EL MÉTODO DE LAS HOJAS DE SÍNTESIS
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Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
1
El método de las Hojas El método de las Hojas El método de las Hojas El método de las Hojas de Síntesisde Síntesisde Síntesisde Síntesis
Síntesis de:
Nivel Procedencia (Evaluación)
MOb
a b c
pág.
W Rivera M
2009
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
2
EL MÉTODO DE LAS HOJAS DE SÍNTESIS
“El químico sintético, es más que un lógico y un estratega; es un explorador fuertemente inclinado a especular, imaginar e incluso crear”. E.J. COREY
Por: Wilbert Rivera Muñoz
La metodología de la retrosíntesis, como un nuevo enfoque o nuevo paradigma en la solución de los problemas de síntesis orgánica, ha dado origen y lugar a la consolidación de los siguientes métodos de síntesis:
� Árbol de síntesis � Hojas de síntesis � Método de las desconexiones ( o método del sintón)
La elaboración de un árbol de síntesis lo más completo posible, ofrece sus dificultades, ya que en este método se especifica tan sólo una molécula precursora que ha sido previamente procesada y seleccionada de las varias alternativas analizadas, como la más factible de todas ellas; pero las otras opciones desestimadas, no aparecen en el árbol de síntesis.
Síntesis de: ________________________________________
Nivel _____ Procedencia (Evaluación) __________________
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb
a
b
c
d
e h
Pág. _____
Figura 1. Una Hoja de Síntesis
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
3
Por lo expuesto anteriormente, W. Clark Still1 ha ideado un método sintético interesante y sencillo denominado “Hojas de Síntesis”, que cumple con los siguientes requisitos:
a. Facilita la elaboración de varios árboles de síntesis de dimensiones y profundidad restringidos sólo por las fronteras del conocimiento
b. Posibilita la adición de nuevas moléculas precursoras en cualquier etapa de la ruta de síntesis.
c. Dada una estructura cualquiera de la hoja de síntesis, permite establecer a través de la misma un árbol de síntesis que conduce a la Molécula Objetivo (MOb) y los materiales de partida.
Este método utiliza un conjunto de hojas debidamente diseñadas y numeradas (un esquema de la misma se muestra en la figura 1), estas hojas están divididas en varios recuadros denominados “celdillas” para las moléculas precursoras generadas por la metodología del análisis lógico retrosintético y más específicamente por el método del árbol de síntesis, que proporcionan información precisa y amplia sobre las condiciones de la reacción y sobre el lugar donde la molécula precursora es sintetizada.
En la parte superior derecha de la hoja de síntesis, se halla un recuadro único para mostrar la estructura de la Molécula Objetivo (MOb). En cambio, en la parte superior izquierda de la hoja, se tiene la información complementaria para la síntesis orgánica que se desea encarar.
Así, en este sector, Nivel, especifica el número de pasos o etapas de la síntesis. Procedencia (Evaluación) da el número de página donde la molécula objetivo (MOb) de la hoja correspondiente, es utilizada como molécula precursora y evaluación indica la estimación que el químico efectuó en relación al desarrollo o rendimiento de la reacción de las moléculas precursoras, en la reacción que se indica en la correspondiente celdilla. Un conjunto de hojas de síntesis, debidamente llenadas y numeradas representan varios árboles de síntesis.
e
Estructura del precursor
Pág. En donde este precursor será tratado como MOb.
Información miscelánea, que puede indicar las condiciones de la reacción, el nombre de la reacción que sufre, el reactivo que se utiliza, etc.
Evaluación del rendimiento de reacción, para formar la MOb, a partir del precursor, en una escala de 1 – 10 puntos.
Figura 2. Celdilla para precursores
Cada una de las celdillas, figura 2, proporciona información acerca de las condiciones para la reacción necesaria que permita la transformación de la molécula precursora en la molécula objetivo (MOb).
Finalmente, las Hojas de síntesis, se transforman en instrumentos esenciales de amplia versatilidad, que facilitan y ordenan en gran medida, la tarea del químico en la elaboración de propuestas de rutas de 1 SERRATOSA F. :HEURISKÓ. Introducción a la Síntesis Orgánica, pág. 75
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
4
síntesis y generan de este modo las condiciones, para la planificación de programas que permitan la simulación de una síntesis con la utilización de lenguajes científicos de amplio uso en computadores.
