Hispanopedia WikiLa 1-tetralona es un hidrocarburo aromático bicíclico y una cetona . En cuanto a su estructura, también puede considerarse una ciclohexanona benzo-fusionada. Es un aceite incoloro con un ligero olor. [ 5 ] Se utiliza como materia prima para agentes agrícolas y farmacéuticos . El esqueleto de carbono de la 1-tetralona se encuentra en productos naturales como la aristelegona A (4,7-dimetil-6-metoxi-1-tetralona) de la familia Aristolochiaceae , utilizada en la medicina tradicional china . [ 6 ]
Preparación
Por oxidación de 1,2,3,4-tetrahidronaftaleno
Como ya describió Heinrich Hock en 1933 , el 1,2,3,4-tetrahidronaftaleno tiende a autooxidarse y forma gradualmente el 1-hidroperóxido con el oxígeno atmosférico. [ 7 ] La oxidación del 1,2,3,4-tetrahidronaftaleno con Cr 3+ [ 8 ] o Cu 2+ en fase líquida, catalizada por iones de metales pesados, conduce a través del hidroperóxido a una mezcla del intermedio 1-tetralol y el producto final 1-tetralona. [ 9 ]
Los puntos de ebullición del componente principal 1-tetralona (255-257 °C) y del componente minoritario 1-tetralol (255 °C) [ 2 ] son prácticamente idénticos, por lo que este último se elimina mediante una reacción química. [ 10 ]
Por reacciones de Friedel-Crafts
El compuesto de partida, el ácido 4-fenilbutanoico, se obtiene a partir del ácido 3-benzoilpropanoico mediante hidrogenación catalítica, utilizando un catalizador de contacto de paladio. [ 5 ] El ácido 3-benzoilpropanoico [ 11 ] se puede obtener mediante una reacción de Haworth (una variante de la reacción de Friedel-Crafts ) a partir de benceno y anhídrido succínico.
La ciclación intramolecular del ácido 4-fenilbutanoico a 1-tetralona es catalizada por ácido polifosfórico [ 5 ] y ácido metanosulfónico . [ 12 ]
Se ha descrito como un experimento didáctico para clases de química. [ 13 ] El ácido 4-fenilbutanoico también puede convertirse cuantitativamente en 1-tetralona calentándolo en presencia de un catalizador ácido de Lewis fuerte como el bis(trifluorometanosulfonil)amida de bismuto(III) [ 14 ] [Bi(NTf 2 ) 3 ], que es relativamente fácil de obtener. [ 15 ]
El uso del cloruro de ácido y cloruro de estaño(IV) (SnCl 4 ) permite tiempos de reacción significativamente más cortos que la acilación de Friedel-Crafts con ácido 4-fenilbutanoico. [ 10 ]
Los cloruros de ácido 4-fenilbutanoico con grupos dadores de electrones pueden ciclarse a 1-tetralonas en condiciones de reacción suaves con rendimientos superiores al 90% utilizando el disolvente hexafluoroisopropanol (HFIP), que forma enlaces de hidrógeno fuertes. [ 16 ]
La acilación del benceno con γ-butirolactona catalizada por AlCl3 produce 1-tetralona. [ 10 ]
Reacciones
La 1-tetralona puede reducirse mediante una reducción de Birch con litio en amoníaco líquido a 1,2,3,4-tetrahidronaftaleno. [ 17 ] El grupo ceto también puede reducirse a un alcohol secundario, dando lugar a 1-tetralol, cuando se aplica un proceso modificado, utilizando la adición de una solución acuosa de cloruro de amonio tras la evaporación del amoníaco. [ 18 ]
Con calcio en amoníaco líquido, la 1-tetralona se reduce a 1-tetralol a −33 °C con un rendimiento del 81 %. [ 19 ]
El grupo metileno en posición α respecto al grupo ceto es particularmente reactivo y puede convertirse con formaldehído (en forma de trioxano trimérico ) en 2-metileno-1-tetralona en presencia de la sal de ácido trifluoroacético de N- metilanilina con rendimientos de hasta el 91%.
La 2-metilencetona es estable a temperaturas inferiores a −5 °C, pero se polimeriza completamente a temperatura ambiente en 12 horas. [ 20 ]
En la reacción de Pfitzinger de la 1-tetralona con isatina , se forma un compuesto llamado tetrofan (ácido 3,4-dihidro-1,2-benzacridina-5-carboxílico).
La reactividad del grupo α-metileno también se aprovecha en la reacción de 1-tetralona con metanol a 270-290 °C, que produce, mediante deshidrogenación y formación del sistema de anillo de naftaleno aromático , 2-metil-1-naftol con un rendimiento del 66 %. [ 21 ]
La oxima de 1-tetralona reacciona con anhídrido acético, lo que conduce a la aromatización del anillo de cicloalcanona. La N-(1-naftil)acetamida resultante [ 22 ] tiene propiedades biológicas similares a las del ácido 2-(1-naftil)acético como auxina sintética .
