Anillos de 5

ANILLOS DE 5
NH S
O
Pirrol. furano tiofeno
COMPUESTOS DE INTERES DEL PIRROL
Porfobilinógeno, precursor en la biosíntesis de la hemoglobina y clorofila.

Porfirina, un compuesto conjugado formado por cuatro anillos de pirrol unidos entre sí
por los carbonos 2 y 5 mediante puentes de metino =CH-No se encuentra libre en la
naturaleza, pero si formando parte de productos naturales importantes como la
hemoglobina y la clorofila, ya sea como el compuesto base o como sistemas de anillos
relacionados. estructura central de la vitamina B12.
Clorofila, pigmento vegetal que interviene en la fotosíntesis absorbiendo un fotón.
El hemo es muy similar a la clorofila, su diferencia más notoria es que el hemo tiene un
átomo de hierro y la clorofila uno de magnesio:
Hemoglobina, pigmento sanguíneo encargado de llevar oxígeno de los pulmones hacia

los tejidos, y CO2 de los tejidos hacia los pulmones.
Bilirrubina, un pigmento biliar que también se excreta en la orina.
Citocromos, enzimas relacionadas con la transferencia de electrones. Su sitio activo

también es el pigmento hemo.
Fitocromo, un pigmento foto-receptor de las plantas.
Vitamina B12 (cobalamina). Es importante para el metabolismo, interviene en la formación

de los eritrocitos y en el mantenimiento del sistema nervioso central.
Ketorolaco, medicamento analgésico y anti-inflamatorio
REACCIONES DEL PIRROL

SINTESIS DE PIRROL
Síntesis de Knorr
En esta variante se elimina un acil (-CO-CH3) al formarse el anillo:
Síntesis de Paal-Knorr
Si formamos una sal con amoniaco en vez de n-alquilamina en el método del ácido múcico
obtenemos el pirrol sin sustituir:
Esta es una variante en las condiciones de reacción que también da lugar a la formación del
heterociclo:
COMPUESTOS DE INTERES
Compuestos de interés
Tetrahidrofurano (THF), un solvente muy utilizado.
Ácido ascórbico ("vitamina C"). Una vitamina hidrosoluble necesaria para el crecimiento y
reparación de tejidos en todas las partes del cuerpo, una deficiencia grave produce el
escorbuto.
Furfuril Tiol, componente del aroma del café tostado y aprobado para su uso como
saboreador o aromatizante artificial en alimentos.
Nitrofurazona, un bactericida.
Ranitidina, medicamento para el tratamiento de la úlcera gástrica.
TIOFENO
Biotina, (sinónimos: vitamina H, Vitamina B7). Interviene en el metabolismo de los
carbohidratos, grasas, purinas y aminoácidos.
El Pirantel es un antihelmíntico que se usa en humanos y también en veterinaria.
El clorhidrato de metapirileno es un antihistamínico que se retiró del mercado en muchos
países en 1979, porque se descubrió que su uso prolongado contribuye a causar cáncer
SINTESIS DEL TIOFENO

1.- A partir de compuestos 1,4 dicarbonílicos y una fuente de azufre.
Fundamento: el átomo de azufre reacciona con los carbonilos para dar tiofenos (1).
Síntesis de Paal-Knorr
El método tradicional emplea sulfuros de fósforo como fuente de azufre (1):
Otra opción es emplear el reactivo de Lawesson, que da mejores rendimientos (1).
Reactivo de Lawesson:
Ejemplo (1):
2. A partir de tiodiacetatos y compuestos 1,2 dicarbonílicos
Fundamento
Síntesis de Hinsberg
Ejemplos (1):
ANILLOS DE 6
Piridina Compuestos de Interés

Coniina, una neurotoxina que produce parálisis muscular y es el alcaloide venenoso más
importante de la cicuta.
Paraquat, un herbicida muy tóxico clasificado como arma química
Isoniazida, antibiótico usado en el tratamiento de la tuberculosis [7].

Nemertellina, una tetrapiridina neurotóxica producida por un gusano marino [12].
Niacina (nicotinamida), también conocida como vitamina B3. Una vitamina relacionada con
el el funcionamiento del aparato digestivo, la piel y los nervios [13,27].
Nicotina, un alcaloide tóxico del tabaco [5,14]. Información general sobre la nicotina.
Nicotinamida Adenin Dinucleótido (NAD), una coenzima que permite el intercambio de
electrones y H+
Piridoxina, conocida como Vitamina B6. Vitamina que interviene en la utilización de la
energía en los alimentos, la producción de eritrocitos.
Piroxicam, un analgésico y anti-inflamatorio no esteroideo [
Pralidoxima, antídoto de emergencia para envenenamiento con pesticidas
organofosforados [22].
Sulfapiridina, un antibiótico de la familia de las sulfonamidas. Es una de las primeras
sulfas, también es conocida como sulfadiazina y su efecto se debe a que inhibe la
producción de ácido fólico].
Imidacloroprid, un insecticida neonicotinoide. A este grupo de insecticidas
Reacciones con electrófílos
3.1.1 Reacciones de adición sobre el nitrógeno.

