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Condensación de Knoevenagel

En química orgánica , la reacción de condensación de Knoevenagel ( pronunciado [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 ).

Disposición general de Knoevenagel
Disposición 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 las formas: [3]

donde Z es un grupo que atrae electrones . Z debe ser lo suficientemente potente como para facilitar la desprotonación al ion enolato incluso con una base débil. 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 del gas CS .

Modificación de Doebner

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

La modificación de Doebner de la condensación de Knoevenagel implica el uso de piridina como disolvente con al menos uno de los grupos retirantes en el nucleófilo es un ácido carboxílico , por ejemplo, con ácido malónico . En estas condiciones, la condensación va acompañada de descarboxilación . [4] Por ejemplo, la reacción de acroleína y ácido malónico en piridina da ácido trans -2,4-entadienoico con un grupo de ácido carboxílico y no dos. [5] El ácido sórbico se puede preparar de forma similar reemplazando la acroleína con crotonaldehído . [6]

Ejemplos y aplicaciones

Se demuestra una condensación de Knoevenagel en la reacción del 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 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 de MORE con ciclohexanona , malononitrilo y 3-amino-1,2,4-triazol se demuestra una reacción multicomponente que presenta una condensación de Knoevenagel : [9]

Aplicación en tándem de Knoevenagel
Aplicación en 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 acetonadicarboxílico y un diacilo (1,2 cetona). El mecanismo funciona de la misma manera que la condensación de Knoevenagel: [10]

Véase también

Referencias

  1. ^ ab G. Jones (2004). "La condensación de Knoevenagel". Reacciones orgánicas . págs. 204–599. doi :10.1002/0471264180.or015.02. ISBN 0471264180.
  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. ^ Smith, Michael B.; March, Jerry (2007), Química orgánica avanzada: reacciones, mecanismos y estructura (6.ª ed.), Nueva York: Wiley-Interscience, pág. 1358-1363, ISBN 978-0-471-72091-1
  4. ^ 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.
  5. ^ Jessup, Peter J.; Petty, C. Bruce; Roos, Jan; Overman, Larry E. (1979). "1- N -Acylamino-1,3-dienos a partir de ácidos 2,4-pentadienoicos mediante el reordenamiento de Curtius: bencil trans -1,3-butadieno-1-carbamato". Organic Syntheses . 59 : 1. doi :10.15227/orgsyn.059.0001.
  6. ^ Allen, CFH; VanAllan, J. (1944). "Ácido sórbico". Síntesis orgánicas . 24 : 92. doi :10.15227/orgsyn.024.0092.
  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. Process Res. Dev.; 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 Enlace
  10. ^ Weiss, U.; Edwards, JM (1968). "Síntesis en un solo paso de compuestos cetónicos de la serie pentalano, [3,3,3]- y [4,3,3]-propelano". Tetrahedron Letters . 9 (47): 4885. doi :10.1016/S0040-4039(00)72784-5.