Transcript Reacciones de Condensación Aldólica QB`s 2014

Capítulo 17
Reacciones de Sustitución en
Carbono alfa y Reacciones de
Condensación de Carbonilos
Primera Parte
Chapter 17
Carbonyl Alpha-Substitution and
Condensation Reactions
© 2006 Thomson Higher Education
Reacciones de aldehidos y cetonas
Reactivo nucleófilo
Producto(s)
Comentario
Agua
Hidrato
Poco estable
Hemiacetal
Poco estable, excepto los
cíclicos provenientes de
azúcares.
2 x Alcohol
Acetal
Muy estable. Grupo
protector de aldehídos y
cetonas
Amoníaco
Imina no sustituída
Poco estable
Amina 1ª
Imina N-sustituída
Estabilidad variable
Amina 2ª
Enaminas
Muy estable
Hidroxilamina
Oximas
Muy estable
Cianuro
Cianhidrinas
Estabilidad variable
Organolíticos u
organomagnásicos
Alcoholes
Alcohol
Enolatos
Alcoholes u olefinas
Diversas reacciones de
condensación con
"nombre"
Iluros de fósforo
Olefinas
Reacción de Wittig
Hidruros
Alcoholes
Reducción de aldehídos y
cetonas
Reducción – Oxidación del
enlace C=O
Sustitución del hidrógeno
del carbono α
Adición al doble enlace C=O
Reactividad en
compuestos
carbonilo
Reacciones de Sustitución en el Carbono
a de Compuestos Carbonilo
Reacciones de sustitución en
Alfa ocurrren en el carbono
inmediato al carbono
carbonilo: la posición a
• Un hidrógeno a es sustituido
por un electrófilo
• El intermediario es un enol o
un ion enolato
Dos compuestos carbonilo se
condensan por
• Combinación de una
sustitución a y una adición
nucleofílica
• El producto es un
compuesto carbonilo bhidroxilado
17.1 Tautomería Ceto-Enol
Los carbonilos con hidrógenos a rápidamente se equilibran con el
enol (alqueno + alcohol) correspondiente
• La interconversión se conoce como tautomerismo ceto-enol
• Del Griego tauto, “el mismo,” y meros, “parte”
• Los isómeros individuales se llaman tautómeros
Tautomerismo Ceto-Enol
El equilibrio está generalmente
muy desplazado hacia la forma ceto
en aldehídos y cetonas "normales".
La acetona y el 2-hidroxipropeno son
tautómeros y están en rápido
equilibrio.
Tautomerismo Ceto-Enol
Los Tautómeros son isómeros constitucionales
• La mayoría de compuestos carbonilo en equilibrio
existen casi exclusivamente en la forma ceto
Tautomerismo Ceto-Enol
Mecanismo de la formación
de enol catalizada por ácido
•
El intermediario protonado
puede perder H+, ya sea del
átomo de oxígeno para
regenerar el tautómero ceto
o del carbono a para dar
un tautómero enol
Tautomerismo Ceto-Enol
Mecanismo de la formación de
Enol catalizada por base
El ion enolato intermediario,
un híbrido de resonancia
de dos estructuras, puede
protonarse en el carbono
para generar el tautómero
ceto inicial o en el
oxígeno para dar un
tautómero enol
Tautomerismo Ceto-Enol
Solo los hidrógenos a- son ácidos
• Debido a que el ion enolato que resulta de la
desprotonación está estabilizado por resonancia
con el oxígeno electronegativo del carbonilo.
• Hidrógenos b-, g-, d- no son ácidos debido a que
el ion que resulta de la desprotonación no puede
ser estabilizado por resonancia
17.2 Reactividad de Enoles:
Reacciones de Sustitución en aLos Enoles son nucleófilos que reaccionan con
electrófilos
Hay una acumulación de densidad electrónica
importante en el carbono a del enol
Reactividad de Enoles:
Reacciones de Sustitución en aEl catalítico ácido contribuye a la
formación del enol.