En general: Ocurren con mucha facilidad y se forma un ion piridinio [8].
a) Protonación. Es una reacción ácido-base, donde la base es el par de electrones no
compartido del nitrógeno. Con muchos ácidos se forman sales cristalinas, frecuentemente
higroscópicas [8].
b) Nitración. Sucede con facilidad usando una sal de nitronio. También puede usarse
N2O5 (pentóxido de dinitrógeno). Por ejemplo:
c) Sulfonación.
d) Halogenación. S
e) Acilación. La reacción es muy rápida con haluros de ácido carboxílico y aril-sulfónico,

se obtienen sales de 1-acil y 1-arilsulfonil piridinio en solución.
f) Alquilación. Los haluros y sulfatos de alquilo reaccionan fácilmente.
g) Oxidación. Se obtienen N-óxidos.

Reactividad de la piridina a la sustitución electrofílica [8]
a) Sulfonación. Es necesario agregar sulfato mercúrico como catalizador para que suceda
con buen rendimiento [24].
b) Halogenación.
A temperaturas a partir de las cuales el cloro (270oC) y el bromo (500oC) se disocian en
átomos libres de manera apreciable, se obtienen 2- y 2,6-dihalopiridinas, via radicales
libres [24].
c) Nitración. Con mezcla sulfonítrica el rendimiento es muy bajo:
(6%)
Pueden obtenerse mejores rendimientos con tetrafluroborato de nitronio, a condición que
esté inhibida la nitración sobre el nitrógeno por efecto inductivo o impedimento espacial:
(37%)
-NH2, -NH-Ac y -O-alquil, activadores fuertes:

Menor
temperatura, menor tiempo, rendimiento=90%
La sulfonación ocurre con dificultad en C-3. Se cree que se forma un

complejo de coordinación con el trióxido de azufre, que reacciona como una
sal de piridinio [15].
3.2 Substitución Nucleofílica
Es la reacción más característica de la piridina y ocurre con facilidad.

DIAZINAS
Compuestos de Interés.
2.1 Pirimidina.
Los más importantes de la serie son las bases pirimídicas uracilo, timina y citosina que
forman parte de los ácidos nucleicos ADN y ARN. Se han desarrollado algunos
medicamentos antivirales con estructura análoga:
Idoxuridina, un antiviral tópico que se usa para el tratamiento del herpes en los ojos.
AZT (zidovudina, se vende bajo el nombre comercial Retrovir), para el tratamiento del
SIDA.
Lamivudina, para el tratamiento de la hepatitis B. También se usa contra el SIDA en
combinación con otros medicamentos.
2.2 Productos naturales derivados de la pirazina.

Luciferinas, substancias encontradas en algunos insectos que producen luz como las
luciérnagas.
Algunas metoxipirazinas son componentes importantes del aroma de vegetales como
chiles y pimientos del género Capsicum, los chícharos y también de algunos vinos.
Síntesis de diazinas
4.1 Pirazinas. Hay dos vías:
Ejemplo:
Esta reacción de auto-condensación se discutió en la síntesis de piridinas.
4.2 Pirimidinas
4.3 Piridazinas
COMPUESTOS DE ORIGEN NATURAL O DE INTERÉS DEL INDOL
El indol se encuentra como tal en los jazmines, flores de naranjo, frutas cítricas, etc. Forma
parte de la estructura del triptofano (un 𝛼α- aminoácido esencial al hombre y otros
organismos vivientes). El colorante índigo es de color azul, se obtiene por hidrólisis y
aireación de la 3-indolinona (IUPAC: 1,2-dihidro-3H-indol-3-ona), la cual es un compuesto
inestable de color amarillo de origen vegetal. El púrpura de Tiro es un colorante conocido
desde la antigüedad que se usaba en artículos de lujo por su alto costo, está formado
principalmente del 6,6'-dibromo-índigo; se obtiene de ciertas variedades de moluscos del
Mediterráneo.
Síntesis de Fischer.
Ejemplo (1):
Ejemplo (2).- ciclación de una eno-hidrazina:
Síntesis de Reissert.
Por ciclación de orto-(2-oxoalquil) anilinas, la reacción ocurre espontáneamente.

