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Oxetano

El oxetano , u óxido de 1,3-propileno , es un compuesto orgánico heterocíclico de fórmula molecular C
3h
6O , que tiene un anillo de cuatro miembros con tres átomos de carbono y un átomo de oxígeno .

El término "un oxetano" u "oxetanos" se refiere a cualquier compuesto orgánico que contenga el anillo de oxetano.

Producción

Un método de preparación típico y bien conocido es la reacción de hidróxido de potasio con acetato de 3-cloropropilo a 150 °C: [2]

El rendimiento de oxetano obtenido de esta manera es c. 40%, ya que la síntesis puede dar lugar a una variedad de subproductos que incluyen agua, cloruro de potasio y acetato de potasio.

Otra posible reacción para formar un anillo de oxetano es la reacción de Paternò-Büchi . El anillo de oxetano también se puede formar mediante ciclación de diol [3] , así como mediante descarboxilación de un carbonato cíclico de seis miembros . [ cita necesaria ]

Derivados

Se han sintetizado más de cien oxetanos diferentes. [4] Los grupos funcionales se pueden agregar en cualquier posición deseada en el anillo de oxetano, incluidos análogos completamente fluorados (perfluorados) y completamente deuterados. Los principales ejemplos son:

taxol

Paclitaxel con anillo de oxetano a la derecha.

Paclitaxel (Taxol) es un ejemplo de un producto natural que contiene un anillo de oxetano. Taxol se ha convertido en un importante punto de interés entre los investigadores debido a su estructura inusual y su éxito en el tratamiento del cáncer. [9] El anillo de oxetano adjunto es una característica importante que se utiliza para la unión de los microtúbulos en la actividad estructural; sin embargo, se sabe poco sobre cómo se cataliza la reacción en la naturaleza, lo que crea un desafío para los científicos que intentan sintetizar el producto. [9]

Desilusión

El oxetano se utiliza en una de las síntesis de Disparlure ( feromona sexual de la polilla gitana ). [10]

Reacciones

Los oxetanos son menos reactivos que los epóxidos y generalmente no reaccionan en condiciones básicas, [11] aunque los reactivos de Grignard a temperaturas elevadas [12] y los hidruros complejos los escindirán. [13] Sin embargo, la tensión del anillo los hace mucho más reactivos que los anillos más grandes, [14] y los oxetanos se descomponen en presencia de nucleófilos incluso ligeramente ácidos. [15] En los ácidos no nucleofílicos, se isomerizan principalmente a alcoholes alílicos . [dieciséis]

Los metales nobles tienden a catalizar la isomerización a carbonilo . [17]

En la industria, el compuesto original, el oxetano, se polimeriza a polioxetano en presencia de un catalizador ácido seco, [18] aunque el compuesto se describió en 1967 como "rara vez polimerizado comercialmente". [19]

Ver también

Referencias

  1. ^ Nomenclatura de química orgánica: recomendaciones y nombres preferidos de la IUPAC 2013 (Libro azul) . Cambridge: Real Sociedad de Química . 2014. pág. 147. doi :10.1039/9781849733069-FP001 (inactivo 2024-04-15). ISBN 978-0-85404-182-4.{{cite book}}: Mantenimiento CS1: DOI inactivo a partir de abril de 2024 ( enlace )
  2. ^ CR Noller (1955). "Óxido de trimetileno". Síntesis orgánicas . 29 : 92; Volúmenes recopilados , vol. 3, pág. 835.
  3. ^ Patai 1967, págs. 411–413.
  4. ^ abcd Goethals, Lucien; Sioen, Philip (2000). "Diálogos. Lucien Goethals en gesprek conoció a Philip Sioen". Revue belge de Musicologie / Belgisch Tijdschrift voor Muziekwetenschap . 54 : 49–71. doi :10.2307/3686877. ISSN  0771-6788. JSTOR  3686877.
  5. ^ "78-71-7 CAS MSDS (3,3-BIS (CLOROMETIL) OXETANO) Punto de fusión Punto de ebullición Densidad Propiedades químicas CAS". www.chemicalbook.com . Consultado el 28 de diciembre de 2022 .
  6. ^ Akhtar, Tauseef; Berger, Ronald; Marina, José E; Daimee, Usama A; Calkins, Hugh; Spragg, David (13 de agosto de 2020). "Ablación con criobalón de la fibrilación auricular en octogenarios". Revisión de arritmias y electrofisiología . 9 (2): 104-107. doi : 10.15420/aer.2020.18 . ISSN  2050-3377. PMC 7491081 . PMID  32983532. 
  7. ^ Baum, Kurt; Berkowitz, Phillip T.; Grakauskas, Vitautas; Archibald, Thomas G. (septiembre de 1983). "Síntesis de oxetanos deficientes en electrones. 3-azidooxetano, 3-nitrooxetano y 3,3-dinitrooxetano". La Revista de Química Orgánica . 48 (18): 2953–2956. doi :10.1021/jo00166a003. ISSN  0022-3263.
  8. ^ "3-Nitrooxetano | C3H5NO3 | ChemSpider". www.chemspider.com . Consultado el 28 de diciembre de 2022 .
  9. ^ ab Willenbring, Dan; Tantillo, Dean J. (abril de 2008). "Posibilidades mecanísticas de formación de oxetano en la biosíntesis del anillo D de Taxol". Revista Rusa de Química General . 78 (4): 723–731. doi :10.1134/S1070363208040336. S2CID  98056619.
  10. ^ Hans Jürgen Bestmann; Otto Vostrowsky; Werner Stransky (1976). Feromona, X. Una síntesis estereoselectiva de (Z) -7,8-epoxi-2-metiloctadecanos (Disparlure). , 109(10), 3375–3378. doi:10.1002/cber.19761091015
  11. ^ Patai 1967, pag. 425.
  12. ^ Patai 1967, págs.63, 425.
  13. ^ Patai 1967, págs. 67–68.
  14. ^ Patai 1967, págs. 376–377.
  15. ^ Patai, Saúl, ed. (1967). La química del enlace éter . La química de los grupos funcionales. Londres: Interscience / William Clowes and Sons. págs. 28-30. LCCN  66-30401.
  16. ^ Patai 1967, pag. 696.
  17. ^ Patai 1967, págs.697, 700.
  18. ^ Penczek & Penczek (1963), "Cinética y mecanismo de polimerización heterogénea de 3,3-bis (clorometil) oxetano catalizada por BF 3 gaseoso " en Die Makromolekuläre Chemie . Wiley.
  19. ^ Patai 1967, pag. 380.