Desafios

9.80 Sugira uma síntese eficiente para a seguinte transformação:

 

 

9.81 Proponha um mecanismo plausível para a seguinte reação:

 

9.82 Proponha um mecanismo plausível para o processo visto a seguir, chamado de iodolactonização:

 

9.83 Quando o 3-bromociclopenteno é tratado com HBr, o produto observado é uma mistura racêmica do trans-1,2-dibromociclopentano. Nenhum dos correspondentes dibrometos cis é observado. Proponha um mecanismo que explique este resultado estereoquímico observado.

 

DESAFIOS

9.84 Taxol (substância 3) pode ser isolado a partir da casca da árvore do teixo do Pacífico, Taxus brevifolia, e é atualmente utilizado no tratamento de vários tipos de câncer, incluindo o câncer de mama. Cada árvore de teixo contém uma quantidade muito pequena da preciosa substância (aproximadamente 300 mg), suficiente para apenas uma dose para uma pessoa. Isto alimentou grande interesse em se obter uma rota de síntese para o taxol e, de fato, várias sínteses totais foram relatadas. Durante a síntese clássica de K. C. Nicolaou do taxol, a substância 1 foi tratada com BH em THF, seguido de procedimento oxidativo, para se obter o álcool 2. Observa-se que 3

a formação de 2 ocorre regiosseletivamente bem como estereosseletivamente (Nature 1994, 367, 630–634):

 

(a) Identifique o grupo funcional em 1 que reagirá com o BH e justifique a sua escolha. 3 (b) Preveja o resultado regioquímico e estereoquímico do processo e represente a estrutura da

substância 2.

9.85 Quando o adamantylideneadamantane, mostrado a seguir, é tratado com bromo, ocorre a formação com alto rendimento do correspondente íon bromônio. Este intermediário é estável e não sofre mais nenhum ataque nucleofílico posterior pelo íon brometo para dar o dibrometo (J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 4504–4508). Represente a estrutura do íon bromônio e explique por que ele é tão inerte em relação a sofrer um maior ataque nucleofílico. Represente um diagrama reacional que seja consistente com a sua explicação e compare-o com um diagrama reacional para uma dibromação mais típica, tal como a do propileno.

9.86 A tabela vista a seguir fornece as taxas relativas de reatividade de oximercuração para uma variedade de alquenos com acetato de mercúrio (J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 1414–1418). Forneça explicações estruturais para a tendência observada nas taxas relativas de reatividade.

 

Alquenos Reatividade Relativa

 

CH2=C(CH 1000 3 )

(CH2CH2CH3), 1

 

CH2=CHCH2CH 100 2 CH 2 CH 3 ,

2

 

CH 31,8 2 = CHCH 2 OMe, 3

 

CH(CH 3)= C(CH 25,8 3 ) 2 , 4

 

CH2=CHCH2CL, 2,4 5

 

9.87 Di-isopinocanfeilborano (Ipc BH) é um organoborano quiral, muito empregado para a 2

produção de vários produtos assimétricos utilizados em sínteses totais. É um material cristalino que pode ser preparado como um único enantiômero através da hidroboração de dois equivalentes de α-pineno com borano (J. Org. Chem. 1984, 49, 945– 947). Explique por que apenas um enantiômero do Ipc BH é formado. 2

 

9.88 9-Borabiciclo[3.3.1]nonano (9-BBN) é um reagente utilizado na hidroboração de alquinos

(Seção 10.7), mas também pode ser empregado em reações com alquenos A tabela vista a seguir apresenta as taxas relativas de reatividade de hidroboração (utilizando 9-BBN) para uma variedade de alquenos (J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 1414–1418):

Alquenos Reatividade Relativa

 

CH2=CHOBu, 1615 1

 

CH2=CHBu, 100 2

 

CH 32,5 2 = CHCH 2 OMe, 3

 

CH 22,8 2 = CHOAc, 4

 

CH 21,9 2 = CHCH 2 OAc, 5

 

CH2=CHCH2CN, 5,9 6

 

CH 4,0 2 = CHCH 2 Cl, 7

 

cis-2-Buteno , 8 0,95

 

trans-CH 3CH2CH =CHCl, 0,003 9

 

(a) Forneça uma explicação estrutural para as taxas relativas de reatividade para as substâncias

1-5. Certifique-se de explorar efeitos de ressonância, bem como efeitos indutivos.

