Síntese de heterociclos com vários heteroátomos

Os compostos heterocíclicos, como já mencionado, têm uma ampla gama de aplicações: predominam entre os compostos utilizados como fármacos, agroquímicos e para uso veterinário; são usados como aditivos de polimento, antioxidantes, inibidores de corrosão, como corantes e pigmentos; e em muitas outras aplicações.

Portanto, é razoável que atualmente grande parte da pesquisa em química trate da síntese e propriedades de compostos heterocíclicos. Para tanto, orienta-se este artigo, que visa fornecer aos estudantes de química ferramentas básicas de retrossíntese.

O processo de desconexão para moléculas com vários heteroátomos pode ser feito para cada ligação carbono-heteroátomo, de acordo com os modelos estudados anteriormente ou simultaneamente, para os quais são utilizados reagentes de poli-heteroátomos de baixo custo.

1.     Heteroátomos de distância (1, 2)

Os reagentes mais representativos e usuais são as hidrazinas e as hidrazinas substituídas, assim como as hidroxilaminas.

Proponha um projeto de síntese, a partir de materiais simples, para as seguintes moléculas:

MOb 77 . Análise retrossintética. MOb é um derivado de pirazol e é desconectado diretamente por ligações CN, para gerar precursores simples, como hidrazina e um composto 1,3-diCO.

MOb 78- Análise retrossintética . a máfia É um derivado do isoxazol, é desconectado pelas ligações CN e CO, para encontrar as moléculas precursoras, que se combinaram para formar o Heterociclo.

Síntese. A bezofenona e o benzoato de etila permitem formar o 1,3-diCO necessário, reagir em meio levemente ácido com a hidroxilamina e após a adição de NaH ocorre a ciclização, que requer mais ácido para   desidratar e finalmente produzir o   MOb 78

MOb 79 . Análise retrossintética. O MOb é um derivado da diazina que, por desconexão simultânea do CN, permite garantir que ocorreu a cicloadição entre a hidrazina e um composto 1,4-diCO.

Síntese : O butanona permite a criação do composto 1,4-diCO, que se combina com a hidrazina, para formar uma hidrodiazina que, oxidada com DDQ, gera a máfia 79

1.     Distância Heteroátomos (1,3)

Os reagentes mais significativos que contêm heteroátomos a uma distância de 1,3 ou intercalados entre si são: ureia e seus derivados, guanidina e derivados, tioureia e derivados, amidinas e derivados e, finalmente, cianamida sódica.

Proponha uma síntese para as seguintes moléculas:

MOb 80 . Análise retrossintética. No MOb, pode-se visualizar a estrutura da uréia, o que nos convida a propor duas desconexões simultâneas do CN.

Síntese. Começa com uma condensação de Claisen-Schmidt, entre um éster e um aldeído, para depois combinar o produto com a ureia, pela reação de Michael, para chegar a a máfia 80

MOb 81 . Análise retrossintética . Inicialmente, realiza-se um RGF no MOb, para gerar um precursor portador do grupo guanidina, razão pela qual se realiza uma desconexão simultânea de CN, para continuar a desconexão pela enamina formada. A proporção 1,5-diCO é a melhor para continuar desconectando e produzindo estruturas com taxas de dioxigênio de 1,3. Isso leva a moléculas simples, como materiais de partida.

Síntese. As condensações de Claisen e Claisen-Schmidt permitem a obtenção de um intermediário chave, que se transforma facilmente em diéster, que após hidrólise se combina com SOCl2 para formar uma molécula dihalogenada que se transforma em diamida com amônia.

A reação intramolecular do produto anterior produz o substrato adequado que reage com a guanidina. O produto assim formado é então submetido a um "processo de aromatização" com DDQ, para formar o   MOb 81

MOb 82. Análise retrossintética. Um tautômero de a máfia , permite vislumbrar a estrutura da tioureia. É desconectado por CN e CS, para formar os intermediários, tioureia e uma alfa-bromocetona, o mesmo que leva a um composto, 1,6-diCO que é reconectado, para chegar a ciclohexanona, como matéria-prima

síntese . A ciclohexanona é o material de partida simples que, após várias reações, é aberto por ozonólise em meio de dimetil sulfeto, para produzir um composto 1,6-diCO, que é condensado em meio básico para dar a cetona indicada, para sua bromação e posterior reação com tioureia para formar a máfia 82

2.     Heteroátomos de distância (1, 4)

Proponha um projeto de síntese, para o seguinte   moléculas:

MOb 83 . Análise retrossintética. As ligações de imina do MOb são desconectadas diretamente, o que produz duas estruturas de moléculas precursoras, cuja síntese é simples.

síntese . A condensação benzoínica do benzaldeído permite chegar ao composto dicarbonílico necessário, para ser combinado com o-fenilenodiamina, preparado por amonólise do pirocatecol, para formar a máfia 83

MOb 84 - Análise retrossintética. Novamente no MOb pode-se distinguir a estrutura de uma tioureia, razão pela qual é desconectada pelas ligações CN. A funcionalização do equivalente sintético bromado permite chegar a estruturas com proporções dioxigenadas, fáceis de manusear em suas desconexões.

síntese . Assim, o malonato de dimetilo acaba sendo o material de partida simples para a preparação do MOb 84.

MOb 85 . Análise retrossintética. O MOb é um derivado da pirazina, é funcionalizado para chegar a um precursor que contém dois grupos imina. A desconexão da molécula por essas ligações permite a geração de outro precursor que é um alfa amino éster, a molécula que se autocondensa.

síntese . A síntese de Strecker é usada para formar o aminoéster necessário, que se autocondensa em um meio básico. O Et ₃ ONF ₄ , permite atingir o composto diimínico que é então oxidado ou aromatizado pelo DDQ, para formar o MOb 85.