El alcohol terciario formado en la reacción de Grignard de 1-tetralona con bromuro de fenilmagnesio reacciona con anhídrido acético tras la eliminación de agua para formar 1-fenil-3,4-dihidronaftaleno, que se deshidrata con azufre elemental con un rendimiento global de aproximadamente el 45% para obtener 1-fenilnaftaleno . [ 23 ]
La arilación de 1-tetralona catalizada por rutenio(II) utilizando éster de neopentilglicol de ácido fenilborónico produce 8-fenil-1-tetralona con un rendimiento de hasta el 86%. [ 24 ]
Con 5-aminotetrazol y un aldehído aromático, la 1-tetralona reacciona en una reacción multicomponente bajo irradiación de microondas para formar un sistema de anillo heterocíclico de cuatro miembros. [ 25 ]
Aplicaciones
La aplicación más importante de la 1-tetralona es, con mucho, la síntesis de 1-naftol por aromatización , por ejemplo, al entrar en contacto con catalizadores de platino a 200 a 450 °C. [ 26 ]
El 1-naftol es la materia prima para los insecticidas carbaryl y los betabloqueantes propranolol .
Una aplicación conocida de la 1-tetralona es la síntesis de RAC-109 [17592-97-1] y RAC-421 [139085-58-8]. [ 27 ] [ 28 ]
Seguridad
Se realizaron estudios toxicológicos por vía dérmica en conejos, observándose una LD50 de 2192 mg·kg −1 de peso corporal. [ 1 ]
Referencias
- 1 2 3 4 Sigma-Aldrich Co. , α-Tetralon . Consultado el 25 de noviembre de 2017.
- 1 2 William M. Haynes (2016), CRC Handbook of Chemistry and Physics, 97.ª edición , Boca Raton, FL, EE. UU.: CRC Press, págs. 3–504 , ISBN 978-1-4987-5429-3
- 1 2 "alfa-tetralona 529-34-0 | TCI Deutschland GmbH" . www.tcichemicals.com (en alemán) . Consultado el 17 de diciembre de 2017 .
- ↑ "1-Tetralona" . pubchem.ncbi.nlm.nih.gov .
- ^ HR Snyder , FX Werber (1940). "α-tetralona". Org. Sintetizador . 20 : 94. doi : 10.15227/orgsyn.020.0094 .
- ↑ P.-C. Kuo; Y.-C. Li; T.-S. Wu (2012), "Componentes químicos y farmacología de las especies de Aristolochia", EJTCM , vol. 2, n.º 4, págs. 249–266 , doi : 10.1016/S2225-4110(16)30111-0 , PMC 3942903 , PMID 24716140
- ^ H. Hock; W. Susemihl (1933), "Autooxidación von Kohlenwasserstoffen: Über ein durch Autooxidación erhaltenes Tetrahidro-naftalina-peróxido (I. Mitteil.)", Ber. Alemán. Química. Ges. (en alemán), vol. 66, núm. 1, págs. 61 a 68, doi : 10.1002/cber.19330660113
- ↑ S. Bhattacharjee; Y.-R. Lee; W.-S. Ahn (2017), "Oxidación de tetralina a 1-tetralona sobre CrAPO-5", Korean J. Chem. Eng. (en alemán), vol. 34, n.º 3, págs. 701–705 , doi : 10.1007/s11814-016-0310-4 , S2CID 100124813
- ↑ US 4473711 , RW Coon, "Proceso en fase líquida para la oxidación de tetralina", publicado el 25 de septiembre de 1984, asignado a Union Carbide Corp.
- ^ CE Olson , AR Bader (1955). "α-tetralona". Org. Sintetizador . 35 : 95. doi : 10.15227/orgsyn.035.0095 .
- ↑ LF Somerville, CFH Allen (1933). "Ácido β-benzoilpropiónico". Org. Synth . 13 : 12. doi : 10.15227/orgsyn.013.0012 .