Para continuar con la aplicación del método de las hojas de síntesis, se presenta un resumen de método del árbol de síntesis, que será utilizado para la generación de moléculas precursoras en una hoja de síntesis.
Método del árbol de síntesis:
La elaboración de un árbol de síntesis a base de generar moléculas intermedias o precursoras, paso a paso en dirección antitética (retrosíntesis), es decir a partir de la molécula objetivo (empezar por el final), constituye un método que puede comprenderse mejor al considerar los siguientes detalles de dicho proceso:
1. Inicialmente se procede a efectuar un examen minucioso de la estructura de la molécula objetivo (MOb), considerando los aspectos estructurales más significativos, como ser:
a. Simetría real o potencial de la MOb
b. Reactividad, sensibilidad e inestabilidad de los grupos funcionales que posee la MOb.
c. Naturaleza del esqueleto carbonado, anillos, etc.
d. Aspectos estereoquímicos, preferentemente:
i. Centros de quiralidad
ii. Conformación y configuración de anillos
iii. Efectos de proximidad entre grupos
2. En base a las características estructurales evaluadas en el punto 1, se procede a la simplificación de MOb.
3. seguidamente se genera un conjunto de intermedios precursores en sentido antitético y así llegar hasta los considerados materiales de partida (que deben ser simples y fácilmente asequibles)
La generación de cada molécula precursora, se lleva a cabo mediante procesos antitéticos que suponen la desconexión mental de enlaces, utilizando un conjunto de principios heurísticos fundamentales2, no directamente demostrables, cuya validez y eficacia son indiscutibles, respaldada por hechos experimentales ampliamente difundidos por los investigadores y que descansan en los métodos generales más aceptado de síntesis orgánica.
2 SERRATOSA F. : Op. Cit. Pág. 43
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
5
SÍNTESIS DE LA THORINA APLICANDO EL MÉTODO DE
LAS HOJAS DE SÍNTESIS
AsO 3H2
N N
SO 3Na
SO 3Na
OH
El ácido 2-(3,6-disulfonato sódico-2-hidroxi-1-naftilazo) bencenarsónico, más conocido como thorín 1, thorina o simplemente torina, es ampliamente utilizado como reactivo cromógeno para el análisis espectrofotométrico de varios elementos.
Las aplicaciones analíticas de la thorina, los parámetros de trabajo, sus limitaciones y perspectivas, son abordados y explicados con suficiente detalle, en las publicaciones especializadas de análisis químico como es el Analitical Chemistry. Un breve resumen, de los mismos, muestra las siguientes aplicaciones analíticas:
En medio ácido: se utiliza para la determinación cuantitativa de los elementos thorio (Th), zirconio (Zr), flúor (F), hafnio (Hf) y uranio (U).
En medio básico: Es utilizado la forma ácida disulfónica de la thorina, más conocida como Thorón, en la determinación cuantitativa del litio (Li).
En medio neutro: la thorina es utilizada como indicador para la determinación de iones sulfato (SO42- )
en soluciones acuosas.
En relación a la síntesis de la thorina, existe en la literatura una descripción breve y resumida de la síntesis del thorón3, de acuerdo a la dirección propuesta por Kuznetsov, es decir, se indica que para la preparación del thorón, se requiere que el ácido o-aminofenilarsónico, diazocopule con la sal disódica del ácido 2-naptol-3,6-disulfónico (sal R9 en medio ácido.
Estrategia en la elaboración de las Hojas de Síntesis de la thorina
La thorina es un compuesto típicamente azoico, por lo tanto un colorante. La preparación de estos compuestos comprenden generalmente dos reacciones fundamentales, que son: la diazoación y la diazocopulación ( o simplemente copulación).
Por otro lado, todas las moléculas precursoras de copulación utilizados para los colorantes azoicos, poseen un carácter común, esto es: un átomo activo de hidrógeno ligado a un átomo de carbono.
Son de uso amplio como moléculas precursoras (sustratos) para la copulación, las siguientes:
a. compuestos que poseen hidroxilos fenólicos, como los fenoles y naftoles b. Aminas aromáticas c. Moléculas con grupo cetónico enolizables de carácter alifático. d. Moléculas heterocíclicas como el pirrol, indol, etc.
