Química Orgânica: Volume 1 (2ª Edição)

David Klein · Capítulo 237 de 302

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Química Orgânica: Volume 1 (2ª Edição)

12.2 Transformações de Grupos Funcionais

12.2 Identi que os reagentes necessários para realizar cada uma das transformações mostradas

a seguir. Se você está tendo problemas, os reagentes para essas transformações aparecem na seção

de Revisão das Reações no nal do Capítulo 10, mas você deve primeiro tentar identi car os

reagentes sem ajuda:

 

12.2 Transformações de Grupos Funcionais

 

Nos capítulos anteriores, desenvolvemos várias estratégias de síntese que

nos permitem mudar a posição de um grupo funcional ou alterar a sua natureza. Vamos rever brevemente essas técnicas, uma vez que elas serão

extremamente úteis na resolução de problemas de síntese de várias etapas.

No Capítulo 9, foi desenvolvida uma técnica para alterar a posição de

um átomo de halogênio através da realização de uma reação de eliminação,

seguida por uma reação de adição. Por exemplo:

 

Nesse processo de duas etapas, o halogênio é removido e a seguir reinserido

em uma posição diferente. O resultado regioquímico de cada etapa tem de

ser cuidadosamente controlado. A escolha da base na etapa de eliminação

determina se o alqueno formado será o mais substituído ou o menos

substituído. Na etapa de adição, a decisão se devemos utilizar peróxidos ou

não irá determinar se ocorre uma adição Markovnikov ou uma adição anti-

Markovnikov.

Como vimos no Capítulo 9, essa técnica tem que ser ligeiramente

modificada quando o grupo funcional é um grupo hidroxila (OH). Nesse

caso, o grupo hidroxila tem que ser convertido primeiro em um grupo de

saída melhor, tal como um tosilato, e só então a técnica (eliminação seguida

de adição) pode ser utilizada:

 

Depois da conversão do grupo hidroxila em um tosilato, o resultado

regioquímico pode ser cuidadosamente controlado, como é resumido a

seguir:

 

No Capítulo 9, também desenvolvemos uma técnica de duas etapas para

alterar a posição de uma ligação dupla. Por exemplo:

Mais uma vez, o resultado regioquímico de cada etapa pode ser controlado

 

através da escolha dos reagentes, como é resumido a seguir:

 

A PROPÓSITO

Se o seu material de partida é um alcano, a única reação útil que você deve considerar é a halogenação radicalar.

 

No Capítulo 11, desenvolvemos outra técnica importante; a inserção de

funcionalidade em uma substância sem grupos funcionais:

Esse procedimento, em conjunto com as outras reações abordadas nos

capítulos anteriores, permite a interconversão entre ligações simples, dupla

e tripla:

 

Em breve, aprenderemos uma nova maneira de abordar problemas de

síntese (em vez de depender de algumas técnicas predefinidas). Por agora,

vamos assegurar o domínio sobre as reações e as técnicas que nos permitem

alterar a natureza ou a posição de um grupo funcional.

 

DESENVOLVENDO A APRENDIZAGEM

 

12.1 ALTERAÇÃO DA NATUREZA OU DA POSIÇÃO DE UM GRUPO FUNCIONAL

APRENDIZAGEM

Proponha uma síntese plausível para a seguinte transformação:

 

SOLUÇÃO

 

Começamos analisando a natureza e a localização dos grupos funcionais, tanto no material de

partida quanto no produto. A natureza do grupo funcional certamente mudou (um alqueno foi

convertido em um haleto de alquila), assim como a posição do grupo funcional. Isso pode ser

visto mais facilmente numerando-se a cadeia principal:

As posições C-2 e C-3 estão funcionalizadas (têm um grupo funcional) no material de partida,

mas a posição C-1 está funcionalizada no produto. Portanto, a posição e a natureza do grupo

funcional têm de ter sofrido alteração. Isto é, temos de encontrar uma maneira de funcionalizar

a posição C-1 movendo o grupo funcional existente. Nós já vimos um método de duas etapas

para mudar a posição de uma ligação π:

 

Essa estratégia permite atingir o objetivo desejado de funcionalização da posição C-1, e este tipo

de transformação pode ser realizada através de adição seguida de eliminação. A m de alterar a

posição da ligação π, os reagentes têm que ser cuidadosamente escolhidos para cada etapa do

processo. Especi camente, uma adição anti-Markovnikov tem de ser seguida por uma

eliminação de Hofmann:

 

Para a primeira etapa deste processo, aprendemos apenas duas reações que ocorrem através de

adição anti-Markovnikov: (a) adição de HBr com peróxidos ou (b) reação de hidroboração-

oxidação:

Ambas as reações produzirão uma adição anti-Markovnikov. Entretanto, quando a hidroboração-

oxidação for usada, o grupo hidroxila resultante tem de ser convertido em seguida para um

tosilato antes do processo de eliminação:

 

As duas rotas de síntese são válidas, embora a primeira rota possa ser mais e ciente porque

exige menos etapas.

Agora que a posição C-1 foi funcionalizada, a última etapa é a inserção de um átomo de

bromo na posição C-1. Isso pode ser obtido com uma adição anti-Markovnikov de HBr:

Em resumo, existem duas rotas de síntese plausíveis para se realizar a transformação sintética

desejada:

 

É muito comum encontrar várias rotas de síntese que podem ser usadas para realizar uma

transformação desejada. Não caia na armadilha de pensar que há apenas uma solução correta

para um problema de síntese. Quase sempre existem múltiplos caminhos que são viáveis.

 

PRATICANDO

o que você aprendeu

 

12.3 Proponha uma síntese e ciente para cada uma das seguintes transformações:

APLICANDO

o que você aprendeu

 

12.4 Identi que os reagentes que são utilizados para converter 2-bromo-2-metilbutano em 3-

metil-1-butino.

 

12.5 Identi que os reagentes que se utilizam para converter 1-penteno em um dibrometo

geminal (“geminal” indica que os dois átomos de bromo estão ligados ao mesmo átomo de

carbono).

 

12.6 Identi que os reagentes que você usaria para converter metilciclo-hexano em cada uma

das seguintes substâncias:

 

(a) Um haleto de alquila terciário

 

(b) Um alqueno trissubstituído

 

(c) 3-Metilciclo-hexeno