Category Archives: Farmacia

BENZENE: ESERCIZI DI RICAPITOLAZIONE

Esercizio n. 1

La meclizina è un antiemetico. Essa può essere prodotta attraverso la seguente serie di reazioni:

Scrivere i reagenti e le condizioni di reazione per tutti gli stadi A-F

Esercizio n. 2

proporre la sintesi del 4-fenil-3-buten-2-one mediante una reazione di condensazione della benzaldeide. Sintetizzare la benzaldeide a partire dal benzene.

Esercizio n. 3

L’1-(3-clorofenil)propanone è un sintone nella sintesi del buproprione, il cui sale cloridrato è l’antidepressivo Welbutrina. (a) Proporre una sintesi di questo sintone a partire dal benzene. (b) Ipotizzare una sintesi del buproprione a partire da questo sintone.

Esercizio n. 4

Di seguito è riportata la sintesi dell’antidepressivo Venlafaxina:

Scrivere i reagenti e le condizioni di reazione per tutti gli stadi A-F

Esercizio n. 5

Mostrare la sintesi del 2-amminobenzoato di metile, un agente aromatizzante al gusto di uva, a partire dal toluene.

Esercizio n. 6

Mostrare la sintesi del metilparaben, un composto ampiamente usato come conservante alimentare. Proporre la sua sintesi a partire dal toluene.

Esercizio n. 7

L’eutipina è un composto ad azione antibatterica isolato dal fungo Eutypa lata. Quetso fungo è responsabile di una malattia delle viti chiamata eutipiosi. Proporre una via sintetica che permetta di ottenere l’eutipina partendo dal composto indicato utilizzando come altri reagenti acetilene e acetone.

Esercizio n. 8

Il diazepam, più noto come Valium, è un sedativo/ipnotico del sistema nervoso centrale.

Di seguito è riportata l’analisi retrosintetica per la sintesi del diazepam. (a) Data l’analisi retrosintetica proporre una sintesi del diazepam. (b) il diazepam è chirale? Se si quanti possibili stereoisomeri si formano in questa sintesi?

Esercizio n. 9

Tra i primi farmaci antipsicotici usati per trattare la schizofrenia ci fu l’aloperidolo (Haldol), un inibitore competitivo dei recettori della dopammina nel sistema nervoso centrale.

(a) in base all’analisi retrosintetica, proporre una sintesi per l’aldoperidolo,

(b) l’aldoperidolo è chirale? Se si quanti possibili stereoisomeri si formano in questa sintesi?

Esercizio n. 10

L’erbicida trifluralina B può essere sintetizzata a partire dal para-clorotriflorometilbenzene. Proporre una sintesi per questo erbidica.

Esercizio n. 11

Proporre la sintesi dell’1,3-diesilbenzene a partire dal benzene

Reazioni del benzene e dei benzeni sostituiti

Esercizio n. 1

Spiegare come convertire il toluene in questi due acidi carbossilici

Esercizio n. 2

Proporre un meccanismo stdi per la preparazione del difenilmetano per trattamento del benzene con diclorometano in presenza di AlCl3.

Esercizio n. 3

Proporre una sintesi del trifenilmetano a partire dal benzene come unica fonte dell’anello aromatico. E’ possibile utilizzare ogni altro reagente necessario.

Esercizio n. 4

La reazione del fenolo con l’acetone, in presenza di un catalizzatore acido, dà il bisfenolo A, un composto utilizzato nella produzione del policarbonato e delle resine epossidiche. Proporre un meccanismo per la sintesi del bisfenolo A

Esercizio n. 5

il 2,6-diterz-butil-4-metilfenolo, più noto come idrossitoluene butilato o BHT, è usato come antiossidante nei cibi per ritardarne il deperimento. Il BHT è sintetizzato industrialmente dal 4-metilfenolo (p-cresolo) per reazione con 2-metilpropene in presenza di acido fosforico. Proporre un meccanismo per questa sintesi.

Esercizio n. 6

partendo dal benzene, dal toluene o dal fenolo come uniche fonti di anelli aromatici, mostrare la sintesi dei seguenti composti:

Reazioni dei composti aromatici

Esercizio n. 1

a)    Scrivere il meccanismo della reazione del bromuro di t-butile con il benzene e il tricloruro di alluminio per dare il t-butil-benzene.

b)    Ripetere la parte (a) usando il bromuro di isobutile.

c)    Ripetere la parte (a) usando il bromuro di s-butile.

d)    Ripetere la parte (a) usando il bromuro di n-butile.

Esercizio n. 2

Scrivere il meccanismo completo per l’acilazione di Fridel-Crafts del toluene con cloruro di acetile, usando il tricloruro di alluminio come catalizzatore

Esercizio n. 3

Quali sono i prodotti principali di sostituzione elettrofila aromatica, partendo dai seguenti composti?

