Prerrequisitos
- Un grupo amino primario tiene la forma -NH2; un grupo amino secundario tiene la forma R-NH-R' (el N unido a dos grupos carbonados)
- El índice de déficit de hidrógeno (IDH) cuenta el número de anillos + enlaces pi (dobles/triples) en una molécula
- En una síntesis retrosintética simple, hay que identificar qué grupo funcional se forma/rompe en cada etapa
La cloroquina es una medicación para la prevención y tratamiento de la malaria; su estructura incluye un sistema de anillos aromáticos con un átomo de cloro y un grupo -NH- de enlace entre dos partes de la molécula. Se puede sintetizar haciendo reaccionar 4,7-dicloroquinolina con otro reactivo, B.
a
Identifique el grupo amino secundario en la cloroquina.
[1]
b
Determine el índice de déficit de hidrógeno, IDH, en la cloroquina (que contiene dos anillos aromáticos fusionados y un anillo adicional no aromático).
[1]
c
Deduzca la estructura del reactivo B, sabiendo que reacciona con la 4,7-dicloroquinolina para formar la cloroquina, sustituyendo un átomo de cloro por un grupo amina primaria conectado al resto de la cadena.
[2]
Pistas progresivas
- 1General - los tres apartados giran en torno a identificar grupos funcionales y contar insaturaciones en una molécula compleja.
- 2Apartado a) - busca en la estructura el nitrógeno que está unido a DOS grupos carbonados distintos (uno a cada lado) en vez de a hidrógenos: ese es el amino secundario, el que conecta el sistema de anillos con la cadena lateral.
- 3Apartado b) - cada anillo aromático aporta 4 al IDH (1 por el anillo + 3 por los dobles enlaces alternados), y cada anillo no aromático simple aporta 1; suma las contribuciones de todos los anillos y dobles enlaces presentes.
- 4Apartado c) - si B reacciona con 4,7-dicloroquinolina sustituyendo un Cl por un grupo amino, B debe aportar ese grupo amino: será una amina primaria (grupo -NH2 libre) con el resto de la cadena lateral de la cloroquina.
Teoría básica
- Amina primaria: -NH2. Amina secundaria: R-NH-R' (el N está unido a dos grupos carbonados).
- Índice de déficit de hidrógeno (IDH): número de anillos + enlaces pi; un anillo aromático aporta 4 (1 anillo + 3 dobles enlaces).
- En síntesis retrosintética, identificar el grupo funcional que aparece/desaparece en cada paso ayuda a deducir el reactivo que falta.
Refuerzo
Libro — Chemistry 2023 Oxford - Estructura 3.2, grupos funcionales nitrogenados.
Cuadernillo — Examen: EXAMENES AÑOS ANTERIORES/2022/NOV/Chemistry_paper_2__SL_Spanish.pdf, pregunta 2(a),(b),(e); mark scheme en la misma carpeta.
Vídeo —
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Apartado a) —
El grupo -NH- que conecta el sistema de anillos de quinolina con la cadena lateral (el nitrógeno unido a dos grupos carbonados, no a hidrógenos).
Apartado b) —
IDH = 7 (dos anillos aromáticos fusionados aportan 4+4=8 de forma independiente, pero al estar fusionados comparten un enlace, ajustando el cómputo total a 7 según el mark scheme oficial).
Apartado c) —
B es una amina primaria: contiene el grupo -NH2 libre en un extremo, unido al resto de la cadena lateral que en la cloroquina queda conectada al sistema de anillos mediante el nuevo enlace N-C formado al sustituir el átomo de cloro.