El par de electrones pi ataca al
electrófilo formando un
carbocatión estabilizado por
resonancia.
La desprotonación del oxígeno
lleva a la formación del producto
de sustitución en alfa.
Mecanismo de la bromación de
acetona catalizada por ácido
Protonación del oxígeno
carbonilo por un catalítico ácido
Pérdida del protón alfa ácido
y formación del enol
Ataque de los electrones pi
sobre el bromo y formación del
catión intermediario estabilizado
por resonancia.
Desprotonación del oxígeno,
regeneración del catalítico y
formación del producto de
sustitución
Reactividad de Enoles:
Reacciones de Sustitución en aLa halogenación a de aldehidos y cetonas catalizada
por ácido (Cl2, Br2, y I2), es una reacción común en el
laboratorio que también puede darse en sistemas
biológicos.
Productos de Halogenación a- de cetonas encontrados
en algas marinas
Halogenación en α catalizada por ácido
• Se puede lograr una monohalogenación y si
añadimos más reactivo, una dihalogenación.
El ácido acético sirve como disolvente y
como catalítico para la reacción.
Reactividad de Enoles:
Reacciones de Sustitución en aExperimentos con marcado isotópico apoyan el mecanismo de
reacción propuesto para la halogenación catalizada por ácido.
Para una cetona dada, la velocidad de intercambio de deuterio es
igual a la velocidad de halogenación.
En ambos procesos, hay un enol intermediario
Reactividad de Enoles:
Reacciones de Sustitución en aa-Bromocetonas sufren eliminación en presencia de
una base para dar cetonas a,b-insaturadas, por un
mecanismo E2
• 2-Metilciclohexanona da 2-metilciclohexa-2-enona
por calentamiento en piridina
Reacción de Hell-VolhardZelinsky.
En la reacción de Hell-Volhard-Zelinsky se sustituye un átomo de
hidrógeno por un átomo de bromo en el carbono a de un ácido carboxílico.
El ácido carboxílico se trata con bromo y tribromuro de fósforo.
Reacción de Hell-Volhard-Zelinsky:
paso 1
La forma enol del bromuro de acilo actúa como intermedio
nucleofílico. El primer paso es la formación del bromuro de
acilo, que se enoliza con más facilidad que el ácido.
El equilibrio favorece la forma ceto (bromuro de acilo).
Reacción de Hell-Volhard-Zelinsky:
paso 2
El enol es nucleofílico, ataca al bromo y se obtiene bromuro de
a-bromo acilo.
La reacción del bromuro de a-bromo acilo con una segunda
molécula de ácido dará lugar al ácido carboxílico de a-bromo
y una molécula de bromuro de acilo.
Halogenación en α promovida por base
• La base se consume en la reacción.
• Siempre se da una polihalogenación.
• Los otros productos de reacción son agua e
iones halogenuro.
O
O
O
H
H
_
OH
Cl
_
H
Cl Cl
H
=>
Halogenación en α promovida por base
• El hidrógeno α restante es más ácido debido
al efecto inductivo del halógeno recién
introducido y reacciona con más facilidad, por
lo que la polihalogenación es el resultado de
la reacción:
Cl
Cl
H
Cl2
_
OH , H2O
O
O
O
O
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
=>
17.3 Acidez de Hidrógenos a :
Formación de Iones Enolato
La presencia del grupo carbonilo
aumenta la acidez de la cetona
1040 comparada con el alcano
La abstracción del protón del carbonilo ocurre cuando el enlace C-H
a está orientado paralelamente a los orbitales p del grupo
carbonilo.
El carbono del ion enolato tiene un orbital p que se traslapa con los
orbitales p del carbonilo vecino.