Esercizio n. 4

Completare le seguenti reazioni. Precisare inoltre se ogni reazione è più veloce o più lenta della corrispondente reazione del benzene:

Esercizio n. 5

Impostare la sequenza delle reazioni necessarie per la preparazione dei seguenti composti a partire dal benzene:

Esercizio n. 6

La piridina dà sostituzioni elettrofile aromatiche preferenzialmente alla posizione 3 come mostrato dalla sintesi della 3-nitropiridina. Il pirrolo dà sostituzioni elettrofile aromatiche preferenzialmente alla posizione 2 come illustrato nella sintesi del 2-nitropirrolo.

(a)   Scrivi le strutture di risonanza per l’intermedio formato all’attacco di NO2+ alle posizioni 2, 3 e 4 della piridina. Dall’esame di questi intermedi, suggerisci una spiegazione per la nitrazione preferenziale alla posizione 3.

(b)   Scrivi le strutture di risonanza per l’intermedio formato all’attacco di NO2+ alle posizioni 2 e 3 del pirrolo. Dall’esame di questi intermedi, suggerisci una spiegazione per la nitrazione preferenziale alla posizione 2.

Esercizio n. 7

Di seguito sono riportati gli stadi finali della sintesi del trifluralin, un nuovo erbicida.

(a) Spiega l’effetto orientante della nitrazione nello Stadio 1.

(b) Proponi un meccanismo per la reazione di sostituzione nello Stadio 2.

CONCETTI IMPORTANTI 15: NOMENCLATURA DEI COMPOSTI ETEROCICLICI

NOMENCLATURA DEI COMPOSTI ETEROCICLICI

La nomenclatura dei composti eterociclici è una componente fondamentale della chimica organica, in quanto permette di identificare, descrivere e comunicare in modo chiaro la struttura e le proprietà di queste molecole. I composti eterociclici sono sistemi ciclici organici che contengono almeno un eteroatomo (ossia un atomo diverso dal carbonio), tipicamente azoto (N), ossigeno (O) o zolfo (S), all’interno dell’anello. Questi composti sono ampiamente diffusi in natura e ricoprono un ruolo centrale in numerosi ambiti, tra cui la chimica farmaceutica, la chimica dei materiali, l’agrochimica e la biochimica.

La denominazione dei composti eterociclici può seguire diversi sistemi, a seconda del contesto, della complessità strutturale del composto e della diffusione del suo utilizzo. I tre principali approcci sono: la nomenclatura Hantzsch-Widman, la nomenclatura sistematica IUPAC, e la nomenclatura tradizionale.

Nomenclatura Hantzsch-Widman: Questo sistema è utilizzato principalmente per la denominazione sistematica di composti eterociclici, in particolare quando si tratta di anelli contenenti eteroatomi (come azoto, ossigeno o zolfo). La nomenclatura Hantzsch-Widman utilizza prefissi per indicare il tipo di eteroatomo (es. ossa-, aza-, tia-) e suffissi per indicare la dimensione dell’anello e il grado di saturazione (es. -olo, -ina, -ano).

Nomenclatura tradizionale: Molti composti eterociclici comuni sono noti con nomi storici o convenzionali, che non seguono necessariamente regole sistematiche. Questi nomi tradizionali sono ampiamente accettati e utilizzati soprattutto nella chimica organica classica o in ambiti applicativi come la farmacologia.

Esempi:

Piridina: eterociclo aromatico a sei termini con un atomo di azoto.

Furano: anello a cinque termini con un atomo di ossigeno.

Tiofene: anello a cinque termini con un atomo di zolfo.

La scelta del sistema di nomenclatura dipende spesso dall’ambito in cui ci si trova. In contesti accademici e formali, si preferisce la nomenclatura sistematica (inclusa la Hantzsch-Widman), mentre in ambiti pratici o divulgativi è comune usare i nomi tradizionali, soprattutto per composti ben noti.

Nomenclatura sistematica: La nomenclatura sistematica è un approccio rigoroso che descrive completamente la struttura del composto, indicando:

  • il numero di atomi nell’anello,
  • la natura e posizione degli eteroatomi,
  • il grado di saturazione/insaturazione,
  • eventuali sostituenti.

Questo sistema viene utilizzato quando si richiede una denominazione precisa e completa, ad esempio nella letteratura scientifica e nei brevetti. I nomi possono diventare complessi, ma evitano ambiguità.