En relación a la reacción de copulación, se debe tener en cuenta ciertos principios heurísticos, a saber:
a. Los fenoles se copulan más fácilmente que las aminas y los miembros de la serie del naftaleno más fácilmente que las del benceno.
3 Anal Chem. 21, 1239 (1949)
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
6
b. Los sustituyentes con efecto inductivo negativo (-I), como los halógenos, grupos nitro, sulfa, carboxilo y carbonilo retardan la copulación.
c. Un grupo alquilo o alcoxi en posición orto o meta con respecto a un grupo amino estimula la copulación. Y si se hallan en las posiciones 2 y 5 con respecto al grupo amino, son copuladores especialmente buenos.
d. En la serie del benceno, la copulación ocurre ordinariamente en la posición para con respecto al grupo hidroxilo (-OH) o amino (-NH2). Si la posición para esta ocupada, el enlace ocurre en la posición orto.
e. En la serie del naftaleno, cuando el grupo hidroxilo amino está en la posición 2 (β), el reactivo se copula en la posición 1 (α). Si el grupo hidroxilo o amino está en la posición alfa, el enlace suele producirse en la posición 4; pero si la posición 3 o 6 están ocupados por un grupo sulfónico, la unión se efectúa en la posición beta.
f. Cuando existen dos posiciones posibles de copulación, la posición del enlace es decidida frecuentemente por el pH del medio: La copulación se produce en orto con el grupo amino cuando se realiza en medio ácido y en orto con el grupo hidroxilo cuando se realiza en medio básico.
En base a estos criterios se propone las siguientes hojas de síntesis para la thorina:
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 1 Procedencia (Evaluación) __________________
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb AsO 3H2
N N
SO 3Na
SO 3Na
OH
a
AsO3H2
N2
+Cl-
b
OH
SO3NaNaO3S
c
copulación 8 6 + a 8 2 d
e f
Pág. 1
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
7
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 2 Procedencia (Evaluación) 1(8)
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb OH
SO3NaNaO3S
a
a
OH
SO3HHO3S
b
c
NaOH, 5% 10 3 d
e f
Pág. 2
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 3 Procedencia (Evaluación) 1(8) , 2(10),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb OH
SO3HHO3S
a
a
OH
b
c
H2SO4/SO3, 125o 8 4 d
e f
Pág. 3
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
8
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 4 Procedencia (Evaluación) 1(8) , 2(10), 3(8),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb OH
a
a
SO3H
b
N2
+Cl-
c NH2
KOH/fusión 8 5 H2SO4, dil, calor 8 HCl, dil/presión 7 d
e f
Pág. 4
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 5 Procedencia (Evaluación) 1(8) , 2(10), 3(8), 4(8),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb SO3H
a
a
b
c
H2SO4 conc., 120o d
e f
Pág. 5
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
9
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 2 Procedencia (Evaluación) 1(8) ,
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb AsO3H2
N2
+Cl-
a a
AsO3H2
NH2
b
c
diazotación 9 7 d
e f
Pág. 6.