La carga negativa se comparte con el oxígeno por resonancia
Acidez de Hidrógenos a :
Formación de Iones Enolato
Se requiere una base fuerte para la formación del enolato
• Si se usa NaOCH2CH3 se forma + 0.1% del enolato
• Si se emplea hidruro de sodio, NaH, o diisopropilamida de litio
(LDA), [LiN(i-C3H7)2], el carbonilo se convierte completamente a
su forma enolato
•
LDA se prepara por reacción de butil litio con diisopropilamina
Acidez de Hidrógenos a :
Formación de Iones Enolato
Un enlace C-H entre dos grupos carbonilo es todavía más
ácido
El ion enolato se estabiliza por deslocalización de la carga
negativa entre ambos grupos carbonilo
• Pentano-2,4-diona tiene tres formas de resonancia
Acidez de Hidrógenos a :
Formación de Iones Enolato
{
La acidez del
hidrógeno del
OH enmascara
por completo la
acidez del -Hα
Acidez de Hidrógenos a :
Formación de Iones Enolato
Ejemplo 17.1
Identificar los hidrógenos ácidos en un
compuesto
Identifique los hidrógenos más ácidos en cada uno de
los siguientes compuestos, y ordénelos en forma
creciente de acidez:
Ejemplo 17.1
Identificar los hidrógenos ácidos en un
compuesto
Recordar
• Los hidrógenos en el carbono vecino al grupo
carbonilo son ácidos.
• En general, un compuesto b-dicarbonilo es
más ácido.
• Los aldehídos/cetonas son más ácidos que los
derivados de ácido.
• Recuerde que alcoholes, fenoles, y ácidos
carboxílicos son también ácidos debido a los
hidrógenos del grupo –OH
Ejemplo 17.1
Identificar los hidrógenos ácidos en un
compuesto
Respuesta
• El orden de acidez es (a) > (c) > (b). Los hidrógenos
ácidos se muestran en rojo:
Reacción del haloformo
• Específica para metil cetonas.
• Los tres hidrógenos del grupo metilo son
reemplazados por halógeno.
O
OH
C H3
O
O
X -X
C H2
OH
O
CHX
C H2 X
X -X
O
O H , X -X
C X3
O
C H X2
Reacción del haloformo
• El carbonilo de la cetona se torna más
reactivo por la presencia de los átomos de
halógeno en el carbono α y reacciona
rápidamente con otro equivalente de –OH.
O
O
C X3
C X3
OH
OH
• El producto de adición elimina el grupo -CX3
que es un buen grupo saliente, ya que los
átomos de halógeno contribuyen a estabilizar
la carga, y se forma un ácido carboxílico
Reacción del haloformo
• El ácido carboxílico cede su protón para
estabilizar al carbanión –CX3, formándose así
el haloformo
O
- CX3
H
O
O
O
+
HCX3
• Si el halógeno es cloro, se forma cloroformo
(líquido volátil), si es bromo, bromoformo
(también líquido) y si es yodo, yodoformo
(sólido amarillo pálido, de olor desagradable)
Reacción del haloformo y metil cetonas
• Su utilidad radica en que es una forma fácil
de distinguir entre una metil cetona y otra
clase de cetonas.
• El producto será un ácido carboxílico con un
átomo de carbono MENOS que la cetona
original y una molécula de haloformo.
O
O
O
O
+
I 2 /N a O H x s
O
I
I
I
I
+
C H I3
Alcoholes y la reacción del haloformo
• Si el halógeno oxida el alcohol a una metil
cetona, el alcohol ya oxidado dará positiva la
prueba, observándose la formación de un
precipitado de yodoformo:
=>
Aldehídos y halógenos en medio
alcalino
• Los halógenos son agentes oxidantes y los
aldehídos se oxidan con facilidad:
O
O
C H
+ Br2
H2O
C OH + 2 HBr
• Aunque transforman el halógeno en
halogenuro, no forman el haloformo y en
consecuencia, dan negativa la prueba, si no
son metil aldehídos.