La scelta del sistema di nomenclatura dipende spesso dall’ambito in cui ci si trova. In contesti accademici e formali, si preferisce la nomenclatura sistematica (inclusa la Hantzsch-Widman), mentre in ambiti pratici o divulgativi è comune usare i nomi tradizionali, soprattutto per composti ben noti.

1. NOMENCLATURA HANTZSCH-WIDMAN

In questo sistema di nomenclatura bisogna tener conto di tre cose:

  1. l’elemento che costituisce l’eteroatomo (parte iniziale del nome)
  2. la grandezza dell’anello (parte centrale del nome)
  3. il numero di insaturazioni (parte finale del nome)

Prefissi caratteristici per nomi di sostituzione

Se sono presenti più di un eteroatomo il prefisso del nome deve indicarne il numero:

es. per N: 1=aza-,          2=diaza-,          3=triaza-,         4=tetraza-, …

Se gli eteroatomi sono diversi, i prefissi del nome devono essere combinati insieme tenendo conto del periodo della tavola periodica dove si trova l’elemento (ha la priorità il periodo maggiore) e, successivamente, del gruppo (ha la priorità il gruppo minore)

es.: N,O= ossaza-; S,O=ossatia-; P,O= ossfosfa; …

Suffissi usati nella nomenclatura dei composti eterociclici

Suffissi usati nella nomenclatura dei composti eterociclici

esempi:

Gli atomi dell’anello si numerano iniziando dall’eteroatomo e la numerazione procede intorno all’anello nel senso che permette di assegnare numero più bassi alle posizioni dei sostituenti.

Se nel ciclo è presente un atomo saturo, la sua posizione è indicata mediante la lettera H preceduta da un numero che indica la posizione dell’atomo saturo.

Quando un eterociclo presenta un gruppo carbonilico, il nuovo ciclo è nominato indicando con la lettera H preceduta da un numero la nuova posizione assunta dall’idrogeno del gruppo metinico.

Se l’eterociclo è parzialmente saturato si utilizza il nome del composto insaturo ma nel nome si indica su quale atono è stato addizionato l’idrogeno:

2. NOMENCLATURA TRADIZIONALE

Alcuni importanti eterocicli mantengono il nome tradizionale e non vengono quasi mai indicati con la nomenclatura Hantzsch-Widman:

Nomi comuni di composti eterociclici disposti in ordine di priorità:

Questi nomi d’uso sono conservati dalla IUPAC per indicare un composto oppure come base per formare nomi di fusione:

3. COMPOSTI ETEROCICLICI CONDENSATI

Gli eterocicli policiclici vengono denominati facendo precedere il nome del componente base (anello o sistema) le designazioni degli altri componenti.

Se il composto eterociclico è condensato con un altro anello, il nome è dato dall’unione dei nomi dei due anelli:

Per indicare i componenti secondari possono essere utilizzati i seguenti prefissi contratti:

benzo        per indicare il benzene

furo           per indicare il furano

tieno          per indicare il tiofene

imidazo      per indicare l’imidazolo

pirido         per indicare la piridina

pirimido     per indicare la pirimidina

cinno         per indicare la cinnolina

isochino     per indicare l’isochimnolina

Composti eterociclici condensati con l’anello benzenico

Il componente base viene distinto numerando i lati -e non gli atomi- con le lettere in ordine alfabetico. Le lettere vanno scritte sempre in corsivo e racchiuse in parentesi quadre.

ll seguente composto, benzo[b]pirrolo, è un sistema biciclico formato da un anello benzenico condensato con un eterociclico e possiede il nome comune indolo. Il nome dell’etereociclo è scelto come base e il nome dell’anello condensato è scelto come prefisso. Per individuare il lato condiviso, i lati periferici del componente base vengono indicati con la lettera a il lato 1,2, b il lato 2,3 e così via. Al nome del componente base, pirrolo si fa precedere il nome contratto del componente, benzo- seguito dalla lettera del lato condiviso b in parentesi quadre.

Sistemi con anelli eterociclici condensati

In questo caso, la piridazina è scelta come componente principale poiché tra due anelli di uguale grandezza si sceglie l’anello che ha la priorità (vedi par.: nomenclatura tradizionale). Per indicare il punto di fusione della pirazina (componente secondaria), nella parentesi quadra si indicano i numeri degli atomi fusi (nell’esempio, i carboni C-2 e C-3 della pirazina), prima della lettera che indica il lato di fusione del componente principale (nell’esempio, il lato d della piridazina).

