Desafios

10.64 Proponha um mecanismo plausível para o seguinte processo de tautomerização:

10.65 Usando acetileno e brometo de metila como suas únicas fontes de carbono, proponha uma síntese para cada uma das seguintes substâncias:

10.66 Proponha um mecanismo plausível para a seguinte transformação:

10.67 Proponha um mecanismo plausível para a seguinte transformação:

DESAFIOS

10.68 Roquefortina C pertence a uma classe de produtos naturais, chamados roquefortinas, isolada pela primeira vez a partir de culturas do fungo Penicillium roqueforti. A roquefortina C, que também está presente no blue cheese (um queijo do tipo roquefort produzido nos Estados Unidos e no Canadá), exibe atividade bactericida (impede que as bactérias se reproduzam), e sabe-se que existe como uma mistura de dois tautômeros, tal como mostrado a seguir (J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 6281–6287):

(a) Represente um mecanismo catalisado por base para a tautomerização da roquefortina

C.

(b) Represente um mecanismo catalisado por ácido para a tautomerização da roquefortina

C.

(c) Preveja qual tautômero é mais estável e explique seu raciocínio.

10.69 A pequena classe de produtos naturais, chamados α-aminoácidos α,α-dissubstituídos (Capítulo 25, do Volume 2), tem sido alvo de várias técnicas de síntese porque essas substâncias são estruturalmente complexas (o que representa um desafio para os químicos orgânicos sintéticos), e apresentam efeitos notáveis sobre a atividade biológica. A transformação vista a seguir era parte de uma dessas técnicas de síntese (Org. Lett. 2003, 5, 4017–4020):

(a) Identifique os reagentes que podem ser utilizados para realizar a transformação vista a

seguir e (b) atribua a configuração do centro de quiralidade no material de partida e no produto final.

10.70 Produtos naturais que contêm o grupo N-1,1-dimetil-2-propenila (chamado um grupo prenila N-reversa) exibem frequentemente atividade antitumoral ou antifúngica. A síntese de uma substância antifúngica específica, um indol prenilado N-reverso, começa com as duas etapas mostradas a seguir (Tetrahedron Lett. 2001, 42, 7277–7280):

(a) Represente a estrutura da substância 2 e mostre um mecanismo adequado para a sua

formação. Observe que o i-Pr NEt é uma base, e que o CuCl é utilizado como um 2

catalisador. Este último pode ser ignorado para os nossos objetivos.

(b) Identifique os reagentes necessários para a conversão de 2 em 3.

10.71 O tratamento de um mol de sulfato de dimetila (CH OSO CH ) com dois mols de 3 3 3 acetileto de sódio resulta na formação de dois mols de propino como o produto principal (J. Org. Chem. 1959, 24, 840–842):

(a) Represente a espécie inorgânica iônica que é gerada como um subproduto dessa

reação e mostre um mecanismo para a sua formação.

(b) O 2-butino é observado como um subproduto desta reação. Represente um mecanismo

que mostre a formação deste subproduto e explique como o seu mecanismo proposto é consistente com a observação de que o acetileno está presente entre os produtos de reação.

Preveja o produto principal e o subproduto que são esperados se o sulfato de dietila é

(c) utilizado em vez do sulfato de dimetila.

10.72 Salvinorina A, isolada da planta mexicana Salvia divinorum, é conhecida por se ligar com os receptores opioides, gerando assim um poderoso efeito alucinógeno. Tem sido sugerido que a salvinorina A pode ser útil no tratamento da dependência de drogas. O alquino terminal 2, mostrado a seguir, foi utilizado na síntese completa da salvinorina A (J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 8968–8969). Proponha um mecanismo plausível para a

formação de 2 a partir do alquino 1. (Sugestão: consulte o Problema 10.8.)

10.73 Halogenação de alquinos com Cl ou Br pode ser geralmente obtida com 2 2 rendimentos elevados, enquanto a halogenação de alquinos com I normalmente fornece 2 rendimentos baixos. Entretanto, a reação vista a seguir com I é realizada com sucesso 2 [com rendimentos elevados (94%)] para se obter um di-iododieno intermediário sintético conformacionalmente constrangido e funcionalizado potencialmente útil (Tetrahedron Lett. 1996, 37, 1571–1574). Proponha um mecanismo plausível para essa transformação.

10.74 A substância vista a seguir exibe tautomerismo com uma concentração particularmente elevada de enol. A substância 1 mostra uma concentração de enol de 9,1% em comparação com a concentração de 0,014% de enol do (CH ) CHCHO. A substância 2 3 2 apresenta uma concentração de 95% de enol (Acc. Chem. Res. 1988, 21, 442–449):

(a) Represente o enol da substância 1 e ofereça uma explicação para a elevada

concentração de enol em relação ao (CH ) CHCHO. 3 2

Represente o enol da substância 2 e explique porque o enol é favorecido em relação ao

(b) aldeído neste caso.

10.75 As duas conformações de menor energia do pentano são as formas anti-anti e anti-

gauche em termos dos arranjos em torno das duas ligações C—C centrais. Um estudo recente analisou as conformações do 3-heptino como um análogo “alongado” do pentano, em que uma ligação tripla carbono-carbono é “inserida” entre C2 e C3 do pentano (J. Phys. Chem. A. 2007, 111, 3513–3518). Curiosamente, os pesquisadores descobriram que em cada uma das duas conformações mais estáveis do 3-heptino, C1 e C6 estão quase eclipsados (olhando o grupo alquino). Em uma dessas conformações, C4 e C7 são anti um em relação ao outro (olhando a ligação C5-C6); e na outra conformação, C4 e C7 experimentam uma interação gauche. Represente o seguinte:

(a) Uma estrutura de cunha cheia/cunha tracejada para cada uma das duas conformações

de menor energia do pentano

(b) Uma estrutura de cunha cheia/cunha tracejada do confôrmero do 3-heptino que é

análogo à conformação anti-anti do pentano

(c) Uma projeção de Newman que ilustra a natureza eclipsada das conformações de baixa

energia do 3-heptino

(d) Projeções de Newman que ilustram a diferença entre as duas conformações de menor

energia do 3-heptino

10.76 Uma variedade de acetilenos substituídos com fenila (1a-d) foi tratada com HCl para dar uma mistura de isômeros E e Z, como se mostra a seguir (J. Am. Chem. Soc. 1976, 98, 3295–3300):

(a) Represente os dois possíveis carbocátions vinílicos que podem se formar quando

acetilenos substituídos com fenila são protonados por HCl e explique a regiosseletividade observada nessas reações.

(b) Ao comparar as estabilidades do estado de transição para a etapa em que o

carbocátion vinílico mais estável é capturado por um íon cloreto, forneça uma explicação para a estereosseletividade (a razão E:Z) observada nas reações de 1a-d. 10.77 A substância 1,2-bis-(feniletinil)benzeno (1) é submetida a reações com ácido aquoso ou bromo, tal como mostrado a seguir (J. Am. Chem. Soc. 1966, 88, 4525–4526). Proponha um mecanismo razoável usando notação de setas curvas para ambas as reações. Também forneça uma explicação para a configuração do alqueno exocíclico (aquele que é externo ao anel) no produto da reação de bromação.

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