- ↑ V. Premasagar; VA Palaniswamy; EJ Eisenbraun (1981), "Ciclación catalizada por ácido metanosulfónico de ácidos 3-arilpropanoico y 4-arilbutanoico a 1-indanonas y 1-tetralonas", J. Org. Chem. , vol. 46, n.º 14, págs. 2974–2976 , doi : 10.1021/jo00325a028
- ↑ MS Holden; RD Crouch; KA Barker (2005), "Formación de α-tetralona mediante acilación intramolecular de Friedel-Crafts", J. Chem. Educ. , vol. 82, n.º 6, págs. 934–935 , Bibcode : 2005JChEd..82..934H , doi : 10.1021/ed082p934
- ↑ S. Antoniotti; E. Dunach (2008), "Preparación sencilla de triflatos y triflimidatos metálicos mediante disolución oxidativa de polvos metálicos", Chem. Commun. , vol. 8, n.º 8, págs. 993–995 , doi : 10.1039/B717689A , PMID 18283360
- ↑ D.-M. Cui; M. Kawamura; S. Shimada; T. Hayashi; M. Tanaka (2003), "Síntesis de 1-tetralonas mediante reacción intramolecular de Friedel-Crafts de ácidos 4-arilbutíricos utilizando catalizadores ácidos de Lewis", Tetrahedron Lett. , vol. 44, n.º 21, págs. 4007–4010 , doi : 10.1016/S0040-4039(03)00855-4
- ^ H. Motiwala; RH Vekariya; J. Aubé (2015), "Reacción de acilación intramolecular de Friedel-Crafts promovida por 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol", Org. Letón. (en alemán), vol. 17, núm. 21, págs. 5484–5487 , doi : 10.1021/acs.orglett.5b02851 , PMID 26496158
- ↑ SS Hall; SD Lipsky; FJ McEnroe; AP Bartels (1971), "Reducción de cetonas aromáticas a hidrocarburos aromáticos mediante litio-amoniaco", J. Org. Chem. , vol. 38, n.º 18, págs. 2588–2591 , doi : 10.1021/jo00817a004
- ↑ Z. Marcinow; PW Rabideau (1988), "Reducción de α-tetralona con amoníaco metálico. Competencia entre la reducción del anillo, la reducción del carbonilo y la formación de dímeros", J. Org. Chem. , vol. 53, n.º 9, págs. 2117–2119 , doi : 10.1021/jo00244a054
- ↑ JR Hwu; YS Wein; Y.-J. Leu (1996), "Metal de calcio en amoníaco líquido para la reducción selectiva de compuestos orgánicos", J. Org. Chem. (en alemán), vol. 61, n.º 4, págs. 1493–1499 , doi : 10.1021/jo951219c
- ↑ "Metilenocetonas y aldehídos mediante transferencia de metileno simple y directa: 2-Metileno-1-oxo-1,2,3,4-tetrahidronaftaleno". Síntesis Orgánica . doi : 10.15227/orgsyn.060.0088.
- ↑ I. Yuranov; L. Kiwi-Minsker; A. Renken (2002), "Síntesis en fase gaseosa en un solo paso de 2-metil-1-naftol a partir de 1-tetralona" , Appl. Catal. A (en alemán), vol. 226, n.º 1–2 , págs. 193–198 , doi : 10.1016/S0926-860X(01)00902-4
- ↑ MS Newman; WM Hung (1973), "Una aromatización mejorada de oximas de α-tetralona a N-(1-naftil)acetamidas", J. Org. Chem. (en alemán), vol. 38, n.º 23, págs. 4073–4074 , doi : 10.1021/jo00987a029
- ↑ "1-Fenilnaftaleno". Síntesis Orgánica . doi : 10.15227/orgsyn.024.0084.
- ↑ "Arilación catalizada por rutenio del enlace CH orto en un compuesto aromático con un arilboronato: 8-fenil-1-tetralona". Organic Syntheses . doi : 10.15227/orgsyn.087.0209.
- ↑ GP Kantin; M. Krasavin (2016), "Reacción de α-tetralona, 1H - tetrazol-5-amina y aldehídos aromáticos mediante irradiación con microondas: un método conveniente para la síntesis de 5,6,7,12-tetrahidrobenzo[h]tetrazolo[5,1-b]quinazolinas", Chem. Heterocycl. Compd. (en alemán), vol. 52, n.º 11, págs. 918–922 , doi : 10.1007/s10593-017-1985-0 , S2CID 99144245
- ^ DE 2421745 , K. Kudo, T. Ohmae, A. Uno, "Verfahren zur Herstellung von α-Naphthol durch katalytische Dehydrierung von α-Tetralon", publicado el 20 de noviembre de 1975, asignado a Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- ↑ Castañer, J., Kolwas, J. (1982). "RAC-109 y RAC-421" . Drugs of the Future . 7 (7): 489. doi : 10.1358/dof.1982.007.07.1000241 . ISSN 0377-8282 .
- ↑ Tenthorey PA, Ronfeld RA, Feldman HS, Sandberg RV, McMaster PD, Smith ER (enero de 1981). "Nuevos agentes antiarrítmicos. 4. Derivados de 1'-(aminoalquil)-1,2,3,4-tetrahidronaftaleno-1-espiro-3'-pirrolidina-2',5'-diona". Journal of Medicinal Chemistry . 24 (1): 47– 53. doi : 10.1021/jm00133a011 . PMID 7205874 .
- Tetralones