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 3 Procedencia (Evaluación) 1(8) , 6(9),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb AsO3H2
NH2
a
a
AsO3H2
NO2
b AsO3H2
NO2
c AsO3H2
NO2
Fe/HCl 9 8 Sn/HCl 9 8 NOCl 7 8 d
AsO3H2
Cl
e NH2
NH2
f AsO3H2
COOH
NH3/presión 9 14 Bart (1 equiv) 7 18 Schmidt 8 30
Pág. 7
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
10
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 4 Procedencia (Evaluación) 1(8) , 6(9), 7(9),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb AsO3H2
NO2
a, b, c
a
NH2
NO2
b NH2
NO2
c NH2
NO2
Bart 8 9 Scheller 7 9 Hartung 7 9
Pág. 8
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 5 Procedencia (Evaluación) 1(8) , 6(9), 7(9), 8(8),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb NH2
NO2
a, b, c
a
NHCOCH 3
NO 2
b NHNO2
c NO2
NHCOCH3
HO3S
HCl (1:1), calor 9 10 ác. sulfur, 85%, 0º 9 20 ác. sulfur, dil, base 9 21 d
COCl
NO2
e COOH
NO2
f NO2
NH2
HO3S
Curtius 9 22 Schmidt 8 23 ác. sulfur. dil, Base 9 34 g
Cl
NO2
h COOEt
NO2
i
Amonó lisis 9 Curtius 8
Pág. 9
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
11
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 6 Procedencia (Evaluación) 1(8) , 6(9), 7(9), 8(8), 9(10),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb NHCOCH 3
NO 2
a
a
NHCOCH 3
b
c
HNO3/ác. acético 7 11 d
e f
Pág. 10
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 7 Procedencia (Evaluación) 1(8) , 6(9), 7(9), 8(8), 9(10), 10(7)
__________________________________________________
MOb NHCOCH 3
a
a
NH2
b NH2
c COCH 3
H2SO4/SO3, 125o 8 12 HAc, glacial 8 12 Transp.. Beckman 8 28 d
COCH 3
e f
Schmidth 8 28
Pág. 11
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
12
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 8 Procedencia (Evaluación) 1(8) , 6(9), 7(9), 8(8), 9(10), 10(7), 11(8),
__________________________________________________
MOb NH2
a, b
a
NO 2
b Cl
c OH
Fe/HCl 9 13 amonólisis 9 37 amonólisis 8 d
Br
e I
f
1) NaN3 2) H2, Pt 1) AgNO3
2) Fe, FeSO4, H+
Pág. 12
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 9 Procedencia (Evaluación) 1(8) , 6(9), 7(9), 8(8), 9(10), 10(7), 11(8), 12(9),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb NO 2
a
a
b
c
HNO3 /H2SO4 concs. 9 d
e f
Pág. 13
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
13
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 4 Procedencia (Evaluación) 1(8) , 6(9), 7(9),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb AsO3H2
Cl
d
a
NH2
Cl
b NH2
Cl
c NH2
Cl
Bart 9 15 Scheller 9 15 Hartung 9 15 d
e f
Pág. 14
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 5 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(9), 14(9),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb NH2
Cl
a
a
NHCOCH3
Cl
SO3H
b
c
H2SO4/ diluido, calor 9 16 d
e f
Pág. 15
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
14
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 6 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(9), 14(9), 15(9),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb NHCOCH3
Cl
SO3H a
a
NHCOCH3
SO3H
b
c
Cl2 / FeCl3 8 17 d
e f
Pág. 16
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 7 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(9), 14(9), 15(9), 16(8),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb NHCOCH3
SO3H a
a
NHCOCH3
b NHCOCH3
SO3H
c
H2SO4 conc. 7 11 HAc/Ac2O 9 29 d
e f
Pág. 17
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
15
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 4 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(7),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb NH2
NH2
f
a
COOH
COOH
b OH
OH
c OH
OH
Schmidt 8 19 Amonólisis 8 42 NH3/ZnCl2/calor 8 42 d
OH
OH
e f
Amoníaco/calor 7 42
Pág. 18
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 5 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(7), 8(8),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb COOH
COOH
a
a
CH3
CH3
b
c
KMnO4, agua/calor 9 44 Oxidación d
e f
Pág. 19
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
16
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 6 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(9), 8(8), 9(9),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb NHNO2
b
a
NH2
b
c
HNO3, dil, 5o 7 12 d
e f
Pág. 20
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 3 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(9), 6(8(, 9(9),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb NO2
NHCOCH3
HO3S c
a
NHCOCH3
HO3S
b
c
HNO3/H2SO4 9 17
d
e f
Pág. 21
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
17
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 6 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(9), 8(8), 9(9),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb COCl
NO2
d
a
COOH
NO2
b
c
SOCl2 9 23
d
e f
Pág. 22
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 7 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(9), 8(8), 9(9, 22(9),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb COOH
NO2
a
a
COOH
NO2
SO3H
b CH3
NO2
c
H2SO4 dil/calor 9 24 Cr2O3/NaOH 9 33 d
e f
Pág. 23
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
18
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 8 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(9), 8(8), 9(9), 22(9), 23(9),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb COOH
NO2
SO3H a
a
CH(CH3)2
NO2
SO3H
b CH=CH2
NO2
SO3H
c
Na2Cr2O7/H2SO4 7 25 KMnO4/H2O 9 38
d
e f
Pág. 24
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 9 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(9), 8(8), 9(9), 22(9), 23(9), 24(7),
__________________________________________________
MOb CH(CH3)2