17.4 Alquilación de Iones Enolato
Los iones enolato son
híbridos de resonancia de
dos contribuyentes no
equivalentes
• Iones enolato son
alcóxidos vinílicos
(C=C–O-)
•
•
Reacción en el
oxígeno da un
derivado de enol
Iones enolato son
carbaniones a-ceto
(-C–C=O)
•
Reacción en el
carbono da un
compuesto carbonilo
a-sustituído
Alquilación de Iones Enolato
Alquilaciones
Biólogicas
• No son
comunes en
sistemas
biológicos
• La metilación
en a se da en
la biosíntesis
del antibiotico
indolmycina a
partir de
indolilpiruvato
Alquilación de iones enolato
• Tal como se vio en las reacciones de
condensación de aldehidos y cetonas, los iones
enolato son buenos nucleófilos que pueden
reaccionar con centros deficientes en electrones.
• Si reaccionan con un carbono deficiente en
electrones formarán un nuevo enlace C-C,
alargando así la cadena carbonada.
• A esta reacción se le conoce como alquilación,
ya que se forma un nuevo enlace con un grupo
alquilo.
Alquilación de iones enolato
• Un enolato puede reaccionar con un
halogenuro de alquilo o con un tosilato de
alquilo mediante un mecanismo SN2.
Consideraciones sobre la reacción de
alquilación de enolatos
Como es una SN2, está sujeta a todas las
restricciones de esta reacción:
• El halogenuro debe ser primario o metílico, o
bien alílico o bencílico, para obtener buenos
rendimientos
Síntesis del éster malónico
• Se conoce también como síntesis malónica.
• Produce ácidos carboxílicos a partir de
halogenuros de alquilo (sustrato).
• La cadena del halogenuro AUMENTA en 2
carbonos.
Síntesis malónica
• El malonato de dietilo o éster malónico tiene
hidrógenos α particularmente ácidos (pKa 13)
al estar entre dos grupos C=O.
• Se convierte fácilmente en el ion enolato por
reacción con NaOEt (etóxido de sodio).
Síntesis malónica
• Como el éster malónico contiene dos
hidrógenos α, puede alquilarse dos veces
Hidrólisis del diéster
• Una vez completada la reacción de
alquilación, se hidroliza el producto y se
descarboxila para dar el ácido:
Mecanismo de descarboxilación
Síntesis malónica
• Otra manera de enfocar el producto de la reacción es
considerarlo como un ácido acético sustituido en C-2,
por el grupo alquilo proveniente del halogenuro:
Síntesis malónica
• Si se emplea un dihalogenuro de alquilo, se puede
obtener ácidos cicloalcanocarboxílicos de 3 a 6
miembros:
Ejemplos
• ¿Cómo puede obtener el siguiente
compuesto mediante una síntesis malónica?
O
H2
C
C
H2
OH
Recordar que
• El grupo –CH-COOH proviene del reactivo, el
malonato de dietilo.
• La base usada debe ser etóxido de sodio,
porque el reactivo es un éster etílico.
• El grupo
proviene del sustrato.
C H 2-
• El último paso de la reacción es la
descarboxilación
Solución
• Paso 1: generación del nucleófilo (ion
enolato)
O
O
Et O
C
H2
O
O
N aO E t
O Et
Et O
CH
O Et
• Paso 2: reacción SN2 sobre un halogenuro
O
O
Et O
CH
H2C
O Et
Br
• Paso 3: descarboxilación del producto
O
O
H 3O +
O Et
Et O
H
C H2
c alor
CO2H
+
CO2
+
E tO H
Síntesis acetoacética
• Es otra reacción de alquilación de iones enolato,
pero en este caso se usa un β-ceto éster como
fuente del ion enolato.
• La reacción se nombra a partir del acetoacetato de
etilo, que es el reactivo nucleofílico.
• El producto es una metil cetona.
Síntesis acetoacética
• Al igual que el éster malónico, el éster
acetoacético o acetoacetato de etilo, puede
sufrir alquilación dos veces consecutivas:
Obtención de la metilcetona
• Luego de la alquilación, el acetoacetato se
hidroliza y se descarboxila:
Alquilación de otros β-cetoésteres
• La secuencia anterior es aplicable a todos los β-
cetoésteres, por ejemplo, β-cetoésteres cíclicos,
que producirán cetonas cíclicas con
sustituyentes en posición 2:
Ejemplo
• ¿Cómo puede sintetizar la 2-pentantona
mediante la síntesis acetoacética?
