Formación de t-butildimetlsilil eter

El grupo t-Butildimetilsilil es el grupo protector mas ampliamente utilizado de los compuestos con silicio. La velocidad de sililación de los alcoholes con TBSCl, tiene el siguiente orden: alcoholes primarios > alcoholes secundarios  > alcoholes terciarios. La gran diferencia en la velocidad de sililación entre el alcohol primario y secundario hace que el reactivo TBSCl sea selectivo en la protección de alcoholes primarios, en glucosidos metilicos.
Para la protección de alcoholes primarios en presencia de alcoholes secundarios se debe utilizar TBS-Cl y Et₃N, con DMPA como catalizador.

El grupo protector TBS es mas estable a la hidrólisis que el grupo trimetilsilil, en un factor de 10⁴

pero también se desprotege fácilmente con la exposición a n-Bu₄NF en THF, HF-piridina, CsF in DMF.
El ejemplo mostrado a continuación ilustra cómo un compuesto que contiene tres diferentes, grupos protectores pueden ser selectivamente y de forma secuencial desprotegidos comenzando con TBS, seguido de THP, y finalmente con éter MEM.

Referencias
Corey, E. J., Venkateswarlu, A. K. J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 6190.
Corey, E. J., Clio, H., Rucker, C., Hua, D. H. Tetrahedron Lett. 1981, 22, 3455.
Pilcher, A. S.. DeShong, P. J. Org. Chem. 1993, 58, 5130.

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Formación de Trimetil Silil eter

La popularidad del grupo protector con silicio radica en que estos grupos se pueden introducir fácilmente en una molécula así como también se pueden liberar a través de condiciones suaves.

Desafortunadamente, los éteres de trimetilsililo son susceptibles a la solvólisis en medios próticos ya sea en presencia de ácidos o bases. La desprotección se lleva a cabo con un tratamiento de ácido cítrico en CH₃OH a 20°C durante 10 minutos, ó con K₂CO₃o en CH₃OH a 0°C ó con n-Bu₄N⁺F^- en THF (en segundos).

El hexametildisilazano (HMDS) es un buen agente sililante para ROH, fenoles, cetonas enolizables y RCO₂H.

Referencias.
Bruynes, C. A., Jurriens, T. K. J. Org. Chem. 1982, 47, 3966.

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Formación de éteres metoxibencilicos

Los éteres metoxibencilicos son menos estables que los éteres bencilicos pero su utilidad radica en que este grupo se puede eliminar con DDQ (2,3-Dicloro-5,6-diciano-1,4-benzoquinona) en condiciones que no afecten la protección de grupos protectores como:
Acetales, RO-BOM, RO-MOM, RO-MEM, RO-THP, RO-TBS,benzoilos, tosilos, grupos acetatos
tampoco afectan cetonas y aldehídos. alternativamente los éteres metoxibencilicos pueden ser liberados con (NH₄)₂Ce(NO₃)_6.

Referncias
Horita, K., Yoshioka, T., Tanaka, T., Oikawa, Y. Yonemitsu, O. Tetrahedron 1986,42, 3021.
Lizarzaburu, M. E., Kurth, M. J., Nantz, M. H. Tetrahedron Lett. 1999, 40, 8985.

_{4-Dimetilamino-piridina (DMPA) es un catalizador versatil hipernucleofilico para la preparacion de éteres y esteres, los datos toxicológicos muestran que debe manejarse con cuidado este reactivo.}

_{Referencias
Murugan, R., Scriven, E. F. V. Aldrichimica Acta 2003, 36, 21.}
Scriven, E. F. V. Chem. Soc. Rev. 1983, 12, 129.

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Formación de éteres bencilicos.

Los éteres bencilicos son bastante estables en condiciones ácidas y básicas, también son estables hacia un gran variedad de agentes reductores y oxidantes, por lo que se utilizan como grupos protectores en la síntesis orgánica.

Bencilación catalizada en medio ácido. El tricloroacetimidato de bencilo reacciona con el grupo hidroxilo (OH) en condiciones de catalíticas ácidas, para dar el correspondiente éter bencilico en buenos rendimientos, El método es particularmente útil en sustratos sensibles como alcóxidos sensibles, hidroxiesteres e hidroxilactonas.

En la primera parte de esta reacción, se activa el agente de la bencilación con el ácido, y posteriormente se lleva la reacción con el alcohol.

Referencias

Widmer, U. Synthesis 1987, 568.
White, J. D., Reddy, G. N., Spessard, G. O. J. Am. Chem.Soc. 1988, 110, 1624.

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Formación de alquil éter.

La formación de éteres metílicos se pueden obtener fácilmente por la síntesis de éteres de Williamson.
Para llevar a cabo la desprotección de éteres metílicos se incluyen los siguientes formas:

• Me₃SiI (o Me₃SiCl + NaI) en CH₂Cl₂
• BBr₃, ( ó complejo solido de BBr₃●SMe ) en CH₂Cl_2, El BBr₃ es efectivo para la liberación en PhOCH₃

_{Los terbutil eters se preparan rápidamente y son estables con nucleofilos, hidrólisis en condiciones básicas, reactivos organometálicos, hidruros metálicos y en oxidaciones suaves. Sin embargo la desprotección se lleva a cabo con ácido diluido, esta procede por una reacción SN1.}

Williard, P. G., Fryhle, C. P. Tetrahedron Lett. 1980,21, 3731.

McOmie, J. F., West, D. E. Org. Synth., Col., Vol. V 11973,412.

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Formación de carbamatos

Los carbamatos se forman por la reacción de amina primarias o secundarias con el cloroformiato de etilo o metilo en presencia de aminas terciarias proporcionando el correspondiente metil o etil carbamato. Las aminas protegidas se comportan como amidas, por lo tanto ya no actúan como nucleofilos. Pueden reaccionar con agentes reductores.

Son estables Frente a:
Agentes oxidantes
Bases acuosas

El IodotrimetilSilano es a menudo el reactivo de elección para remover el grupo N-Metoxicarbonil.

El grupo Benciloxycarbonil abreviado como ( Cbz o Z ) es uno de los grupos protectores mas importantes de la amina (NH) en Síntesis Orgánica, especialmente en la síntesis de peptidos.
La amina reacciona con el cloruro de benciloxicarbonilo en presencia de una amina terciaria

Es estable frente a:
Bases acuosas .
Ácidos acuosos.
Para la desprotección del grupo se puede realizar con hidrogenación catalítica (Pd/C, H2), adición de metales (Li, Liq. NH3), o hidrólisis ácida (HBr).

Referencias
Lott, R. S., Chauhan, V. S., Stammer, C. H. J. Chem. Soc., Chem. Comm. 1979,495.
Olah, G. A., Narang, S. C.,Gupta, B. G. B., Malhotra, R. J. Org. Chem. 1979,44, 1247.
Coleman, R. S., Shah, J. A. Synthesis 1999, 1399.

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Proyección de Fisher

Para dibujar una proyección de Fisher se muestran los siguientes pasos.

 1.       Se comienza dibujando los enlaces en forma vertical como se muestra en la imagen.

2.- Posteriormente se dibujan los enlaces en forma horizontal, 

3.- Y por ultimo se adicionan los átomos correspondientes, obteniendo la correspondiente proyección de Fisher.

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Cálculos Estequiométricos.

Esta herramienta me parece muy interesante y útil, ya que de alguna manera nos ahorraremos tiempo y servirá de machote para las reacciones rutinarias que se realizan en el laboratorio con distintas cantidades.

1.- Comenzamos dibujando la reacción de interés.

2. Se seleccionan los elementos que participan en la reacción, vamos a la pestaña "Structure" y ubicamos "Analyze Stoichiometry".

3. Damos clic en "Analyze Stoichiometry" y enseguida nos muestra una tabla.

4. En la tabla en la parte de "mass sample" ponemos la cantidad del reactivo que vamos a utilizar

5.- Una vez terminado de escribir la cantidad damos enter y automáticamente nos muestra la cantidad del otro reactivo (anhídrido acético) que se necesita para reacción, también nos muestra la cantidad de producto (Aspirina) esperado de la reacción.

6.- En este particular ejemplo el reactivo con el que reacciona el ácido salicílico sera el anhídrido acético, para ver que volumen se requiere solo se ingresa la densidad del anhídrido acético.

7.- Presionamos enter, una vez escrita la cantidad y enseguida nos muestra el volumen que requerimos.

8.- De la misma manera se puede obtener el rendimiento de la reacción, escribiendo la cantidad obtenida, damos enter y enseguida nos aparece el rendimiento de la reacción.

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Prediccion de un espectro de RMN de Carbono.

Esta es otra herramienta complementaria para una correcta asignación de los átomos de la molécula

Para observar la predicción del espectro de carbono. Haremos lo siguiente.

1- Comenzamos dibujando la estructura del compuesto en este caso dibujamos las estructura del captopril.

2. Seleccionamos la estructura, nos vamos a la pestaña de "Structure" se despliega el menú y damos clic en

3. Una vez que se ha dado clic en "Predict 13C-NMR Shift" se muestra la predicción del espectro del compuesto en interés.

4. Si se coloca el cursor en un protón, se resaltara este en el espectro.

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Predicción de un espectro de RMN de Protón.

La predicción del espectro de protón de moléculas en este programa es una herramienta muy importante para el Químico Orgánico, ya que puede auxiliarse y posteriormente realizar las asignaciones correspondientes a cada protón de la molécula de interés.

Se le llama predicción ya que en base a cálculos que realiza el software determina el desplazamiento y la multiplicidades que probablemente una molécula tendría, pero el espectro real se obtiene experimentalmente en cual suelen haber cambios. A pesar de esto hay moléculas que coinciden, mientras que otras no.

Para poder ver la predicción de un espectro de protón en ChemBioDraw.  Haremos lo siguiente:

1. Lo primero es dibujar la estructura de un compuesto en este caso se dibujó la estructura de la aspirina.

2.- Seleccionamos la estructura, nos vamos a la pestaña de “structure” se despliega el menú, y damos clic “Predict 1H-NMR Shift”.

3.-Una vez que se ha dado clic en “Predict 1H-NMR Shift” se muestra la predicción del espectro de aspirina. Se observa en el espectro las multiplicidades correspondientes a cada protón.

El color de los desplazamientos indica que tan buena es la calidad de la predicción, mostrando azul para una buena predicción, violeta para predicción regular y un rojo para una no tan buena, generalmente en los grupos OH y NH las predicciones varían mucho con respecto al espectro experimental.

4.-Si se coloca el cursor en un protón, se resaltara este en el espectro.

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Crear una estructura a partir del nombre en ChemBioDraw

Para crear la Estructura conociendo el nombre del compuesto proseguimos como se muestra a continuación.

1.- Nos vamos a la pestaña de “structure” y ubicamos “convert name to structure”.

2. Damos clic en “convert name to structure” y nos aparece el siguiente cuadro de dialogo.

3. Escribimos el nombre de la estructura de interés en este caso será la vainillina el cual su nombre por la IUPAC es el siguiente: 4-Hydroxy-3-methoxybenzaldehyde. 

4.- Damos clic en OK. De esta manera obtenemos la estructura del compuesto.

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Reducció de Clemmensen

La reducción de aldehídos y cetonas al correspondiente alcano se realiza con amalgama de Zinc y ácido clorhídrico.

Esquema general

E. Clemmensen, Ber. 46, 1837 (1913); 47, 51, 681 (1914).

D. Straschewski, Angew. Chem. 71, 726 (1959)
E. Vedejs, Org. React. 22, 401 (1975)
S. Yamamura, S. Nishiyama, Comp. Org. Syn. 8, 309-313 (1991).

