Reacción de homologación

En química orgánica , una reacción de homologación , también conocida como homologación , es cualquier reacción química que convierte el reactivo en el siguiente miembro de la serie homóloga . Una serie homóloga es un grupo de compuestos que difieren por una unidad constante, generalmente un grupo metileno ( −CH ₂ − ). Los reactivos experimentan una homologación cuando aumenta el número de una unidad estructural repetida en las moléculas. Las reacciones de homologación más comunes aumentan el número de unidades de metileno ( −CH ₂ − ) en la cadena saturada dentro de la molécula. ^{[ 1 ]} Por ejemplo, la reacción de aldehídos o cetonas con diazometano o metoximetilenotrifenilfosfina para dar el siguiente homólogo en la serie.

Algunos ejemplos de reacciones de homologación son:

• Síntesis de Kiliani-Fischer , donde una molécula de aldosa se alarga mediante un proceso de tres pasos que consiste en:
  1. Adición nucleofílica de cianuro al carbonilo para formar una cianohidrina.
  2. Hidrólisis para formar una lactona
  3. Reducción para formar la aldosa homóloga
• Reacción de Wittig de un aldehído con metoximetilenotrifenilfosfina , que produce un aldehído homólogo.
• La reacción de Arndt-Eistert es una serie de reacciones químicas diseñadas para convertir un ácido carboxílico en un homólogo de ácido carboxílico superior (es decir, que contiene un átomo de carbono adicional).
• Homologación de ésteres de Kowalski , una alternativa a la síntesis de Arndt-Eistert. Se ha utilizado para convertir ésteres β-amino a partir de ésteres α-amino mediante un intermedio inolato . ^{[ 2 ]}
• Homologación de Seyferth-Gilbert en la que un aldehído se convierte en un alquino terminal y luego se hidroliza para volver a ser un aldehído.

Algunas reacciones aumentan la longitud de la cadena en más de una unidad. Por ejemplo, la reacción de DeMayo puede considerarse una reacción de homologación de dos carbonos.

Asimismo, también se puede reducir la longitud de la cadena:

• En la degradación de Gallagher-Hollander (1946), el ácido pirúvico se elimina de un ácido carboxílico alifático lineal , produciendo un nuevo ácido con 2 átomos de carbono menos. ^{[ 3 ]} La publicación original trata sobre la conversión del ácido biliar en una serie de reacciones: formación de cloruro de ácido ( 2 ) con cloruro de tionilo , formación de diazocetona ( 3 ) con diazometano , formación de clorometilcetona ( 4 ) con ácido clorhídrico , reducción orgánica de cloro a metilcetona ( 5 ), halogenación de cetona a 6 , reacción de eliminación con piridina a enona 7 y finalmente oxidación con trióxido de cromo a ácido bisnorcolánico 8 .

• En la reacción de Hooker (1936), una cadena alquílica en una naftoquinona determinada (fenómeno observado por primera vez en el compuesto lapachol ) se reduce en una unidad de metileno como dióxido de carbono en cada oxidación con permanganato de potasio . ^{[ 4 ] [ 5 ]}

Desde el punto de vista mecanístico, la oxidación provoca la ruptura del anillo en el grupo alqueno, la extrusión de dióxido de carbono en la descarboxilación y el posterior cierre del anillo.

• Series homólogas