Sintesi n°2 prof. M.Tonellato - ITIS Natta - Padova 1
Esercizio n°2 di sintesi organica
Eseguire la seguente reazione a più stadi utilizzando, come fonte di atomi di carbonio, solo la molecola di partenza (propene).
CH3 CH2 C C OH
CH2 CH3
O
OH CH3 CH CH2
?
propene acido 2-etil-2-idrossibutanoico 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.
In questo caso la molecola di partenza , propene, ci può fornire molecole a tre atomi di carbonio, se intera, oppure ci può dare molecole a 1 o 2 atomi di carbonio, se frammentata.
La sintesi dell’acido 2-etil-2-idrossibutanoico (6 carboni) può essere realizzata, pensando alla sintesi degli alfa idrossi acidi, partendo dalla cianidrina corrispondente (6 carboni). Questa, a sua volta, può essere ottenuta condensando un chetone di 5 atomi di carbonio con acido cianidrico (5+1 carboni).
CH3 CH2 C CH2 CH3 O
CH3 CH2 C C OH
CH2 CH3
O
OH
CH3 CH2 C OH
CH2 CH3
CN H2O/H+
HCN
Questo chetone, 3-pentanone (5 carboni), può essere realizzato per ossidazione del 3 pentanolo, l’alcol ottenuto condensando un’aldeide da 3 carboni (propanale) con un reattivo di Grignard a 2 carboni (3+2 carboni).
CH3 CH2 C O
H CH2 CH3 MgBr CH3 CH2 CH CH2CH3
OH CH3CH2C CH2CH3
O
+ H2CrO4
Il propanale può essere ottenuto per idratazione anti Markovnikov e poi ossidazione del propene.
CH3 CH2 C O
H CH3 CH2 CH2
OH CH3 CH CH2
2) H2O2/OH-
CrO3 piridina 1) BH3
Il bromuro di etilmagnesio può essere ottenuto per frammentazione del propene con ozonolisi attraverso le seguenti reazioni:
CH3 CH CH2 CH3 CH O
CH3 CH2 OH
CH3 CH2 Br
CH3 CH2 1) O3 MgBr
2) Zn/HCl
NaBH4 PBr3 Mg
etere
Sintesi n°2 prof. M.Tonellato - ITIS Natta - Padova 2 Siamo ora in grado di scrivere ogni passaggio della sintesi proposta:
CH3CH CH2 CH3 CH O
CH3 CH2 OH
CH3 CH2 Br
CH3 CH2 1) O3 MgBr
2) Zn/HCl
NaBH4 PBr3 Mg
propene etanale etanolo bromoetano bromuro di etilmagnesio etere
CH3 CH2 C O
H CH3 CH2 CH2
OH CH3 CH CH2
2) H2O2/OH-
CrO3 piridina 1) BH3
propene 1-propanolo propanale
CH3CH2C O
H CH2 CH3 MgBr
CH3CH2 CH CH2 CH3 OH
CH3CH2C CH2CH3 O
bromuro di etilmagnesio +
H2CrO4 etere
propanale 3-pentanolo 3-pentanone
CH3CH2 C CH2CH3 O
CH3 CH2 C OH
CH2 CH3
CN CH3 CH2 C C OH
CH2 CH3
O
OH H2O/H+
HCN
3-pentanone 2-etil-2-idrossibutanonitrile acido 2-etil-2-idrossibutanoico
