Sintesi n°5 prof. M.Tonellato - ITIS Natta - Padova 1
Esercizio n°5 di sintesi organica
Eseguite la seguente reazione a più stadi utilizzando come fonte di atomi di carbonio esclusiva- mente la molecola iniziale (etilene).
CH3 CH2 CH2 C O
OH CH2 CH2
etilene acido butanoico
?
Soluzione:
Per progettare in modo corretto la via di sintesi, la strategia migliore è la retro sintesi o sintesi a gambero. Si tratta di capire, passo passo, quali reazioni effettuare a partire dalla molecola finale ponendosi ogni volta la domanda: quale reazione è la più conveniente per ottenere questa molecola?
Tra tutte le reazioni che possono dare la molecola in questione, sceglieremo quella che parte da reagenti che più si accordano con le molecole di partenza.
Gli acidi carbossilici si possono ottenere per ossidazione degli alcoli, quindi l’acido butanoico lo possiamo ottenere ossidando l’1-butanolo.
CH3 CH2 CH2 C O
OH CH3 CH2 CH2 CH2
OH H2CrO4
H2SO4
Il problema ora si è spostato: come si può sintetizzare l’1-butanolo a partire dall’etilene o da frammenti di due atomi di carbonio?
Gli alcoli superiori si possono sintetizzare condensando un aldeide e un reattivo di Grignard, ma per ottenere 1-butanolo dovremmo condensare due frammenti di 3 carboni e 1 carbonio, reazione non accettabile nel nostro caso perchè disponiamo solo di frammenti di 2 carboni.
CH3 CH2 CH2 MgBr
C H H
O
CH3 CH2 CH2 CH2 OH +
etere
Se utilizzassimo in questa condensazione frammenti di due carboni otterermmo invece 2-butanolo.
CH3 CH2 MgBr
C CH3 H
O
CH3 CH2 CH OH
CH3 +
etere
Per ottenere 1-butanolo condensando frammenti di due atomi di carbonio, la via più semplice è condensare un reattivo di Grignard con un epossido.
CH2 CH2 O CH3 CH2
MgBr
CH3 CH2 CH2 CH2 OH +
etere
Con questa sintesi si possono ottenere alcoli primari con una catena di carboni più lunga di due unità rispetto alla catena del reattivo di Grignard.
L’epossido e il reattivo di Grignard si possono ottenere con facilità dall’etilene.
Sintesi n°5 prof. M.Tonellato - ITIS Natta - Padova 2 Siamo ora in grado di scrivere tutti i passaggi della sintesi richiesta:
CH2 CH2 CH3 CH2 Br
CH3 CH2 MgBr
etilene
HBr Mg
bromoetano bromuro di etilmagnesio
CH2 CH2 CH2 CH2 CH3COOOH O
etilene epossido
CH2 CH2 O CH3 CH2
MgBr
CH3 CH2 CH2 CH2 OH +
etere
epossido
bromuro di etilmagnesio 1-butanolo
CH3 CH2 CH2 C O
OH CH3 CH2 CH2 CH2
OH H2CrO4
H2SO4
1-butanolo acido butanoico
