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Síntesis de Robinson-Gabriel

La síntesis de Robinson-Gabriel es una reacción orgánica en la que una 2-acilaminocetona reacciona intramolecularmente seguida de una deshidratación para dar un oxazol . Se necesita un agente ciclodeshidratante para catalizar la reacción [1] [2] [3] Recibe su nombre en honor a Sir Robert Robinson y Siegmund Gabriel, quienes describieron la reacción en 1909 y 1910, respectivamente.

La síntesis de Robinson-Gabriel
La síntesis de Robinson-Gabriel

El material de partida 2-acilamino-cetona se puede sintetizar utilizando la reacción de Dakin-West .

Mecanismo de reacción

Centro

La protonación de la fracción ceto ( 1 ) es seguida por la ciclización ( 2 ) y la deshidratación ( 3 ), el anillo de oxazol es menos básico que la 2-acilamidocetona inicial y, por lo tanto, puede neutralizarse fácilmente ( 4 ). [4] Los estudios de etiquetado han determinado que el oxígeno de la amida es el más básico de Lewis y, por lo tanto, es el que se incluye en el oxazol. [5]

Modificaciones

Recientemente se ha descrito una versión en fase sólida de la síntesis de Robinson-Gabriel. La reacción requiere que se utilice anhídrido trifluoroacético como agente ciclodeshidratante en un disolvente etéreo y que la 2-acilamidocetona se una mediante el átomo de nitrógeno a un enlace de tipo benzhidrílico. [6]

Síntesis de oxazoles en un solo paso utilizando plantillas de oxazolona como describen Keni et al. [7]

Se ha desarrollado una síntesis orientada a la diversidad en un solo recipiente mediante una síntesis de Friedel-Crafts /Robinson-Gabriel utilizando una plantilla de oxazolona general. Se determinó que la combinación de cloruro de aluminio como ácido de Lewis de Friedel-Craft y ácido trifluorometanosulfónico como agente ciclodeshidratante de Robinson-Gabriel generaba los productos deseados. [7]

Wipf et al. han informado de una extensión popular de la ciclodeshidratación de Robinson-Gabriel para permitir la síntesis de oxazoles sustituidos a partir de derivados de aminoácidos fácilmente disponibles . Esto se logra mediante la oxidación de la cadena lateral de β-cetoamidas con el reactivo de Dess-Martin seguida de la ciclodeshidratación de β-cetoamidas intermedias con trifenilfosfina, yodo y trietilamina. [8]

Además, se ha informado de una síntesis acoplada de Ugi y Robinson-Gabriel, que comienza con los reactivos de Ugi y termina con un núcleo de oxazol dentro de la molécula. El oxazol se forma a partir del intermediario de Ugi, que es ideal para someterse a la ciclodeshidratación de Robinson-Gabriel con ácido sulfúrico. [9]

Agentes ciclodeshidratantes

Se ha descubierto que muchos agentes ciclodeshidratantes son útiles en la síntesis de Robinson-Gabriel. Históricamente, el agente deshidratante es el ácido sulfúrico concentrado . Hasta la fecha, se ha demostrado que la reacción se lleva a cabo con una variedad de otros agentes, incluidos el pentacloruro de fósforo , el pentóxido de fósforo , el cloruro de fosforilo , el cloruro de tionilo , el ácido fosfórico-anhídrido acético, el ácido polifosfórico y el fluoruro de hidrógeno , entre otros. [10]

Aplicaciones

Se ha descubierto que los oxazoles son subestructuras comunes en múltiples compuestos aislados de forma natural y, por lo tanto, han atraído la atención de la comunidad química y farmacéutica. La síntesis de Robinson-Gabriel se ha utilizado en múltiples estudios sobre moléculas que incorporan un oxazol, entre ellas la diazonamida A, [11] la diazonamida B, [12] los complejos de bis-fosfina platino (II), [13] la micalólida A, [14] la (−)-muscórida A. [15]

Eric Biron et al. desarrollaron una síntesis en fase sólida de péptidos basados ​​en 1,3-oxazol en fase sólida a partir de dipéptidos mediante oxidación de la cadena lateral seguida de la ciclodeshidratación de Wipf y Miller de β-cetoamidas descrita anteriormente. [16]

Lilly Research Laboratories ha revelado la estructura de un agonista dual PPARα/γ descrito que tiene un posible impacto beneficioso en la diabetes tipo 2. La ciclodeshidratacion Robinson-Gabriel es la segunda parte de una síntesis de dos reacciones del agonista. Comienza con ésteres β de ácido aspártico que sufren acilación para diferenciar el primer sustituyente, unido al carbono-2, seguido de la conversión de Dakin-West a cetoamida para introducir el segundo sustituyente, y termina con la ciclodeshidratacion Robinson-Gabriel a 90°C durante 30 minutos con oxicloruro de fósforo en dimetilformamida o ácido sulfúrico catalítico en anhídrido acético . [17]