NO2
SO3H a
a
CH(CH3)2
SO3H
b
c
HNO3/H2SO4 7 26
d
e f
Pág. 25
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
19
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 10 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(9), 8(8), 7(9), 22(9), 23(9), 24(7), 25(7),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb CH(CH3)2
SO3H a
a
CH(CH3)2
b
c
H2SO4 conc. 9 27 d
e f
Pág. 26
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 11 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(9), 8(8), 9(9), 22(9), 23(9), 24(7), 25(7)
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb CH(CH3)2
a
a
b
c
Me2CHOH/HF 9 Me2C=CH2/H3PO2 9 d
e f
Pág. 27
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
20
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 8 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(9), 8(8), 9(10), 10(7), 11(8),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb COCH3
c
a
b
c
MeCOCl/AlCl3 9 d
e f
Pág. 28
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 8 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(9), 14(9), 15(9), 16(8), 17(9),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb NH2
SO3H b
a
NH2
b
c
H2SO4 conc./ 190o 9 12 d
e f
Pág. 29
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
21
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 4 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(8),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb AsO3H2
COOH
f
a
NH2
COOH
b
c
Bart 9 31 d
e f
Pág. 30
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 5 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(8), 30(9),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb NH2
COOH
a
a
COOH
CONH2
b
c
Degradación de Hofmann 9 31 d
e f
Pág. 31
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
22
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 6 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(8), 30(9), 31(9),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb COOH
CONH2
a
a
NH
O
O
b
c
NaOH/H3O+ 9 33
d
e h
Pág. 32
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 7 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(8), 30(9), 31(9), 32(9),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb
NH
O
O
a
a
b
c
1) KMnO4/calor 2) NH3/calor 7 1) O2, V2O5/450º
2) NH3/calor 9 1) óleum/HgSO4
2) NH3/calor 7
d
e h
Pág. 33
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
23
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 3 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(9), 8(8), 9(9), 22(9), 23(9),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb CH3
NO2
a
a
CH3
b
c
HNO3/H2SO4 6
d
e h
Pág. 34
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 6 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(9), 8(8), 9(9),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb NO2
NH2
HO3S
a
a
NO2
Cl
HO3S
b
c
NH3/ presión 9 36 d
e h
Pág. 35
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
24
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 3 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(9), 8(8), 9(9), 35(9),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb NO2
Cl
HO3S
a
a
Cl
HO3S
b
c
H2SO4/SO3, 9 37
d
e h
Pág. 36
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 3 Procedencia (Evaluación) 1(8) , 6(9), 7(9), 8(8), 9(9) 2(,
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb Cl
HO3S
a
a
Cl
b
c
H2SO4/conc. 7 38 d
e h
Pág. 37
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
25
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 9 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(9), 8(8), 9(9), 35(9), 37(9),
__________________________________________________
MOb Cl
a
a
b
c
Cl2/FeCl3 9
d
e f
Pág. 38
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 9 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(9), 8(8), 9(9), 22(9), 23(9), 24(9),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb CH=CH2
NO2
SO3H b
a
CH=CH2
SO3H
b
c
HNO3, conc 9 40 d
e f
Pág. 39
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
26
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 10 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(9), 8(8), 9(9), 22(9), 23(9), 24(9), 39(9),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb CH=CH2
SO3H a
a
CH=CH2
b
c
H2SO4 conc 9 41 d
e f
Pág. 40
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 11 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(9), 8(8), 9(9), 22(9), 23(9), 24(9), 39(9), 49(9),
__________________________________________________
MOb CH=CH2
a
a
POLIESTIRENO
b
c
pirólisis 9 d
e f
Pág. 41
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
27
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 5 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(7), 18(8),
__________________________________________________
MOb OH
OH b
a
OH
OH
HOOC
b
c
calor 9 43 d
e f
Pág. 42
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 6 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(7), 18(8), 42(9),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb OH
OH
HOOC
a
a
ACACIA CATECHU
b
c
pirólisis 9 d
e f
Pág. 43
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
28
Síntesis de: LA THORINA
Nivel 6 Procedencia (Evaluación) 1(8), 6(9), 7(7), 18(8), 19(9),
__________________________________________________
__________________________________________________
MOb CH3
CH3
a
a
ALQUITRÁN DE HULLA
b
c
Destilación 140º 9 d
e h
Pág. 44
Las hojas de síntesis elaboradas hasta aquí, como se puede ver, se encuentran abiertas a cualquier otra opción o alternativa de reacción en cualquiera de ellas, lo que sin duda, muestra el gran potencial que tiene este método de síntesis.
