TRABAJO PRÁCTICO DE LABORATORIO N° 2

Síntesis de pirroles de Knorr. Preparación de 2,4-dietoxicarbinol3,5-dimetilpirrol. Adaptado por Leonardo Salvarredi (Ayudante-alumno ad honoren) y Diego Cifuente de "Organic Chemistry Vollhart".

INTRODUCCIÓN Los heterociclos son compuestos cíclicos, que además de carbono, poseen otro o más elementos (es decir, heteroátomos, los más comunes son oxígeno, nitrógeno y azufre) formando parte del anillo. El pirrol pertenece al grupo de heterociclos aromáticos pentatómicos. Se prepara comercialmente por destilación fraccionada de alquitrán de hulla o haciendo pasar una mezcla de furano, amoniaco y vapor de agua a través de un catalizador a 400° C. Los pirroles sustituidos se preparan por diversas reacciones de ciclación. La más general es la síntesis de Paal-Knorr en la que un compuesto 1,4-dicarbonílico se calienta en presencia de amoniaco como agente deshidratante.

NH3 N H

O

O

2,5-hexanodiona

2,5-dimetilpirrol

Otro método muy usado para la obtención de pirroles sustituidos es la síntesis de Knorr, que se basa en la condensación de una -aminocetona con un -cetoéster. (Recuérdese que el mecanismo probable transcurre con formación de iones oxonio y amonio y que no participan carbocationes). O

CH3COOH

+ EtOOC

COOEt

COOEt

NH2

EtOOC

O

N H

3,5-dimetilpirrol-2,4-dicarboxilato de etilo

En esta experiencia se obtendrá el 2,4-dietoxicarbinol-3,5-dimetilpirrol por reacción de acatoacetato de etilo con nitrito de sodio y zinc en medio ácido acético.

O O

O

NaNO2, Zn

O O

O N H

Química Orgánica II. Lic. y Prof. en Química

O

EXPERIMENTAL 1. Síntesis: En un balón provisto de embudo, se adiciona el nitrito de sodio disuelto en 2 ml de agua sobre una solución de acetoacetato de etilo en ácido acético manteniendo el balón en baño de hielo. Durante la adición se procura que la temperatura esté por debajo de 7 ºC (termómetro dentro del balón). La adición dura 30 minutos. Durante la adición se agita con agitador magnético. Una vez terminada la adición de acetoacetato, dejar en el baño de hielo durante otros 30 minutos. A continuación se coloca un refrigerante a reflujo y se adiciona Zn en polvo (en unas diez porciones). Este agregado debe durar unos 30 minutos. Durante la adición el balón se mantiene en baño de hielo. Terminada la adición se calienta a reflujo durante una hora. Terminado el calentamiento la solución se agrega sobre 100 ml de agua. Dejar reposar durante la noche. Filtrar. Secar en rotavapor. Recristalizar en etanol. Aspecto de producto: sólido blanco cristalino. p.f.: 138-9 ºC. 2. Identificación: Separar 20 mg del producto obtenido para registrar los correspondientes espectro de IR (pastilla KBr), 1H y 13C RMN. Determinar punto de fusión.

Química Orgánica II. Lic. y Prof. en Química