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Ciclopropanona

La ciclopropanona es un compuesto orgánico con fórmula molecular (CH2 ) 2CO que consiste en una estructura de carbono de ciclopropano con un grupo funcional cetona . El compuesto original es lábil y muy sensible incluso a los nucleófilos débiles. Entre los sustitutos de la ciclopropanona se encuentran los cetales . [1]

Preparación

La ciclopropanona se ha preparado mediante la reacción de cetena con diazometano [1] [2] en un disolvente no reactivo como el diclorometano . [3] Estas soluciones son estables a -78 °C. En presencia de reactivos próticos como ácidos carboxílicos, aminas primarias y secundarias y alcoholes, la ciclopropanona se convierte en aductos, que a menudo se pueden aislar a temperatura ambiente: [4] [5]

(CH2 ) 2CO + XH → (CH2 ) 2C ( X)(OH) (XH = R2N - H, HO-H, RO-H)

Estructura

Los átomos de C 3 O son coplanares. Como se deduce del espectro de microondas , la longitud de enlace H 2 C-CH 2 de 157,5 pm es inusualmente larga. Por el contrario, las longitudes de enlace CC en el ciclopropano son 151 pm. La longitud de enlace C=O de 119 pm es corta en comparación con la longitud de enlace de 123 pm en la acetona . [1]

El valor de ν C=O en el espectro infrarrojo es cercano a 1815 cm −1 , aproximadamente 70 cm −1 más alto que los valores de una cetona típica.

Derivados

Las ciclopropanonas son intermediarios en el reordenamiento de Favorskii con cetonas cíclicas donde la formación de ácido carboxílico está acompañada de contracción del anillo.

Las ciclopropanonas reaccionan como 1,3-dipolos en cicloadiciones , por ejemplo, con dienos cíclicos como el furano . [1] Se sugiere un intermedio oxialílico o un tautómero de valencia (formado por escisión del enlace C2-C3) como el intermedio activo o incluso una estructura birradical (compárese con el trimetilenometano relacionado ).

Estructuras tautoméricas de ciclopropanona

Otras reacciones de las ciclopropanonas se producen a través de este intermediario. Por ejemplo, la (+)- trans -2,3-di-terc-butilciclopropanona enantiopura se racemiza cuando se calienta a 80 °C. [6]

También se propone un intermedio oxialílico en la conversión fotoquímica de una 3,5-dihidro-4H-pirazol-4-ona con expulsión de nitrógeno a un indano : [7]

2,3-Dimetil-2,3-difenilciclopropanona, intermediario en la fotólisis

En esta reacción, el intermedio oxialílico A , en equilibrio químico con la ciclopropanona B, ataca el anillo fenilo a través de su carbocatión , formando un 1,3-ciclohexadieno transitorio C (con trazas UV similares a las del isotolueno ), seguido de rearomatización. La diferencia de energía entre A y B es de 5 a 7 kcal / mol (21 a 29 kJ /mol).

Coprina

El derivado de ciclopropanona 1-aminociclopropanol se produce de forma natural mediante hidrolizados de coprina , una toxina presente en algunos hongos. El 1-aminociclopropanol es un inhibidor de la enzima acetaldehído deshidrogenasa . [8]

Véase también

Referencias

  1. ^ abcd Wasserman, Harry H.; Berdahl, Donald R.; Lu, Ta-Jung (1987). "La química de los ciclopropanones". PATAI'S Chemistry of Functional Groups: Cyclopropyl Group . págs. 1455–1532. doi :10.1002/0470023449.ch23. ISBN 9780470023440.
  2. ^ Turro, Nicholas J. (1969). "Ciclopropanonas". Accounts of Chemical Research . 2 : 25–32. doi :10.1021/ar50013a004.
  3. ^ De Kimpe, Norbert. "Ciclopropanona". Enciclopedia de reactivos para síntesis orgánica . doi :10.1002/047084289X.rc302.
  4. ^ Salaün, J.; Marguerite, J. (1985). "Etil hemiacetal de ciclopropanona a partir de 3-cloropropanoato de etilo". Organic Syntheses . 63 : 147. doi :10.15227/orgsyn.063.0147.
  5. ^ Salaun, Jacques (1983). "Hemiacetales de ciclopropanona". Reseñas químicas . 83 (6): 619–632. doi :10.1021/cr00058a002.
  6. ^ Greene, Frederick D.; Sclove, David B.; Pazos, Jose F.; Camp, Ronald L. (1970). "Reacciones térmicas de una ciclopropanona. Racemización y descarbonilación de trans-2,3-di-terc-butilciclopropanona". Revista de la Sociedad Química Americana . 92 (25): 7488. doi :10.1021/ja00728a051.
  7. ^ Moiseev, Andrey G.; Abe, Manabu; Danilov, Evgeny O.; Neckers, Douglas C. (2007). "Primera detección directa de 2,3-dimetil-2,3-difenilciclopropanona". The Journal of Organic Chemistry . 72 (8): 2777–2784. doi :10.1021/jo062259r. PMID  17362038.
  8. ^ Wiseman, Jeffrey S.; Abeles, Robert H. (mayo de 2002). "Mecanismo de inhibición de la aldehído deshidrogenasa por el hidrato de ciclopropanona y la toxina del hongo coprina". Bioquímica . 18 (3): 427–435. doi :10.1021/bi00570a006. PMID  369602.