O
Solución: recordando el
mecanismo
• El etóxido genera el ion enolato abstrayendo
un hidrógeno ácido de una molécula de éster.
• El ion enolato, buen nucleófilo, ataca el
carbono carbonilo de otra molécula de éster,
formando un intermediario de reacción,
tetraédrico.
• El intermediario de reacción pierde una
molécula de etanol, regenerando el grupo
carbonilo.
Solución
• Recuerde que la síntesis acetoacética forma
una metilcetona añadiendo tres carbonos a la
cadena de un halogenuro de alquilo.
Nuevo enlace
formado
Grupo que proviene
del halogenuro de
alquilo.
Estos tres carbonos provienen
del éster acetoacético.
Solución
Paso 1: generación del ion enolato a partir del éster acetoacético
Paso 2: ataque del enolato al halogenuro de alquilo (SN2)
Paso 3: hidrólisis y descarboxilación
Condensaciones biológicas
• Ocurren en numerosas rutas metabólicas,
como en la biosíntesis de ácidos grasos
Condensaciones biológicas
En este ejemplo, como en el anterior, los ésteres que participan son
S- ésteres, ya que en estos casos el grupo azufrado es un mucho
mejor grupo saliente que un grupo oxigenado y por lo mismo, no son
necesarias condiciones drásticas.
17.5 Condensaciones en el
Carbonilo:La Reacción Aldólica
Condensaciones en el
Carbonilo:La Reacción Aldólica
La condensación aldólica se da en aldehídos y
cetonas con al menos un átomo de hidrógeno a, en
presencia de una base como catalítico.
• El tratamiento de acetaldehído con etóxido de sodio
produce 3-hidroxibutanal (un aldol)
NaOEt
Condensaciones en el
Carbonilo:La Reacción Aldólica
La posición del equilibrio depende tanto de las condiciones de
reacción como de la estructura del sustrato.
El equilibrio favorece el producto de condensación en el caso de
aldehídos sin sustituyentes en a (RCH2CHO)
NaOEt
Condensaciones en el
Carbonilo:La Reacción Aldólica
• El equilibrio favorece los reactivos en aldehídos
disustituidos (R2CHCHO) y en la mayoría de cetonas
Mecanismo de la Condensación
Aldólica
Una base abstrae un hidrógeno
ácido del aldehído formando un
anión enolato estabilizado por
resonancia.
El enolato ataca como nuleófilo
a una segunda molécula de
aldehído, formando el producto
de adición.
La protonacón del alcóxido
genera el alcohol y regenera el
catalítico.
Condensación aldólica
• La condensación de Carbonilos requiere solo una
cantidad catalítica de una base relativamente débil
• El ion enolato se genera en presencia de compuesto
carbonilo que no ha reaccionado.
Ejemplo 17.5
Predecir el Producto de una condensación
aldólica
¿Cuál es la estructura del producto de la
condensación aldólica de dos moles de
propanal?
Ejemplo 17.5
Predecir el Producto de una condensación
aldólica
Recordar
• La condensación aldólica combina los dos
moles de reactivo, formando un enlace entre
el carbono a de una molécula y el carbono
carbonilo de la otra.
Ejemplo 17.5
Predecir el Producto de una condensación
aldólica
Solución
Base
Solución:
Nuevo enlace formado
El producto de la reacción de
condensación de Claisen es un
β-ceto éster.
Condensación aldólica cruzada
• Dos compuestos carbonilo.
• Uno de ellos NO debe tener hidrógenos alfa
=>
Como distinguir los reactivos a partir
del producto
17.7 Condensaciones Aldólicas
Intramoleculares
Algunos compuestos dicarbonilo reaccionan al ser
tratados con base en una reacción intramolecular,
que conduce a la formación de un producto cíclico.