Ejemplo 3:
Ejemplo 4:
Síntesis de Madelung.
Por deshidratación de N-acil o-toluidinas con una base fuerte a alta temperatura. Se obtiene
el indol con o sin substituyentes. El mecanismo de reacción no se ha esclarecido.
Una vía más reciente emplea alquil-litio como base, esto permite efectuar la reacción a
temperaturas menores:
Síntesis de Bischler
Ejemplos de síntesis; el grupo saliente está en color verde:

QUINOLINA E ISOQUINOLINA
SÍNTESIS.
2.3.1.- A partir de anilinas y un compuesto carbonílico 𝛼,𝛽α,β no saturado

Síntesis de Skraup.
Ejemplos:
El Compuesto carbonílico insaturado se obtiene por la deshidratación del glicerol; el

nitrobenceno actúa como oxidante.
2.3.2.- A partir de Anilinas y un compuesto 1,3 dicarbonílico
Se obtienen intermediarios que pueden ciclarse con ácido.
Síntesis de Combes.
Ejemplo:
2.3.3.- A partir de orto acilanilinas y compuestos carbonílicos.
Síntesis de Friedländer
ISOQUINOLINA.
Bischler- Napieralski . A partir de una -feniletanamina con un grupo acilo en el nitrógeno,
ocurre ciclación calentando con P2O5 (deshidratante)
En el ejemplo de arriba, si se desea el heterociclo aromático puede hacerse una

deshidrogenación con Pd/C
Modificación de Pictet-Gams .
Síntesis de Pictet-Spengler .
3.4 COMPUESTOS DE INTERÉS.
Muchos alcaloides contienen isoquinolina y anillos reducidos de isoquinolina. Los

principales son los alcaloides del opio u opiáceos como la narcotina (alcaloide del opio
desprovisto de propiedades narcóticas, antitusivo), papaverina (se usa para mejorar el flujo
sanguíneo en los pacientes con problemas de circulación), morfina (un analgésico clásico,
aún es el más eficaz para aliviar los dolores agudos), codeína (calmante similar a la
morfina, pero mucho menos potente) y varios otros. Entre los medicamentos, la emetina
(principio activo de la raiz de ipecacuana) es un amebicida importante; también se llama así
un alcaloide de la misma planta, que es un emético (vomitivo) potente.

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Pirrol. furano tiofeno

COMPUESTOS DE INTERES DEL PIRROL

Porfobilinógeno, precursor en la biosíntesis de la hemoglobina y clorofila.

Clorofila, pigmento vegetal que interviene en la fotosíntesis absorbiendo un fotón.

Hemoglobina, pigmento sanguíneo encargado de llevar oxígeno de los pulmones hacia

Bilirrubina, un pigmento biliar que también se excreta en la orina.

Citocromos, enzimas relacionadas con la transferencia de electrones. Su sitio activo

Fitocromo, un pigmento foto-receptor de las plantas.

Vitamina B12 (cobalamina). Es importante para el metabolismo, interviene en la formación

Ketorolaco, medicamento analgésico y anti-inflamatorio

REACCIONES DEL PIRROL

En esta variante se elimina un acil (-CO-CH3) al formarse el anillo:

Ranitidina, medicamento para el tratamiento de la úlcera gástrica.

SINTESIS DEL TIOFENO

Otra opción es emplear el reactivo de Lawesson, que da mejores rendimientos (1).

Piridina Compuestos de Interés

Paraquat, un herbicida muy tóxico clasificado como arma química

Isoniazida, antibiótico usado en el tratamiento de la tuberculosis [7].

Reacciones con electrófílos

3.1.1 Reacciones de adición sobre el nitrógeno.

e) Acilación. La reacción es muy rápida con haluros de ácido carboxílico y aril-sulfónico,

g) Oxidación. Se obtienen N-óxidos.

c) Nitración. Con mezcla sulfonítrica el rendimiento es muy bajo:

-NH2, -NH-Ac y -O-alquil, activadores fuertes:

La sulfonación ocurre con dificultad en C-3. Se cree que se forma un

3.2 Substitución Nucleofílica

Es la reacción más característica de la piridina y ocurre con facilidad.

2.2 Productos naturales derivados de la pirazina.

COMPUESTOS DE ORIGEN NATURAL O DE INTERÉS DEL INDOL

Por ciclación de orto-(2-oxoalquil) anilinas, la reacción ocurre espontáneamente.

Ejemplos de síntesis; el grupo saliente está en color verde:

2.3.1.- A partir de anilinas y un compuesto carbonílico 𝛼,𝛽α,β no saturado

El Compuesto carbonílico insaturado se obtiene por la deshidratación del glicerol; el

2.3.2.- A partir de Anilinas y un compuesto 1,3 dicarbonílico

Se obtienen intermediarios que pueden ciclarse con ácido.

En el ejemplo de arriba, si se desea el heterociclo aromático puede hacerse una

3.4 COMPUESTOS DE INTERÉS.

Muchos alcaloides contienen isoquinolina y anillos reducidos de isoquinolina. Los

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