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1-Tetralona

La 1-tetralona es un hidrocarburo aromático bicíclico y una cetona. En términos de su estructura, también se puede considerar como ciclohexanona fusionada con benzo. Es un aceite incoloro con un ligero olor. [5] Se utiliza como materia prima para agentes agrícolas y farmacéuticos . El esqueleto carbonado de la 1-tetralona se encuentra en productos naturales como la Aristelegona A (4,7-dimetil-6-metoxi-1-tetralona) de la familia de las Aristolochiaceae utilizada en la medicina tradicional china . [6]

Preparación

Por oxidación de 1,2,3,4-tetrahidronaftaleno

Como ya lo describió Heinrich Hock en 1933, el 1,2,3,4-tetrahidronaftaleno tiende a autooxidarse y forma gradualmente el 1-hidroperóxido con el oxígeno atmosférico. [7] La ​​oxidación por aire catalizada por iones de metales pesados ​​del 1,2,3,4-tetrahidronaftaleno con Cr 3+ [8] o Cu 2+ en la fase líquida conduce a través del hidroperóxido a una mezcla del intermedio 1-tetralol y el producto final 1-tetralona. [9]

Oxidación de tetraloína a 1-tetralón
Oxidación de tetraloína a 1-tetralón

Los puntos de ebullición del componente principal 1-tetralona (255-257 °C) y del componente minoritario 1-tetralol (255 °C) [2] son ​​prácticamente idénticos, por lo que este último se elimina mediante una reacción química. [10]

Por reacciones de Friedel-Crafts

El compuesto de partida ácido 4-fenilbutanoico es accesible a partir del ácido 3-benzoilpropanoico mediante hidrogenación catalítica, utilizando un catalizador de contacto con paladio. [5] El ácido 3-benzoilpropanoico [11] en sí puede obtenerse mediante una reacción de Haworth (una variante de la reacción de Friedel-Crafts ) a partir de benceno y anhídrido succínico.

La ciclización intramolecular del ácido 4-fenilbutanoico a 1-tetralona está catalizada por el ácido polifosfórico [5] y el ácido metanosulfónico. [12]

Ciclo de mantequilla de 4-fenilo a 1-tetralón
Ciclo de mantequilla de 4-fenilo a 1-tetralón

Se ha descrito como un experimento de enseñanza para lecciones de química. [13] El ácido 4-fenilbutanoico también se puede convertir cuantitativamente en 1-tetralona calentándolo en presencia de un catalizador ácido de Lewis fuerte como el bismuto(III)bis(trifluorometanosulfonil)amida [14] [Bi(NTf 2 ) 3 ], que es relativamente fácil de acceder. [15]

El uso de cloruro de ácido y cloruro de estaño (IV) (SnCl 4 ) permite tiempos de reacción significativamente más cortos que la acilación de Friedel-Crafts con ácido 4-fenilbutanoico. [10]

Síntesis de 1-tetralón sobre 4-cloruro de mantequilla de fenilo
Síntesis de 1-tetralón sobre 4-cloruro de mantequilla de fenilo

Los cloruros de ácido 4-fenilbutanoico con grupos donadores de electrones se pueden ciclar a 1-tetralonas en condiciones de reacción suaves con rendimientos superiores al 90 % utilizando el disolvente hexafluoroisopropanol (HFIP) con fuerte enlace de hidrógeno . [16]

La acilación de benceno catalizada por AlCl 3 con γ-butirolactona produce 1-tetralona. [10]

Síntesis de 1-tetralona utilizando butirolactona.
Síntesis de 1-tetralona utilizando butirolactona.

Reacciones

La 1-tetralona se puede reducir mediante una reducción de Birch con litio en amoníaco líquido a 1,2,3,4-tetrahidronaftaleno. [17] El grupo ceto también se puede reducir a un alcohol secundario dando 1-tetralol, cuando se aplica un proceso modificado, utilizando la adición de una solución acuosa de cloruro de amonio después de la evaporación del amoníaco. [18]

Reacciones del 1-tetralón con Li en amoniaco
Reacciones del 1-tetralón con Li en amoniaco

Con calcio en amoníaco líquido, la 1-tetralona se reduce a 1-tetralol a -33 °C con un rendimiento del 81%. [19]

El grupo metileno en posición α respecto al grupo ceto es particularmente reactivo y se puede convertir con formaldehído (en forma de trioxano trimérico ) en 2-metilen-1-tetralona en presencia de la sal de ácido trifluoroacético de N -metilanilina con rendimientos de hasta el 91%.

