 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

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

64

NHPI = N-hidroxiftalimida

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

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

Et2O

N

O

O

80

Br +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

Cl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

N

O

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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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SUMA DE VECTORES

SE ANULAN LIGERAMENTE LOS

VECTORES

SE ANULAN LOS VECTORES

SIN EMBARGO LA MOLEacuteCULA

ES POLAR

Punto de ebullicioacuten

CAacuteLCULOS SPARTAN

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 alcanos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

Nitracioacuten 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

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

64

NHPI = N-hidroxiftalimida

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

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

Et2O

N

O

O

80

Br +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

Cl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

N

O

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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

Page 14: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por

CAacuteLCULOS SPARTAN

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 alcanos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

Nitracioacuten 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

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

64

NHPI = N-hidroxiftalimida

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

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

Et2O

N

O

O

80

Br +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

Cl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

N

O

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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

Page 15: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por

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 alcanos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

Nitracioacuten 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

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

64

NHPI = N-hidroxiftalimida

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

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

Et2O

N

O

O

80

Br +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

Cl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

N

O

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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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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 alcanos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

Nitracioacuten 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

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

64

NHPI = N-hidroxiftalimida

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

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

Et2O

N

O

O

80

Br +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

Cl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

N

O

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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Los nitro compuestos alifaacuteticos se sintetizan por

Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

Nitracioacuten 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

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

64

NHPI = N-hidroxiftalimida

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

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

Et2O

N

O

O

80

Br +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

Cl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

N

O

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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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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

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

64

NHPI = N-hidroxiftalimida

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

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

Et2O

N

O

O

80

Br +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

Cl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

N

O

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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

Page 19: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

Nitracioacuten en fase gaseosa de alcanos

Siacutentesis de Nitro-Compuestos

64

NHPI = N-hidroxiftalimida

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

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

Et2O

N

O

O

80

Br +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

Cl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

N

O

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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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Siacutentesis de Nitro-Compuestos

64

NHPI = N-hidroxiftalimida

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

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

Et2O

N

O

O

80

Br +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

Cl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

N

O

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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

Page 21: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por

64

NHPI = N-hidroxiftalimida

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

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

Et2O

N

O

O

80

Br +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

Cl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

N

O

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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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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

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

Et2O

N

O

O

80

Br +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

Cl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

N

O

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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

Page 23: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

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

Et2O

N

O

O

80

Br +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

Cl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

N

O

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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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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

Et2O

N

O

O

80

Br +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

Cl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

N

O

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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

Page 25: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por

Reaccioacuten SN2 de nitrito sobre halogenuros de alquilo

AgNO2

Et2O

N

O

O

80

Br +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

Cl +

0 a 25 Co

AgNO2

Et2O

N

O

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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

Page 26: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por

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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

Page 28: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por

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

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

Page 29: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por

Nitracioacuten electrofiacutelica de aniones enolato

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

Page 30: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

Page 31: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por

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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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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) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (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) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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(10 DE SO3)(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + H2SO4 (FUMANTE)

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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(98 )(65 A 70 )

HNO3 (CONCENTRADO) + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 14 A 142 gmL d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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(98 )

KNO3 + H2SO4 (CONCENTRADO)

d = 184 gmL

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

Page 42: NITROCOMPUESTOS - UNAMdepa.fquim.unam.mx/.../NITROCOMPUESTOS2014PARTE1_26449.pdf · 2014. 2. 2. · NITROCOMPUESTOS Importancia El cloranfenicol es un antibiótico Fue obtenido por

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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(95 A 100 )

HNO3 (FUMANTE) + Ac2O

MEZCLAS NITRANTES

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH

(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

Condiciones maacutes suaves

El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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El grupo controla

la regioquiacutemica

HNO3 (CONCENTRADO) + AcOH(65 A 70 )

d = 14 A 142 gmL

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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PROBLEMAS

MEZCLAS NITRANTES

PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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PROBLEMA

iquestCoacutemo se podriacutean obtener

los 3 isoacutemeros del

cloronitrobenceno

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

AacuteCIDO-BASE

Formacioacuten 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)

MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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MeNO2 pKa = 102

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

H2O pKa = 140

REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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REACIONES DE NITROCOMPUESTOS

Reaccioacuten de Henry

Esta es una reaccioacuten anaacuteloga a la reaccioacuten Aldoacutelica

Henry L Compt Rend 1895 120 1265

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

ELIMINACIOacuteN E1BC

Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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Si el aldehiacutedo es alifaacutetico se necesita utilizar

anhiacutedrido aceacutetico para llevar a cabo la eliminacioacuten

MECANISMO REACCIOacuteN DE HENRY

EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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EJEMPLO RECIENTE

REACCIOacuteN DE HENRY

(+)-NME =

(+)-N-metilefedrina

DIPEA = (iso-Pr)2EtN

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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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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 ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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Cloruro de cetiltrimetilamonio (CTACl)

A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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A Convenient Samarium-Promoted Synthesis of Aliphatic (E)-Nitroalkenes under Mild ConditionsJ 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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL

Este comportamiento ambivalente se puede ver en la

reaccioacuten Nef

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Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193

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Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

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EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

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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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

John Ulric Nef (Johann Ulrich Nef) nacio en suiza y sus padres emigraron a norteamerica Descubriacuteo la reaccioacuten de Nef

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Este comportamiento ambivalente se puede ver en la

reaccioacuten Nef

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Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193

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Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193

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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

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Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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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 NitrilesB C Ranu S Banerjee Org Lett 2005 7 3049-3052

John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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John Ulric Nef

1862-1915

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

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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REACCIOacuteN DE NEFREACCIOacuteN DE MICHAEL

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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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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 KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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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 KetonesC 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 KetonesC A Luchaco-Cullis A H Hoveyda J Am Chem Soc 2002 124 8192-8193

REACCIOacuteN DE NEF

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Paolo Ceccherellidagger Massimo Curini Maria Carla Marcotullio Francesco Epifano and Ornelio Rosati

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC 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 KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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Cu-Catalyzed Enantioselective Conjugate Addition of Alkylzincs to Cyclic Nitroalkenes Catalytic Asymmetric Synthesis of Cyclic α-Substituted KetonesC 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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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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

REACCIOacuteN DE NEF

Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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Sustrato ProductoRendimiento

()

Nitrociclohexano (15) Ciclohexanona (9) 81

5-Nitro-2-hexanona (26) 25-hexanodiona (12a) 75

Etilencetal 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

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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REACCIOacuteN CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

O

F

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NCO

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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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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EFECTO DEL HETEROAacuteTOMO

MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

NCO

H

R

H3C O

CH3

CH3

BF4

H3C O S

O

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F

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NCO

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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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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MECANISMO DE LA OXIDACIOacuteN DE UN ALDEHIacuteDO CON OXONO

REACCIOacuteN DE NEF

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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

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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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

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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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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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 NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

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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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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REACCIOacuteN DE NEF

A New Method for the Conversion of Nitro Groups into CarbonylsJOHN E McMURRY AND JACK MELTON J Org Chem 1973Vol 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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

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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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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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

REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

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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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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REACCIOacuteN REDOX FORMACIOacuteN DE LA OXIMA

REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

O

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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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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REACCIOacuteN DE HIDROacuteLISIS DE LA OXIMA

Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

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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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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Et2OmiddotBF3 + 2 Et2O + 3 C2H3(O)CH2Cl rarr 3 Et3O+BF4- + B[(OCH(CH2Cl)CH2OEt]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

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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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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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

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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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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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

REDUCCIOacuteN

REACCIOacuteN METAL H+

El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es

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El mecanismo para la reaccioacuten ZnH+ es