(b) Forneça uma explicação estrutural para as taxas relativas de reatividade para as substâncias

5, 6 e 7.

(c) Forneça uma explicação estrutural para as taxas relativas de reatividade para as substâncias

2, 8 e 9.

9.89 A substância 1 sofre di-hidroxilação sin produzindo os diastereômeros 2 e 3:

 

Verificou-se que a proporção dos produtos era muito sensível às condições utilizadas (Tetrahedron Lett. 1997, 38, 5027–5030). Sob condições catalíticas típicas (NMO e OsO4 catalítico), observou-se que a proporção entre as substâncias 2 e 3 era de 1:4. Em contraste, a razão foi observada sendo de 7:1 em condições em que foram utilizadas quantidades estequiométricas de OsO e tetrametiletilenodiamina (TMEDA. Os investigadores observaram 4

que a TMEDA, uma diamina, provavelmente forma um complexo bidentado com o OsO da 4 maneira mostrada a seguir. Forneça uma explicação para a diastereosseletividade observada em cada conjunto de condições.

 

9.90 Proponha um mecanismo plausível para a transformação vista a seguir, que foi utilizada como a etapa principal na formação do produto natural heliol (Org. Lett. 2012, 14, 2929–2931):

 

9.91 Ácidos zaragózicos são um grupo de produtos naturais estruturalmente relacionados que foram isolados pela primeira vez a partir de culturas de fungos, em 1992. Mostrou-se que estas substâncias são capazes de reduzirem os níveis de colesterol nos primatas, uma observação que tem alimentado o interesse na síntese de ácidos zaragózicos e seus derivados. Durante a síntese do ácido zaragózico A, a substância 1 foi tratada com OsO catalítico e NMO produzindo 4 o intermediário 2, que rapidamente sofreu rearranjo para dar o composto 3 (Angew. Chem. Int. Ed. 1994, 33, 2187–2190). A conversão de 1 em 2 foi observada ocorrer de uma forma diastereosseletiva. Isso é, a adição sin ocorre apenas na face superior da ligação π, não sobre a face inferior. Forneça uma justificativa para essa seletividade facial. Talvez seja interessante você construir um modelo molecular.

9.92 Quando o álcool 1 é tratado com propionaldeído na presença de acetato de mercúrio, dois intermediários iniciais são formados (A e B). Mas, a partir desses intermediários é formado um único produto: a substância A forma um produto cíclico, enquanto que B não (Org. Lett. 2000, 2, 403–405):

 

(a) Proponha um mecanismo plausível para explicar a conversão do intermediário A no

composto 2.

(b) Admitindo que a reação avança através de um estado de transição que se assemelha a uma

conformação em cadeira, explique por que apenas o intermediário A é capaz de formar o produto cíclico.

9.93 A monensina é um antibiótico potente isolado a partir de Streptomyces cinnamonensis. A reação vista a seguir foi empregada durante a síntese de W. C. Still da monensina (J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 2118–2120). O bicarbonato de sódio (NaHCO3) funciona como uma base fraca para desprotonar o grupo ácido carboxílico. A transformação é dita ser diastereosseletiva porque apenas um produto diastereomérico (5S, 6S) é obtido. O outro diastereômero esperado (5R, 6R) não é observado.

 

(a) Represente um mecanismo para essa transformação. (b) O resultado estereoquímico pode ser explicado com uma análise conformacional da

substância 1. Represente uma projeção Newman olhando para a ligação C4-C5 e identifique a conformação de menor energia. Use as suas descobertas para explicar a diastereosseletividade observada.

9.94 A reserpina pode ser isolada a partir de extratos de Rauwolfia serpentina e tem sido usada no tratamento eficaz de doenças mentais. R. B. Woodward empregou a sequência de reações vistas a seguir na sua síntese clássica em 1958 da reserpina (Tetrahedron 1958, 2, 1–57). Depois que a substância 1 foi preparada, ela foi tratada com bromo molecular, seguido por metóxido de sódio, para se obter a substância 2, que sofre rapidamente uma reação de Michael para dar a substância 3 (as reações de Michael serão vistas no Capítulo 22). Proponha um mecanismo plausível para a conversão de 1 no intermediário 2, cujo tempo de vida é pequeno.

 

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