Q7.3. Transformaciones avanzadas de aldehídos y cetonas
Las reacciones avanzadas de carbonilos permiten cambiar C=O por C=C, reducir selectivamente, oxidar aldehídos y construir esqueletos con control de función.
Objetivos de aprendizaje
- Explicar Wittig, oxidaciones y reducciones selectivas.
- Reconocer formación de iminas/enaminas como intermediarios sintéticos.
- Aplicar protección y desprotección de carbonilos.
- Elegir rutas según compatibilidad funcional.
Mapa del capítulo
Oxidación y reducción selectiva
Los aldehídos se oxidan fácilmente a ácidos carboxílicos con reactivos suaves o fuertes; las cetonas resisten oxidación común salvo condiciones que rompan enlaces C-C. La reducción de Clemmensen y Wolff-Kishner convierte carbonilos en metilenos bajo condiciones ácidas o básicas, respectivamente. Elegir una u otra depende de la tolerancia de otros grupos funcionales.
Reacción de Wittig
La reacción de Wittig convierte aldehídos o cetonas en alquenos mediante un iluro de fósforo. El iluro ataca al carbonilo, se forma un intermediario betaina/oxafosfetano y se produce el alqueno junto con óxido de trifenilfosfina. Es una herramienta poderosa para ubicar con precisión un doble enlace.
Iminas, enaminas y umpolung
Iminas pueden reducirse a aminas por aminación reductora, una ruta clave para formar enlaces C-N. Enaminas, derivadas de aminas secundarias, actúan como equivalentes de enolatos y permiten alquilación o acilación alfa bajo condiciones más suaves. En algunos casos, derivados como dithianos invierten la polaridad del carbono carbonílico, estrategia conocida como umpolung.
Protección estratégica
Un carbonilo puede protegerse como acetal si se necesitan condiciones básicas o nucleofílicas que lo atacarían. La protección solo tiene sentido si permite una transformación que no sería selectiva de otro modo y si puede retirarse después sin dañar el resto de la molécula. En síntesis real, cada protección cuesta pasos y rendimiento.
Ejemplo trabajado de lectura química
Para convertir ciclohexanona en metilenciclohexano, se puede usar Wittig con Ph3P=CH2. Para convertir la misma cetona en ciclohexano, Wolff-Kishner o Clemmensen eliminan el oxígeno carbonílico.
Errores frecuentes y cómo evitarlos
| Error | Corrección conceptual |
|---|---|
| Proteger por costumbre | La protección se justifica solo por selectividad necesaria. |
| Olvidar compatibilidad ácido/base | Clemmensen es ácido; Wolff-Kishner es básico y caliente. |
| Usar Wittig sin definir el iluro | El fragmento del alqueno depende directamente del iluro elegido. |
Autoevaluación
- Propón una Wittig para obtener un alqueno dado.
- Compara Clemmensen y Wolff-Kishner.
- ¿Cuándo conviene proteger un aldehído como acetal?