Questi due composti differiscono nella disposizione degli anelli pirimidinici e piridazinici. Nel caso della Pirimido[4,5-c]piridazina, i carboni 4 e 5 dell’anello pirimidinico sono fusi rispettivamente con i carboni 3 e 4 (lato c) dell’anello piridazinico

In questo caso l’atomo con il numero più basso nella numerazione degli atomi di carbonio dell’anello pirimidinico (C-4) è fuso con l’atomo con il numero più basso nella numerazione dell’anello piridazinico (C-3 del lato c); conseguentemente,  l’atomo con il numero più alto nella numerazione degli atomi di carbonio dell’anello pirimidinico (C-5) è fuso con l’atomo con il numero più alto nella numerazione dell’anello piridazinico (C-4 del lato c). È importante notare che la disposizione delle fusione degli anelli è indicata dalla notazione tra parentesi quadre: [4,5-c].

Nel caso della pirimido[5,4-c]piridazina, i carboni 5 e 4 dell’anello pirimidinico sono fusi rispettivamente con i carboni 3 e 4 (lato c) dell’anello piridazinico

In questo caso l’atomo con il numero più alto nella numerazione degli atomi di carbonio dell’anello pirimidinico (C-5) è fuso con l’atomo con il numero più basso nella numerazione dell’anello piridazinico (C-3 del lato c); conseguentemente,  l’atomo con il numero più basso nella numerazione degli atomi di carbonio dell’anello pirimidinico (C-4) è fuso con l’atomo con il numero più alto nella numerazione dell’anello piridazinico (C-4 del lato c). La disposizione delle fusione degli anelli, in questo caso, è indicata scrivendo tra parentesi quadre il legame partendo dall’atomo che ha il numero maggiore: [5,4-c].

Scelta del componente principale

Il componente base è un sistema eterociclico e, se c’è una scelta, il componente base è, in ordine di preferenza:

a. l’eterociclo più sviluppato che può essere nominato con le regole Hantzsch-Widman con la nomenclatura comune.

b. il componente contenente azoto:

c. il componente contenente un eteroatomo (diverso dall’azoto) che che ha maggiore priorità.

d. il compomente contenente il maggior numero di anelli:

e. a parità di eteroatomi, il componente che contiene l’anello più grande:

f. il componente che contiene il maggior numero di eteroatomi:

g. il componente  che contenente la maggiore varietà di eteroatomi:

h. il componente contenente il maggior numero di eteroatomi

i. il componente con l’anello nel quale gli eteroatomi hanno gli indici numerici più bassi prima della condensazione:

La posizione di fusione è occupata da un eteroatomo

Se una posizione di fusione è occupata da un eteroatomo, i nomi degli anelli componenti che si fondono sono scelti in modo che ciascuno contenga l’eteroatomo:

Numerazione

Il sistema policiclico orientato in modo che il maggior numero di anelli si trovi su una fila orizzontale con il maggior numero di anelli in alto e a destra, viene numerato in senso orario cominciando dal primo atomo non impegnato nella fusione della prima posizione antioraria dell’anello superiore destro. Gli atomi in comune a due o piàù anelli vengono omessi e segnati con le lettere “a”, “b”, “c” al numero della posizione immediatamente precedente.

NOMENCLATURA DEI COMPOSTI ETEROCICLICI SPIRANICI

NOMENCLATURA DEI SISTEMI BICICLICI A PONTE

NOMENCLATURA SISTEMATICA

La nomenclatura sistematica per composti eterociclici monociclici deriva dai nomi dei corrispondenti composti carbociclici:

Ammissione agli esami orali

Di seguito sono riportati i risultati della terza prova intercorso di Chimica Organica. I colori indicano il punteggio della media di tutte le prove intercorso.

  • Verde: prova superata con sufficienza; verde scuro indica voti più elevati. Gli studenti in questa categoria sono ammessi a sostenere la prova orale.
  • Giallo/Arancione: prova superata con riserva. Anche questi studenti sono ammessi alla prova orale.
  • Rosso: prova non superata. Gli studenti in queste categorie devono superare la porova scritta per essere ammessi all’orale.

CONCETTI IMPORTANTI 14: ANALISI RETROSINTETICA

SINTESI

Quando si progetta una sintesi, il primo passaggio è confrontare il reagente con il prodotto. In particolare, bisogna:

  • contare gli atomi di carbonio nello scheletro carbonioso della molecola target. Determinare come ottenere la catena carboniosa dai materiali dipartenza disponibili è la parte più impegnativa della sintesi. Se necessario aggiungere atomi di carbonio, bisogna considerare le reazioni che permettono di formare i legami carbonio-carbonio
  • analizzare i gruppi funzionali. Quali sono e come possono essere modificati per facilitare la formazione della catena di atomi di carbonio? Come possono essere modificati aggiunti o eliminati per ottenere i gruppi funzionali del prodotto? la posizione dei gruppi funzionali è cambiata? La regiospecificità e la stereospecificità possono essere fattori da prendere in considerazione.
  • Procedere a ritroso. