SINTESIS ORGANICA  A

 

Carrera: Licenciatura en Ciencias Químicas

Duración: 16 semanas   (160 hs.)

Clases teóricas: 2 veces por semana  (4 hs)

Clases de problemas:  2 veces por semana  (6 hs)

Profesores a cargo: Dr. Oscar Varela y Dra. Carola Gallo

 

PROGRAMA

 

1 - Filosofía de la síntesis orgánica : Planeamiento y objetivos de una síntesis. Síntesis lineal y síntesis convergente. Síntesis total, parcial y formal. Estrategias sintéticas: Estrategia "forward" y retrosíntesis. Uniones estratégicas. Desconexiones de enlaces. Interconversión de grupos funcionales. Revisión de las reacciones clásicas. Reacciones poderosas. Empleo de grupos protectores en síntesis orgánica. Selectividad en síntesis: Quimio- regio- y estereoselectividad.

 

2 - Síntesis asimétrica y conceptos relacionados. Reconocimiento quiral. Simetría intramolecular: Topicidad y proquiralidad. Selectividad en síntesis. Selectividad por sustrato y por producto. Control cinético y temodinámico. Estereoselectividad: Enantio y diastereoselectividad. Síntesis enantioconvergente. Concepto de estereodiferenciación. Inducción asimétrica: inducción simple y doble. Definición de términos estereoquímicos empleados en síntesis asimétrica. Pureza óptica. Exceso enantiomérico (ee) y diastereomérico (ed): Definiciones. Técnicas analíticas para la determinación del ee: Métodos directos e indirectos. Agentes quirales de derivatización.

 

3 - Reacciones de construcción I: Reacciones  pericíclicas homo y heteronucleares (2 + 2), (2 +3), (2 + 4). Reacciones de cicloadición homo y heteronucleares. Dienos y dienófilos. Dipolos y dipolarófilos. Regio y estereoquímica de las reacciones de Diels-Alder. Catálisis por ácidos de Lewis. Reordenamientos de Cope y Claisen. Reordenamientos y cicloadiciones quirales. Auxiliares y bases quirales.

 

4 - Reacciones de construcción II:  Formación de enolatos. Control cinético y termodinámico. Halogenaciones del C-a al grupo carbonilo (halocetonas, haloácidos haloéteres. Alquilación de enolatos. Condensación aldólica. Reacciones de anelación. Adiciones de Michael. Reactividad invertida del carbonilo ("umpolung"). Alquilación de metilenos relativamente ácidos. Adiciones aldólicas y de Michael enantioselectivas: Inducción asimétrica simple y doble. Donores quirales. Inducción asimétrica interligando. Aceptores de Michael quirales. Alquilación de enolatos asistida por catalizadores quirales (catalizadores de Evans, oxazolidinas, etc.). Adiciones enantioselectivas de alil-metales y metaloides.

 

5 - Reacciones de adición al grupo carbonilo: Aldehidos y cetonas: Adición de alcoholes y derivados nitrogenados. Síntesis de cianhidrinas. Adiciones a compuestos carbonílicos a, b-insaturados. Adición de reativos organometálicos (Grignard, alquillitio, organocupratos, etc.) Adición de iluros de fósforo ( Wittig ) y azufre. Reducción y oxidación  del carbonilo. Ácido carboxílicos y derivados : Formación y Reactividad. Reducción.

 

6 - Formación estereoselectiva de enlaces C-C por adición nucleofílica a compuestos carbonílicos: Adición de nucleófilos simples. Regla de Cram: modelo de cadena abierta  y modelo de quelatos o ciclos. Modelo de Karabatsos y Felkin, Trayectoria de Dunitz. Refinamiento de Heathcock. Adiciones utilizando catalizadores o nucleófilos quirales. Adición de reactivos organometálicos. Hidrocianación. Reducciones estereoselectivas de compuestos carbonílicos.

 

7 - Reacciones de olfinas: Hidroboración y oxidación. Preparación de ciclopropanos y oxaciclopropanos. Hidrogenación catalítica en fase homogénea  y heterogénea Síntesis de syn- y anti-dioles. Reacciones de activación de alquenos (derivados de azufre y selenio).  Reacciones de formación de enlaces C-C catalizadas por metales (Heck, Stille, Noyori, Suzuki, Grubbs, etc.).

 

8 - Reducciones catalíticas y oxidaciones estereoselectivas de olefinas: Hidrogenaciones en fase homogénea con catalizadores quirales de Rodio. Hidrogenaciones catalíticas estereoselectivas en fase heterogénea. Oxidaciones: Epoxidación con oxidantes quirales y en presencia de catalizadores quirales (Sharpless y Jacobsen).

 

9 - Reacciones de alcoholes: Conversión del grupo hidroxilo en nucleófilo. Deshidratación de alcoholes. Deshidrohalogenación. Basicidad y nucleofilicidad. Oxidación de alcoholes, métodos generales y particulares. Oxidación de 1,2-glicoles.

 

10 -  Aplicación  de las estrategias sintéticas, y sus variantes asimétricas, a la síntesis total de productos naturales.

 

BIBLIOGRAFIA

 

. "Organic Synthesis", Michael B. Smith, 2001, McGraw-Hill Science.

. "Principles of Asymmetric Synthesis", Robert E. Gawley & Jeffrey Aubé, 1996, Pergamon

. "Tactics of Organic Synthesis", Tse-Lok Ho, 1994, John Wiley & Sons

. "Art in Organic Synthesis", Nitya Anand, et al, 2da.Ed, 1998, John Wiley & Sons

. "Organic Synthesis, the Disconnection Approach", Stuart Warren, 1984, John Wiley.

. "March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure", Michael B. Smith & Jerry March, 5ta.Ed, 2001, Wiley-Interscience

. "Advanced Organic Chemistry", F. A. Carey & R. J. Sundberg, 4ta.Ed, 2001, Plenum Pub Corp.

. "Some Modern Methods of Organic Synthesis", W. Carruthers, 3ra.Ed, 1986, Cambridge University Press

. "The Logic of Chemical Synthesis", Sue Ming Cheng & Elias J. Corey, 1995, John Wiley & Sons

. "Protective Groups in Organic Synthesis", T. W.Greene & P. G. M. Wuts, 3da.Ed, 1999,John Wiley & Sons, Inc.

. "Cycloaddition Reactions in Organic Synthesis", W. Carruthers, 1991, Pergamon Press.

. "Classics in Total Synthesis". K. C. Nicolaou & E. J. Sorensen, 1996, VCH.