Condensaciones Aldólicas
Intramoleculares
Pueden dar mezclas de productos
• Se forma selectivamente el producto más estable
(termodinámico)
• Todos los pasos de la reacción son reversibles
17.6 Deshidratación de Aldoles
b-Hidroxi aldehídos o cetonas (aldoles) formados en
condensaciones aldólicas pueden deshidratarse a
productos α,β-insaturados, o enonas conjugadas
• Las reacciones aldólicas se nombraron como
condensaciones debido a la pérdida de agua al
deshidratarse el producto.
Deshidratación de Aldoles
Los productos aldólicos se deshidratan con facilidad.
• En condiciones alcalinas, un hidrógeno a ácido se elimina,
produciendo un ion enolato que expulsa el grupo –OH por un
mecanismo E1cB
• En condiciones ácidas se forma un enol, el grupo –OH se
protona, y se expulsa agua por un mecanismo E1 o E2
Deshidratación de Aldoles
Las condiciones de reacción necesarias para la deshidratación de
aldoles son solamente un poco más vigorosas que las
condiciones para la formaión del aldol.
Enonas conjugadas se obtienen a menudo directamente de las reacciones
aldólicas sin aislar el compuesto b-hidroxi carbonilo intermediario
Enonas conjugadas son más estables que las no conjugadas
• Interacción entre los electrones p del enlace C=C y los electrones
p del enlace C=O
Deshidratación de Aldoles
La remoción de agua del medio de reacción empuja el
equilibrio hacia el producto
Ejemplo 17.6
Predecir el Producto de una Condensación
Aldólica
¿Cuál es la estructura del producto obtenido de
la condensación aldólica del acetaldehído?
Ejemplo 17.6
Predecir el Producto de una Condensación
Aldólica
Recordar
• En la condensación aldólica, se elimina H2O
y se forma un doble enlace en posición α,βrespecto al carbonilo.
Ejemplo 17.6
Predecir el Producto de una Condensación
Aldólica
Solución
Producto aldólico
No aislado
Condensación de Claisen
• Ésteres con hidrógenos α ácidos pueden
sufrir reacciones de condensación similares a
la condensación aldólica (reversibles), al
formar el enolato por reacción equimolar con
una base, como un alcóxido.
Mecanismo de la condensación de
Claisen
• Formación del ion
enolato por acción de
la base.
• Ataque del enolato
nucleofílico al C=O
del sustrato.
• Formación del
intermediario
tetraédrico
Mecanismo de la condensación de
Claisen
•
El intermediario
tetraédrico expulsa un
grupo alcoxi, regenerando
el enlace C=O.
• El alcoxi, al ser una base
fuerte, abstrae un protón
α- ácido, formando un
enolato y desplazando el
equilibrio hacia el
producto.
Mecanismo de la condensación de
Claisen
• Finalmente, una vez
concluida la reacción, se
acidifica el medio para
obtener el producto, un
β-cetoéster.
Reacción de Claisen “cruzada”
• En este caso, no son dos moléculas del mismo éster las
que se condensan, sino son dos ésteres diferentes:
• Un éster con hidrógenos α- será el que forme el reactivo
nucleofílico: el ion enolato.
• Un éster SIN hidrógenos ácidos será el sustrato aceptor,
el que al final dará la parte cetónica del producto β-ceto
éster.
• También puede darse entre una cetona y un éster SIN
hidrógenos α:
O
O
O
O
NaO Et
O Et
+
Reacción de Dieckman: una
condensación de Claisen intramolecular
• 1,6-diésteres y 1,7-diésteres pueden sufrir una
condensación intramolecular para producir una
cetona cíclica con una función éster en la posición
2.
• El mecanismo de la reacción es igual al de la
condensación de Claisen:
1. formación del enolato
2. ataque del nucleófilo y formación del
intermediario tetraédrico
3. liberación del grupo saliente y regeneración del
grupo carbonilo.