Referencias

  1. ^ Robinson, R. (1909). "CCXXXII.—Una nueva síntesis de derivados de oxazol". J. química. Soc . 95 : 2167–2174. doi :10.1039/ct9099502167.
  2. ^ Gabriel, S. (1910). "Eine Synthese von Oxazolen und Thiazolen. I". Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 43 : 134-138. doi :10.1002/cber.19100430117.
  3. ^ Gabriel, S. (1910). "Síntesis de oxazoles y tiazoles II". Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 43 (2): 1283–1287. doi :10.1002/cber.19100430219.
  4. ^ Turchi, I. (15 de septiembre de 2009). Química heterocíclica en el descubrimiento de fármacos. John Wiley & Sons. pág. 235. ISBN 978-1-118-14890-7.
  5. ^ Wasserman, HH; Vinick, FJ (7 de marzo de 1973). "El mecanismo de la síntesis de oxazoles de Robinson-Gabriel". J. Org. Chem . 38 (13): 2407–2408. doi :10.1021/jo00953a028.
  6. ^ Pulici, M.; Quartieri, F; Felder, ER (13 de abril de 2005). "Versión en fase sólida mediada por anhídrido trifluoroacético de la síntesis de oxazoles de Robinson-Gabriel". J. Comb. Chem . 7 (3): 463–473. doi :10.1021/cc049831h. PMID  15877475.
  7. ^ ab Keni, M.; Tepe, JJ (9 de abril de 2005). "Síntesis de oxazoles en un solo paso de Friedel-Crafts/Robinson-Gabriel utilizando plantillas de oxazolona". J. Org. Chem . 70 (10): 4211–4213. doi :10.1021/jo0501590. PMID  15876123.
  8. ^ Wipf, P.; Miller, CP (6 de abril de 1993). "Una nueva síntesis de oxazoles altamente funcionalizados". J. Org. Chem . 58 (14): 3604–3606. doi :10.1021/jo00066a004.
  9. ^ Shaw, AY; Xu, Z.; Hulme, C. (2012). "Reacciones de Ugi, Robinson-Gabriel dirigidas a la síntesis de oxazoles 2,4,5-trisustituidos". Tetraedro Lett . 53 (15): 1998-2000. doi :10.1016/j.tetlet.2012.02.030. PMC 3613284 . PMID  23559684. 
  10. ^ Turchi, I. (15 de septiembre de 2009). Química de compuestos heterocíclicos, oxazoles . Química de compuestos heterocíclicos: una serie de monografías. Vol. 45. John Wiley & Sons. p. 3. doi :10.1002/9780470187289. hdl :2027/mdp.39015078685115. ISBN 9780471869580.
  11. ^ Nicolaou, KC; Hao, J.; Reddy, MV; Rao, PB; Rassias, G.; Snyder, SA; Huang, Xianhai; Chen, DY-K.; Brenzovich, WE; Giuseppone, N.; Giannakakou, P.; O'Brate, Aurora (18 de septiembre de 2004). "Química y biología de la diazonamida A: segunda síntesis total e investigación biológica". J. Am. Chem. Soc . 126 (40): 12897–12906. doi :10.1021/ja040093a. PMID  15469287.
  12. ^ Zhang, J; Ciufolini, MA (2011). "Un enfoque del macrociclo de bis-oxazol de diazonamidas". Org. Lett . 13 (3): 390–393. doi :10.1021/ol102678j. PMID  21174393.
  13. ^ Kindahl, T; Ellingsen, PG; Lopes, C.; Brannlund, C.; Lindgren, M.; Eliasson, Bertil (2012). "Caracterización fotofísica y DTF de nuevos 2,5-diariloxazoles acoplados a Pt(II) a partir de absorción óptica no lineal". J. Phys. Chem. A . 116 (47): 11519–11530. Bibcode :2012JPCA..11611519K. doi :10.1021/jp307312v. PMID  23102256.
  14. ^ Hoffman, TJ; Kolleth, A.; Rigby, JH; Arseniyadis, S.; Cossy, J. (2010). "Síntesis estereoselectiva de los fragmentos C1-C11 y C12-C34 de Mycalolide A". Org. Lett . 12 (15): 3348–3351. doi :10.1021/ol101145t. PMID  20670003.
  15. ^ Wipf, P.; Venkatraman, S. (1996). "Síntesis total de (−)-Muscoride A". J. Org. Chem . 61 (19): 6517–6522. doi :10.1021/jo960891m. PMID  11667514.
  16. ^ Biron, E.; Chatterjee, J.; Kessler, H (2006). "Síntesis en fase sólida de péptidos y peptidomiméticos basados ​​en 1,3-azol". Org. Lett . 8 (11): 2417–2420. doi :10.1021/ol0607645. PMID  16706540.
  17. ^ Godfrey, AG; Brooks, DA; Hay, LA; Peters, M.; McCarthy, JR; Mitchell, D. (2003). "Aplicación de la reacción de Dakin-West para la síntesis de agonistas duales de PPARα/γ que contienen oxazol". J. Org. Chem . 68 (7): 2623–2632. doi :10.1021/jo026655v. PMID  12662031.