A continuación, se esquematizan las rutas de síntesis para la thorina a partir de las 44 hojas de síntesis elaboradas, con el mayor detalle posible, en cuanto a las condiciones de las reacciones en el laboratorio y sus mecanismos de reacción, tomando el naftaleno, benceno, tolueno y poliestireno como los materiales de partida más simple y asequibles.
SÍNTESIS DE LA SAL DISÓDICA DEL “ÁCIDO R”
H2SO 4, concSO 3H
KOH
fusión
OH
H2SO 4/SO 3
120 -130 ºC
OH
SO 3HHO 3S
Na 2CO 3/H 2O
OH
SO 3NaNaO 3S
calor
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
29
RUTA DE SÍNTESIS 01 PARA LA THORINA1
HNO3
H2SO4
NO2
Fe/HCl
NH2
HAc
Ac2O
NHCOCH 3
HNO3
HAc
NHCOCH 3
NO2
NH2
NO2
HCl diluido
calor
NaNO2
HCl
N2
+Cl-
NO2
1) As 2O3, NaOH
2) HCl
AsO 3H2
NO2
AsO3H2
NH2
1) Fe++
, NaOH
2) HCl
AsO 3H2
N2
+Cl-NaNO2
HCl +
OH SO3Na
SO3Na
THORINA (MOb)
.
RUTA DE SÍNTESIS 02 PARA LA THORINA
HNO 3
H2SO 4
NO 2
Fe/HCl
NH2
HNO 3, 50%
5ºC
NHNO 2
H2SO 4, 45%
0ºC
NH2
NO 2
N2
+Cl-
NO 2
NaNO 2
HCl
1) As 2O3, NaOH
2) HCl
AsO 3H2
NO 2
AsO 3H2
NH21) Fe
++, NaOH
2) HCl
AsO 3H2
N2
+Cl-
NaNO 2
HCl
+
OH SO 3Na
SO 3Na
THORINA (MOb)
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
30
RUTA DE SÍNTESIS 03 PARA LA THORINA
HNO 3
H2SO4
NO2
Fe/HCl
NH2
H2SO 4 conc
190ºC
NH2
SO3H
HAc
Ac2O
NHCOCH 3
SO3H
NHCOCH 3
NO2
SO3H
HNO 3
H2SO4
2) As2O3, NaOH2) HCl
NH2
NO2
AsO3H2
NO2
1) Fe++
, NaOH
3) HCl
AsO3H2
N2
+Cl-
NaNO 2
HCl
+
OH SO3Na
SO3Na
THORINA (MOb)
HCl diluido
calor
1) NaNO 2/HCl
AsO3H2
NH2
RUTA DE SÍNTESIS 04 PARA LA THORINA
HNO 3
H2SO4
NO2
Fe/HCl
NH2
H2SO4 conc
HAc
NHCOCH 3
HAc
glacial
NHCOCH 3
SO3H
NH2
NO2
1) As 2O3, NaOH
2) HCl
N2
+Cl-
NO2
AsO 3H2
NO2
1) Fe++
, NaOH
2) HCl
AsO 3H2
N2
+Cl-
NaNO 2
HCl
+
OH SO3Na
SO3Na
THORINA (MOb)
NaNO 2
HCl
AsO 3H2
NH2
1) HNO 3/H2SO4
2) H2SO4 dil
calor
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
31
RUTA DE SÍNTESIS 05 PARA LA THORINA
(CH3)2CHOH
HF seco
CH(CH 3)2
1) H 2SO 4 conc
CH(CH 3)2
SO3H
NO2
COOH
NO2
CON3
NO2
1) SOCl 2
2) NaN 3
2) As2O3, NaOH2) HCl
