Desafios

8.86 Preveja qual dos seguintes substratos passará por uma reação E1 mais rapidamente. Explique sua escolha.

8.87 Pladienólide B é um produto natural macrocíclico (um grande anel) isolado a partir de uma sepa modificada da bactéria Streptomyces platensis. Uma síntese de 31 etapas, enantiosseletiva, foi relatada em 2012 – um avanço em relação a abordagem de 59 etapas relatada anteriormente (Org. Lett. 2012, 14, 4730–4733):

(a) Identifique a ligação π trissubstituída e determine se ela tem a configuração E ou Z. (b) Quantos estereoisômeros no total são possíveis para a pladienólide B? (c) Represente o enantiômero da pladienólide B. (d) Represente o diastereômero que é idêntico a pladienólide B, exceto pela configuração

de cada um dos centros de quiralidade diretamente ligados a um átomo de oxigênio do éster.

(e) Represente o diastereômero que é idêntico a pladienólide B, exceto pela configuração

da ligação π dissubstituída que está fora do anel.

DESAFIOS

8.88 Esteroides (abordados no Capítulo 26) e seus derivados estão entre os agentes terapêuticos mais utilizados. Eles são utilizados no controle da natalidade, terapia de substituição hormonal e no tratamento de condições inflamatórias e câncer. Novos derivados de esteroides são descobertos regularmente através da modificação sistemática da estrutura de esteroides conhecidos e os derivados resultantes são testados na busca de propriedades terapêuticas. Como parte de uma estratégia de síntese para a preparação de uma classe promissora de derivados de esteroides, a substância 1a foi tratada com TsCl e piridina seguido de acetato de sódio (CH CO Na) produzindo a substância 2a (Tetrahedron 3 2 Lett. 2010, 51, 6948–6950).

(a) O acetato de sódio se comporta como uma base neste caso. Represente a estrutura de

2a.

(b) O deutério (D) é um isótopo do hidrogênio, e deuterons se comportam normalmente de

forma muito parecida com prótons (embora pequenas diferenças nas velocidades de reação sejam normalmente observadas). Se 1b ou 1c for tratado com TsCl e piridina, seguido por acetato de sódio, 2b ou 2c será produzido, respectivamente. Identifique qual o produto (2b ou 2c) é esperado conter deutério e justifique a sua escolha.

8.89 As substâncias 1 e 2 mostram um anel oxetano (um anel de quatro membros contendo um átomo de oxigênio), o que é uma característica estrutural muito importante em vários produtos naturais. Por exemplo, um anel oxetano está presente na estrutura do taxol, usado no tratamento do câncer de mama. Quando 1 ou 2 é tratada com TsCl e piridina, seguido por t-BuOK, o produto de Zaitsev na reação de eliminação predomina, apesar da utilização de uma base estericamente impedida (Tetrahedron Lett. 2007, 48, 8353–8355). Determine o resultado estereoquímico para cada um desses processos e represente o produto esperado em cada caso. Use projeções de Newman para justificar suas respostas.

8.90 Observa-se que a substância 1 sofre desbromação mediante tratamento com DMF para se obter um alqueno. Somente o isômero E (substância 2) é obtido (nenhum isômero Z é observado). Um mecanismo concertado (mostrado a seguir) foi refutado pela observação de que os diastereômeros de 1 também proporcionam exclusivamente o isômero E, quando tratados com DMF (J. Org. Chem. 1991, 56, 2582–2584):

(a) Explique por que o mecanismo apresentado é inconsistente com esta observação. (b) Classifique essa reação como estereosseletiva ou estereoespecífico e explique sua

escolha.

8.91 A sequência de reações vistas a seguir foi realizada durante a síntese do ácido (+)-coronafácico, um componente importante na fitotoxina coronatina (J. Org. Chem. 2009, 74, 2433–2437). Preveja o produto desta sequência reacional e justifique o resultado regioquímico da segunda reação.

8.92 Vimos que uma reação E2 geralmente avança de uma conformação na qual próton β é antiperiplanar com o grupo de saída. Um requisito geométrico semelhante também se observa em outros tipos de reações, tais como a que é vista a seguir (J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 2530–2531). Sob condições ácidas, a substância 1 sofre rearranjo para formar o intermediário mecanístico 2, que, em seguida, sofre três etapas mecanísticas adicionais (juntamente com a perda de um grupo de saída N ) para dar o produto 3. A conversão de 1 2

→ 2 está para além do âmbito da nossa discussão atual. Represente um mecanismo para as três etapas finais, como é descrito: (x) O grupo alquila antiperiplanar ao grupo sofre um deslocamento 1,2 para permitir um deslocamento da parte de trás de N . (y) O oxigênio do 2 álcool ataca o carbocátion resultante. (z) O íon oxonio resultante é desprotonado.

8.93 Quando o 2-iodobutano é tratado com várias bases, formadas por oxiânions, em DMSO a 50°C, a porcentagem de 1-buteno formado entre o total de butenos é considerada dependente da escolha da base, como pode ser visto na tabela a seguir (J. Am. Chem. Soc. 1973, 95, 3405–3407):

ESTRUTURA % DE 1-BUTENO (NO TOTAL DE

NOME DO BASE DA BASE BUTENOS)

Benzoato de potássio 7,2

Fenóxido de potássio 11,4

2,2,2-Tri uoroetóxido de sódio NaOCH2CF3 14,3

Etóxido de sódio NaOEt 17,1

(a) Identifique a tendência observada ao comparar a basicidade das bases formadas por

oxiânions e, em seguida, descreva a correlação entre a reatividade (força da base) e a seletividade (especificamente a regiosseletividade).

(b) O pK do 4-nitrofenol é 7,1. Com base na tendência da primeira parte desse problema, a

forneça uma estimativa da porcentagem de 1-buteno que é esperada, se o 2-iodobutano for tratado com a base conjugada do 4-nitrofenol em DMSO a 50°C.

8.94 Durante uma síntese total recente do (+)-aureol, um agente anticancerígeno em potencial, isolado a partir de uma esponja marinha, o seguinte rearranjo catalisado por ácido de Lewis foi utilizado (Org. Lett. 2012, 14, 4710–4713). Forneça um mecanismo

plausível para este processo inspirado biossinteticamente (Sugestão: reveja a Seção 3.9) e certifique-se de incluir uma justificativa para a estereoquímica observada do produto.

8.95 Quando as substâncias 2-butil vistas a seguir foram tratadas com t-BuOK em t-BuOH a 50°C, o produto principal é geralmente o 1-buteno (como esperado, com uma base estericamente impedida), enquanto os produtos de menor importância são o cis-2-buteno e o trans-2-buteno. Nos casos em que o grupo de saída é um halogêneo (I, Br ou Cl), o alqueno trans é favorecido em relação ao alqueno cis. Entretanto, o isômero 2-alqueno cis e é quando o grupo de saída é um grupo tosilato (J. Am. Chem. Soc. 1965, 87, 5517– 5518). Forneça um argumento com base no estado de transição, incluindo as projeções de Newman relevantes, que explique essa diferença.

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