Química Orgânica: Volume 1 (2ª Edição)
Desafios
3.66 A asteltoxina, isolada a partir de culturas de Aspergillus stellatus, exibe um potente efeito inibidor sobre a atividade da ATPase da E. coli BF1. Durante a síntese de S. L. Schreiber da asteltoxina, a substância 1 foi tratada com uma base forte para formar o ânion 2 (J. Am. Chem Soc. 1984, 106, 4186-4188):
(a) Identifique o próton mais ácido em 1 e justifique a sua escolha utilizando todas as
representações necessárias.
(b) Determine se cada uma das seguintes bases seria adequada para a desprotonação da
substância 1 e explique a sua decisão em cada caso: (i) NaOH, (ii) NaNH , ou (iii) 2 CH CO Na. 3 2
3.67 Em uma etapa muito importante durante uma síntese recente de 7-desmetoxifusarentin, uma substância que é conhecida por mostrar citotoxicidade contra células de câncer de mama (MCF-7), uma reação ácido-base é utilizada, em que as duas estruturas vistas a seguir reagem uma com a outra (Tetrahedron Lett. 2012, 53, 4051-4053). Preveja os produtos desta reação e proponha um mecanismo para a formação desses produtos:
3.68 Durante a síntese do ácido (+)-coronafácico, um componente muito importante na toxina coronatina, a reação vista a seguir foi realizada, onde uma cetona foi convertida em um acetal (o grupo funcional acetal vai ser estudado no Capítulo 20). Neste caso, o ácido p-toluenossulfônico (p-TsOH) se comporta como um catalisador ácido (J. Org. Chem. 2009, 74, 2433-2437):
(a) O mecanismo para este processo começa com uma etapa de transferência de próton,
em que a cetona é protonada. Represente esta etapa do mecanismo utilizando setas curvas.
(b) Para esta etapa de protonação, preveja se o equilíbrio favorece a cetona protonada.
Justifique sua previsão com valores de pK estimados. a
3.69 Fakelin (3), um produto natural isolado a partir de organismos marinhos, tem sido estudado para o seu potencial uso como um agente antibiótico. Durante os estudos que visam o desenvolvimento de uma estratégia para a síntese de fakelin e seus derivados, a substância 1 foi investigada como um potencial precursor (Org. Lett. 2002, 4, 2645-2648):
(a) Identifique o próton mais ácido na substância 1, represente a base conjugada
correspondente, 2, e justifique a sua escolha.
(b) Utilizando um argumento quantitativo com base em valores de pK , bem como um a
argumento qualitativo baseado em comparações estruturais, justifique por que a di-isopropilamida de lítio (LDA do inglês lithium diisopropyl amide) é uma base adequada para desprotonar 1.
(c) Represente um mecanismo para a conversão de 1 em 2.
3.70 A ciclização de Nazarov é um método versátil para produzir anéis de cinco membros, uma característica comum em muitos produtos naturais. Este processo tem sido utilizado com sucesso na preparação de muitas estruturas complexas com uma ampla variedade de atividade biológica, incluindo propriedades antibióticas e anticancerígenas (Org. Lett. 2003, 5, 4931-4934). A principal etapa da ciclização de Nazarov envolve um ácido de Lewis, tal como o AlCl . Na primeira etapa do mecanismo, a substância 1 interage com o AlCl de 3 3 modo a formar um complexo ácido de Lewis-base de Lewis. Determine o sítio dentro da substância 1 que interage mais fortemente com o ácido de Lewis e justifique a sua escolha através da exploração das estruturas de ressonância do complexo resultante:
3.71 Extratos brutos da árvore Ginkgo, Ginkgo biloba, têm sido usados durante séculos para aliviar os sintomas associados à asma. Existem quatro componentes principais dos extratos de Ginkgo, chamados ginkgolide A, B, D e M. Durante a síntese clássica de E. J. Corey da ginkgolide B, a substância 1 foi convertida na substância 5 (J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 649-651):
(a) Represente o ânion estabilizado por ressonância (3) que é esperado quando a
substância 1 é tratada com LDA (substância 2), que foi introduzida no Problema 3.69.
(b) Represente um mecanismo para a conversão de 1 em 3 e explique por que esta etapa
é irreversível.
(c) Através do tratamento com 4, o ânion 3 é convertido na substância 5, e o subproduto 6
é formado. Descreva os fatores que tornam 6 um ânion particularmente estável.
3.72 O pK do grupo CH mais ácido em cada uma das substâncias vistas a seguir foi a 2
medido utilizando-se DMSO como solvente (J. Org. Chem. 1981, 46, 4327-4331).
Considerando os dados fornecidos neste problema, determine qual das duas substâncias vistas a seguir (5 e 6) é mais ácida comparando a estabilidade das bases conjugadas correspondentes. Inclua todos os contribuintes de ressonância necessários em sua discussão. Considere os valores de pK fornecidos para determinar quais os contribuintes a de ressonância que são mais efetivos na estabilização das bases conjugadas.
3.73 A substância vista a seguir foi concebida para permitir assinalar um sítio específico de uma proteína (J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 8720-8721):
Considere cada uma das posições possíveis nesta molécula que pode ser desprotonada. Preveja o produto provável de uma reação ácido/base de um mol desta molécula com:
(a) Um mol de EtNa
(b) Dois mols de EtNa
(c) Três mols de EtNa
(d) Quatro mols de EtNa
(e) Um mol de EtONa
(f) Dois mols de EtONa
(g) Três mols de EtONa
(h) Quatro mols de EtONa
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