NH2
NO2
AsO3H2
NO2
1) Fe++
, NaOH
3) HCl
AsO3H2
N2
+Cl-
NaNO 2
HCl
+
OH SO3Na
SO3Na
THORINA (MOb)
1) calor1) NaNO 2/HCl
AsO3H2
NH2
2) HNO 3 conc
1) Cr2O3/H2SO4
2) H2SO4 dil
calor
2) H2O
RUTA DE SÍNTESIS 06 PARA LA THORINA
CH3
1) HNO 3/H2SO4
2) Cr2O3/H2SO4
COOH
NO2
N=C=O
NO2
NH2
NO2
N2
+Cl-
NO2
1) As 2O3, NaOH
2) HCl
AsO3H2
NO2
1) Fe++
, NaOH
2) HCl
+
OH
SO3NaNaO 3S
THORINA (MOb)
NaNO 2/HCl
AsO3H2
N2
+Cl-
calor
H2O
HN3
H2SO4
3) NaNO 2/HCl
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
32
RUTA DE SÍNTESIS 07 PARA LA THORINA
CH=CH 2
1) H 2SO 4 conc
CH=CH 2
SO 3H
NO 2
COOH
NO 2
N=C=O
NO 2
2) As 2O 3, NaOH2) HCl
NH2
NO 2
AsO 3H2
NO 2
1) Fe++
, NaOH
3) HCl
AsO 3H2
N2+Cl-
NaNO 2
HCl
+
OH SO 3Na
SO 3Na
THORINA (MOb)
1) calor1) NaNO 2/HCl
AsO 3H2
NH2
2) HNO 3 conc
1) KMnO 4/H 2O
2) H 2SO 4 dil
calor
2) H 2O
POLIESTIRENOpirólisis
HN 3/H2SO 4
RUTA DE SÍNTESIS 08 PARA LA THORINA
CH3COCl
AlCl 3
COCH 3
NH2OH
CH3 NOHNHCOCH 3
NO2
NO2
NH2
HCl dil
calor
1) As 2O3, NaOH
2) HCl
N2
+Cl-
NO2
AsO3H2
NO2
1) Fe++
, NaOH
2) HCl
AsO3H2
N2
+Cl-
NaNO 2
HCl
+
OH SO3Na
SO3Na
THORINA (MOb)
NaNO 2
AsO3H2
NH2
1) transp Bexkmann
2) HNO 3/HAc, 80º
HCl
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
33
RUTA DE SÍNTESIS 09 PARA LA THORINA
COOH
CONH 2
2) As 2O 3, NaOH
3) HCl
N2+Cl-
AsO 3H2
+
OH SO 3Na
SO 3Na
THORINA (MOb)
1) NaNO 2/HCl
MnSO 4 calor
H2SO 4, óleumO
O
O
NH 3NH
O
O
1) NaOH
2) H 3O+
Br 2/NaOH
degradación
deHofmann
COOH
NH2
COOH
AsO 3H2
1) HN 3/H 2SO 4
2) H 2O/calor
3) NaNO 2/HCl
RUTA DE SÍNTESIS 10 PARA LA THORINA
CH3
CH3
COOH
COOH
N=C=O
N=C=O
NH2
NH2
N2
+Cl-
NH2
1) As 2O3, NaOH
AsO3H2
NH2
2) HCl
+
OH
SO3NaNaO 3S
THORINA (MOb)
NaNO 2/HCl
AsO3H2
N2+Cl-
calor
H2O
HN3
H2SO4
NaNO 2/HCl
KMnO 4
calor
1 equiv.
Síntesis de la Thorina por Wilbert Rivera Muñoz
34
RUTA DE SÍNTESIS 11 PARA LA THORINA
OH
OH
NH2
NH2
N2+Cl-
NH2
1) As 2O3, NaOH
AsO3H2
NH2
2) HCl
+
OHNaO 3S
NaO 3S
THORINA (MOb)
NaNO 2/HCl
AsO3H2
N2+Cl- NaNO 2/HCl
1 equiv.
amonólisis
Wilbert Rivera Muñoz