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Sintón

En el análisis retrosintético , un sintón es una unidad hipotética dentro de una molécula objetivo que representa un reactivo de inicio potencial en la síntesis retroactiva de esa molécula objetivo. El término fue acuñado en 1967 por E. J. Corey . [1] En 1988, señaló que "la palabra sintón ahora se ha utilizado para significar un bloque de construcción sintético en lugar de estructuras de fragmentación retrosintéticas". [2] Se señaló en 1998 [3] que la frase no figuraba de forma muy destacada en el libro de Corey de 1981 The Logic of Chemical Synthesis , [4] ya que no estaba incluida en el índice. Debido a que los sintones están cargados , cuando se colocan en una síntesis se encuentra comercialmente una forma no cargada en lugar de formar y utilizar los sintones cargados potencialmente muy inestables.

Ejemplo

Análisis retrosintético del ácido fenilacético

Al planificar la síntesis del ácido fenilacético , se identifican dos sintones: un grupo nucleofílico "COOH − " y un grupo electrófilo "PhCH 2 + ". Por supuesto, ambos sintones no existen por sí mismos; los equivalentes sintéticos correspondientes a los sintones se hacen reaccionar para producir el reactivo deseado . En este caso, el anión cianuro es el equivalente sintético del sintón COOH − , mientras que el bromuro de bencilo es el equivalente sintético del sintón de bencilo .

La síntesis del ácido fenilacético determinada por análisis retrosintético es así:

Ph−CH2 −Br + Na + [ C≡N] − → Ph− CH2 −C≡N + NaBr
Ph−CH2 − C≡N + 2 H2O → Ph−CH2 − C ( =O) −OH + NH3

donde Ph representa fenilo .

Uso alternativo en oligonucleótidos sintéticos

Este término también se utiliza en el campo de la síntesis genética: por ejemplo, " los oligonucleótidos sintéticos de 40 bases se incorporan en sintones de 500 a 800 pb". [5]

Sintones carbocatiónicos

Fig. 1: Desconexión estratégica en ruta hacia el éter de lúpulo

Muchas desconexiones retrosintéticas importantes para la planificación de la síntesis orgánica utilizan sintones carbocatiónicos. Los enlaces carbono-carbono , por ejemplo, existen de forma ubicua en las moléculas orgánicas y normalmente se desconectan durante un análisis retrosintético para producir sintones carbocatiónicos y carbaniónicos . Los enlaces carbono -heteroátomo , como los que se encuentran en los haluros de alquilo , los alcoholes y las amidas , también se pueden rastrear retrosintéticamente hasta las desconexiones de enlaces polares CX que producen un carbocatión en el carbono . Los iones oxonio y acilio son sintones carbocatiónicos para compuestos carbonílicos como cetonas , aldehídos y derivados de ácidos carboxílicos . Se utilizó un sintón de tipo oxonio en una desconexión en ruta [ aclaración necesaria ] al éter de lúpulo [ aclaración necesaria ] , [6] un componente clave de la cerveza (véase la figura 1). En la dirección de avance, los investigadores utilizaron una reacción aldólica intramolecular catalizada por tetracloruro de titanio para formar el anillo de tetrahidrofurano del éter de lúpulo.

Otra desconexión común que presenta sintones carbocatiónicos es la reacción de Pictet-Spengler . El mecanismo de la reacción implica el ataque del enlace pi CC a un ion iminio, generalmente formado in situ a partir de la condensación de una amina y un aldehído. La reacción de Pictet-Spengler se ha utilizado ampliamente para la síntesis de numerosos alcaloides indólicos e isoquinolínicos . [7]

La alquilación de carbaniones es una estrategia común utilizada para crear enlaces carbono-carbono. El agente alquilante suele ser un haluro de alquilo o un compuesto equivalente con un buen grupo saliente en el carbono. Los haluros de alilo son particularmente atractivos para las reacciones de tipo S N 2 debido a la mayor reactividad que añade el sistema alílico. La celestolida (4-acetil-6-t-butil-1,1-dimetilindano, un componente del perfume de almizcle ) se puede sintetizar utilizando una alquilación de aniones bencílicos con 3-cloro-2-metil-1-propeno como paso intermedio. [8] La síntesis es bastante sencilla y se ha adaptado para fines de enseñanza en un laboratorio de pregrado.

Referencias

  1. ^ EJ Corey (1967). "Métodos generales para la construcción de moléculas complejas" (PDF) . Química pura y aplicada . 14 : 30–37. doi :10.1351/pac196714010019. S2CID  73595158.
  2. ^ EJ Corey (1988). "Conferencia Robert Robinson. Pensamiento retrosintético: aspectos esenciales y ejemplos". Chem. Soc. Rev. 17 : 111–133. doi :10.1039/CS9881700111.
  3. ^ WA Smit, AF Buchkov, R. Cople (1998). Síntesis orgánica, la ciencia detrás del arte . Royal Society of Chemistry. ISBN 0-85404-544-9.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  4. ^ Elias James Corey; Xue-Min Cheng (1995). La lógica de la síntesis química . Wiley-Interscience. ISBN 0-471-11594-0.
  5. ^ Sarah J. Kodumal; Kedar G. Patel; Ralph Reid; Hugo G. Menzella; Mark Welch y Daniel V. Santi (2 de noviembre de 2004). "Síntesis total de secuencias largas de ADN: síntesis de un grupo de genes de policétido sintasa de 32 kb contiguos". PNAS . 101 (44): 15573–15578. Bibcode :2004PNAS..10115573K. doi : 10.1073/pnas.0406911101 . PMC 524854 . PMID  15496466. 
  6. ^ Linderman, Russell J.; Godfrey, Alex. (agosto de 1988). "Nueva síntesis de tetrahidrofuranos mediante un equivalente sintético de un iluro de carbonilo". Journal of the American Chemical Society . 110 (18): 6249–6251. doi :10.1021/ja00226a052. PMID  22148812.
  7. ^ Whaley, WM; Govindachari, TR (1951). "La síntesis de Pictet-Spengler de tetrahidroisoquinolinas y compuestos relacionados". En Adams, R. (ed.). Reacciones orgánicas . Vol. VI. Nueva York: John Wiley and Sons. pág. 151. doi :10.1002/0471264180.or006.03. ISBN 0471264180.
  8. ^ Kagabu, Shinzo; Kojima, Yuka (mayo de 1992). "Una síntesis de celestolida de almizcle indano". Revista de educación química . 69 (5): 420. Bibcode :1992JChEd..69..420K. doi :10.1021/ed069p420.