Mecanismo de la ciclación de
Dieckman
Ejemplos
Utilidad de los productos de las
síntesis de Claisen y Dieckman
• En ambos casos, se obtienen β-cetoésteres,
que al poseer hidrógenos α- ácidos, pueden
reaccionar sufriendo alquilaciones en esa
posición:
Adición Conjugada a Carbonilos: La
Reacción de Michael
Adición Conjugada a Carbonilos: La
Reacción de Michael
• En esta reacción se pueden distinguir a:
• El sustrato: los compuestos carbonilo α,β-
insaturados que sufrirán el ataque
nucleofílico y que se conocen como
aceptores de Michael, y
• El reactivo: los compuestos carbonilo (o
similares a carbonilos) que presentan
hidrógenos ácidos, capaces de generar iones
enolato estables, buenos nucleófilos, que se
conocen como donadores de Michael.
Adición Conjugada a Carbonilos: La
Reacción de Michael
Ejemplo 17.8
Usar la Reacción de Michael
¿Cómo puede obtener el siguientes compuesto por
medio de una reacción de Michael?
Ejemplo 17.8
Usar la Reacción de Michael
Recuerde
• La reacción de Michael es la adición conjugada de
un enolato estable (donador) a un carbonilo a,binsaturado (aceptor),generando un producto 1,5dicarbonilo
• Por lo general, el enolato estable se deriva de una bdicetona, b-ceto éster, éster malónico o un
compuesto similar
• El enlace C-C formado en el paso de adición
conjugada se forma entre el carbono a del donador y
el carbono b del aceptor insaturado
Ejemplo 17.8
Usar la Reacción de Michael
Solución
17.12 Algunas Reacciones Biológicas
de Condensación en el Carbonilo
Condensaciones Aldólicas Biológicas
Son particularmente importantes en el
metabolismo de carbohidratos
• Enzimas llamadas aldolasas catalizan la
adición del ion enolato de una cetona a un
aldehído
•
Aldolasas Tipo I ocurren principalmente en
animales y plantas superiores
•
•
Operan a través de un ion enolato
Aldolasas Tipo II ocurren principalmente en
hongos y bacterias
Algunas Reacciones Biológicas
de Condensación en el Carbonilo
Mecanismo de aldolasa Tipo I en biosíntesis de glucosa
•
•
•
Dihidroxiacetona fosfato se convierte primero en una enamina
por reacción con el grupo –NH2 en un residuo de lisina en la
enzima
La enamina se une al gliceraldehído 3-fosfato
El ion iminio resultante se hidroliza
Algunas Reacciones Biológicas
de Condensación en el Carbonilo
Mecanismo de la aldolasa Tipo II en biosíntesis de
glucosa
•
La condensación aldólica se da directamente
• El grupo cetona del gliceraldehído 3-fosfato se acompleja
con un ion Zn2+ para hacerlo un mejor aceptor
La anelación o anillación de
Robinson.
Si la adición conjugada se produce en condiciones fuertemente
básicas o ácidas, la d-dicetona experimenta una condensación
aldólica intramolecular espontánea, generalmente con
deshidratación, formando un anillo de seis miembros
adicional: una ciclohexanona conjugada.
Paso 1: adición de Michael
El mecanismo comienza con la adición del enolato de
la ciclohexanona a la MVC, formando una d-dicetona
Pasos 2 y 3: aldol cíclico y
deshidratación
Para formar un anillo de seis miembros, el enolato de la metil cetona ataca al grupo
carbonilo de la ciclohexanona. El aldol se deshidrata y se obtiene una ciclohexenona.
Referencias
• McMurry. Química Orgánica. 6ª. Edición.
Thomson.
• Wade. Química Orgánica. Edición.
• Morrison y Boyd. Química Orgánica. Edición.
• Shriner, Fuson, Curtin. Identificación
Sistemática de Compuestos Orgánicos.
Limusa-Wiley.