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Condensación de Knoevenagel

En química orgánica , la reacción de condensación de Knoevenagel ( pronunciada [ˈknøːvənaːɡl̩] ) es un tipo de reacción química que lleva el nombre del químico alemán Emil Knoevenagel . Es una modificación de la condensación aldólica . [1] [2]

Una condensación de Knoevenagel es una adición nucleofílica de un compuesto de hidrógeno activo a un grupo carbonilo seguida de una reacción de deshidratación en la que se elimina una molécula de agua (de ahí la condensación ). El producto suele ser una cetona α,β-insaturada (una enona conjugada ).

Diseño general de Knoevenagel
Diseño general de Knoevenagel

En esta reacción el grupo carbonilo es un aldehído o una cetona . El catalizador suele ser una amina débilmente básica . El componente de hidrógeno activo tiene la forma [3]

donde Z es un grupo aceptor de electrones . Z debe ser lo suficientemente potente como para facilitar la desprotonación del ion enolato incluso con una base suave. El uso de una base fuerte en esta reacción induciría la autocondensación del aldehído o la cetona.

La síntesis de piridina de Hantzsch , la reacción de Gewald y la síntesis de furano de Feist-Benary contienen un paso de reacción de Knoevenagel. La reacción también condujo al descubrimiento de gas CS .

Modificación de Doebner

La modificación de Doebner de la condensación de Knoevenagel. La acroleína y el ácido malónico reaccionan en piridina para dar ácido trans-2,4-pentadienoico con pérdida de dióxido de carbono .

Cuando uno de los grupos retractores del nucleófilo es un ácido carboxílico , por ejemplo, con ácido malónico , el producto de condensación puede sufrir un proceso de descarboxilación en un paso posterior. En la denominada modificación de Doebner [5] la base es la piridina . Por ejemplo, el producto de reacción de acroleína y ácido malónico en piridina es ácido trans -2,4-pentadienoico con un grupo de ácido carboxílico y no dos. [6]

Alcance

Se demuestra una condensación de Knoevenagel en la reacción de 2-metoxibenzaldehído 1 con el ácido tiobarbitúrico 2 en etanol usando piperidina como base. [7] La ​​enona 3 resultante es una molécula compleja de transferencia de carga .

Una condensación de Knoevenagel
Una condensación de Knoevenagel

La condensación de Knoevenagel es un paso clave en la producción comercial del fármaco antipalúdico lumefantrina (un componente de Coartem ): [8]

Paso final en la síntesis de lumefantrina.
Paso final en la síntesis de lumefantrina.

El producto de la reacción inicial es una mezcla 50:50 de isómeros E y Z , pero debido a que ambos isómeros se equilibran rápidamente alrededor de su precursor hidroxilo común , eventualmente se puede obtener el isómero Z más estable.

En esta síntesis MÁS se demuestra una reacción multicomponente que presenta una condensación de Knoevenagel con ciclohexanona , malononitrilo y 3-amino-1,2,4-triazol : [9]

Aplicación tándem de Knoevenagel
Aplicación tándem de Knoevenagel

Reacción de Weiss-Cook

La reacción de Weiss-Cook consiste en la síntesis de cis-biciclo[3.3.0]octano-3,7-diona empleando un éster de ácido acetondicarboxílico y una diacil (1,2 cetona). El mecanismo funciona de la misma manera que la condensación de Knoevenagel: [10]

Ver también

Referencias

  1. ^ Jones, G. Org. Reaccionar. 1967 , 15 .
  2. ^ Emil Knoevenagel (1898). "Condensation von Malonsäure mit aromatischen Aldehyden durch Ammoniak und Amine" [Condensación de ácido malónico con aldehídos aromáticos mediante amoniaco y aminas]. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft . 31 (3): 2596–2619. doi :10.1002/cber.18980310308.
  3. ^ March, Jerry (1985), Química orgánica avanzada: reacciones, mecanismos y estructura, tercera edición, Nueva York: Wiley, ISBN 9780471854722, OCLC  642506595
  4. ^ G. Jones (2004). "La condensación de Knoevenagel". Reacciones Orgánicas . págs. 204–599. doi :10.1002/0471264180.o015.02. ISBN 0471264180.
  5. ^ O. Doebner (1902). "Ueber die der Sorbinsäure homologen, ungesättigten Säuren mit zwei Doppelbindungen". Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft . 35 : 1136–36. doi :10.1002/cber.190203501187.
  6. ^ Jessup, Peter J.; Pequeño, C. Bruce; Roos, enero; Overman, Larry E. (1988). "1-N-Acilamino-1,3-dienos de ácidos 2,4-pentadienoicos mediante la transposición de Curtius: trans-1,3-butadieno-1-carbamato de bencilo". Síntesis orgánicas; Volúmenes recopilados , vol. 6, pág. 95.
  7. ^ 1,3-dietil-5- (2-metoxibencilideno) -2-tioxodihidropirimidina-4,6 (1H, 5H) -diona Abdullah Mohamed Asiria, Khaled Ahmed Alamrya Abraham F. Jalboutb, Suhong Zhang Molbank 2004 , M359 [1] Archivado el 9 de julio de 2011 en la publicación Wayback Machine .
  8. ^ Un proceso de fabricación mejorado para el fármaco antipalúdico Coartem. Parte II Ulrich Beutler, Peter C. Fuenfschilling y Andreas Steinkemper Org. Resolución de proceso. Desv.; 2007 ; 11 (3) págs. 341–45; (Artículo) doi :10.1021/op060244p
  9. ^ Síntesis en tándem suave y ecológica de 1,2,4-triazolo [4,3-a] pirimidinas en medio acuoso Arkivoc 2007 (06-2251BP) Anshu Dandia, Pritima Sarawgi, Kapil Arya y Sarita Khaturia Link
  10. ^ Weiss, U.; Edwards, JM (1968). "Una síntesis en un solo paso de compuestos cetónicos de las series pentalano, [3,3,3] y [4,3,3] -propelano". Letras de tetraedro . 9 (47): 4885. doi :10.1016/S0040-4039(00)72784-5.