Ejemplos

Naruse, M.; Aoyagi, S.; Kibayashi, C. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1996, 1113−1124.

Alessandrini, L.; Ciuffreda, P.; Santaniello, E.; Terraneo, G. Steroids 2004, 69, 789−794.

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Reacción de Baeyer–Villiger

La reacción de Baeyer–Villiger  oxida una cetona a esteres o lactonas por perácidos

Reacción general

El grupo alquilo con mas densidad electrónica (el carbono mas sustituido) es el que migra primero.
El orden de migración es el siguiente:

Ejemplos

Reviews: P. A. S. Smith in Molecular Rearrangements Part 1, P. de Mayo, Ed. (Wiley-Interscience,New York, 1963) pp 577-591

J. B. Lee, B. C. Uff, Quart. Rev. Chem. Soc. 21, 429-457 (1967)
C. H. Hassall, Org. React. 9, 73 (1957); G. R. Krow, ibid. 43, 251-798 (1993); idem, Comp. Org. Syn. 7, 671-688 (1991)

Laurent, M.; Ceresiat, M.; Marchand-Brynaert, J. J. Org. Chem. 2004, 69, 3194−3197.

Demir, A. S.; Aybey, A. Tetrahedron 2008, 64, 11256−11261.

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Proteccion de aminas mediante la formación de amidas

La protección de aminas mediante la transformación a amidas se lleva realizando una acilación de las aminas primarias y secundarias con anhídrido acético y cloruros de acilo, reduciendo la basicidad del nitrógeno, y el ataque hacia un electrófilo.
La desprotección se realiza con un ácido y una base.

La formación de benzamidas se lleva a cabo entre la reacción de una amina con el cloruro de benzoílo en presencia de una base como piridina o trimetilamina.
Este grupo es estable en :
          Un pH 1-14
          Con nucleófilos
          En la hidrogenación catalítica
          y en las oxidaciones.

La desprotección se realiza con ácidos fuertes (6N HCl, HBr) o con hidruro de diisobutilaluminio.

Referencias
Gutzwiller, J., Uskokovic, M. J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 204.

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Protección de aminas (NH) por medio de la formación de N-bencil aminas

Para la protección del grupo NH en las aminas se realiza desplazando uno de los hidrógenos de la amina por el grupo Bencilo (Bn), esta protección se utiliza especialmente cuando los compuestos se someten a reactivos organometálicos o hidruros metálicos.

Las aminas pueden ser mono y dibenciladas dependiendo de las condiciones de reacción.

Amina monobencilada

Amina dibencilada

Para regenerar la amina se realiza una hidrogenación en presencia de paladio y un ácido.
Generalmente las bencilaminas no se desprotegen con un ácido de lewis.

Referencias
Schelhaas, M., Waldmann, H. Angew. Chem., Int. Ed. 1996, 35, 2057.
Kocienski, P. J. Protecting Groups, 3rd ed., Georg Thieme: Stuttgart, 2004.

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Obtener el nombre de una estructura en el ChemBioDraw

1.- Se dibuja la estructura del compuesto de interés, dibujaremos para este caso la estructura del Furano, Tetrahidrofurano y 2,3-dihidrofurano.

2.- Seleccionamos una estructura nos vamos a la pestaña de “structure” y ubicamos “Convert structure to name”

4.- Posteriormente damos clic en “Convert structure to name” y nos dará el nombre de la estructura. Este programa nos da el nombre de la estructura en ingles.

Otra manera de obtener el nombre de una manera mas rápida es la siguiente.

1.- Se dibuja el la estructura del compuesto y se selecciona.

2.- Se presionan las Alt+Ctrl+N y se obtiene en nombre del compuesto. De esta manera se obtiene los nombre de los compuestos que se desee.

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