Síntesis de 2-metilen-1-tetralon y 1-tetralon
Síntesis de 2-metilen-1-tetralon y 1-tetralon

La 2-metilencetona es estable a temperaturas inferiores a -5 °C, pero se polimeriza completamente a temperatura ambiente en 12 horas. [20]

En la reacción de Pfitzinger de 1-tetralona con isatina , se forma un compuesto llamado tetrofan (ácido 3,4-dihidro-1,2-benzacridina-5-carboxílico).

Síntesis de tetrofano
Síntesis de tetrofano

La reactividad del grupo α-metileno también se explota en la reacción de 1-tetralona con metanol a 270-290 °C, que produce a través de la deshidrogenación y formación del sistema de anillo aromático de naftaleno 2-metil-1-naftol con un rendimiento del 66%. [21]

Síntesis de 2-metil-1-naftol
Síntesis de 2-metil-1-naftol

La oxima de 1-tetralona reacciona con anhídrido acético, lo que conduce a la aromatización del anillo de cicloalcanona. La N-(1-naftil)acetamida resultante [22] tiene propiedades biológicas similares a las del ácido 2-(1-naftil)acético como auxina sintética .

Síntesis de N-(1-naftil)acetamida
Síntesis de N-(1-naftil)acetamida

El alcohol terciario formado en la reacción de Grignard de 1-tetralona con bromuro de fenilmagnesio reacciona con anhídrido acético tras la eliminación de agua para formar 1-fenil-3,4-dihidronaftaleno, que se deshidrata con azufre elemental con un rendimiento total de aproximadamente 45% para formar 1-fenilnaftaleno. [23]

Síntesis de 1-fenilnaftalina y 1-tetralón
Síntesis de 1-fenilnaftalina y 1-tetralón

La arilación catalizada por rutenio (II) de 1-tetralona utilizando éster de neopentilglicol de ácido fenilborónico produce 8-fenil-1-tetralona con un rendimiento de hasta el 86 %. [24]

Síntesis de 8-fenil-1-tetralon y 1-tetralon
Síntesis de 8-fenil-1-tetralon y 1-tetralon

Con 5-aminotetrazol y un aldehído aromático, la 1-tetralona reacciona en una reacción multicomponente bajo irradiación de microondas para formar un sistema de anillo heterocíclico de cuatro miembros. [25]

Reacción multicomponente de 1-tetralón con aminotetrazol y aldehído aromático
Reacción multicomponente de 1-tetralón con aminotetrazol y aldehído aromático

Aplicaciones

La aplicación más importante de la 1-tetralona es la síntesis de 1-naftol por aromatización , por ejemplo, al entrar en contacto con catalizadores de platino a una temperatura entre 200 y 450 °C. [26]

Síntesis de 1-naftol y 1-tetralón
Síntesis de 1-naftol y 1-tetralón

El 1-naftol es la materia prima para los insecticidas carbaril y los betabloqueantes propranolol .

Seguridad

Se realizaron estudios toxicológicos por vía dérmica en conejos, observándose una DL50 de 2192 mg·kg −1 de peso corporal. [1]

Referencias

  1. ^ abcd Sigma-Aldrich Co. , α-Tetralon. Recuperado el 25 de noviembre de 2017.
  2. ^ de William M. Haynes (2016), CRC Handbook of Chemistry and Physics, 97.ª edición , Boca Raton, FL, EE. UU.: CRC Press, págs. 3–504, ISBN 978-1-4987-5429-3
  3. ^ ab "alfa-tetralona 529-34-0 | TCI Deutschland GmbH". www.tcichemicals.com (en alemán) . Consultado el 17 de diciembre de 2017 .
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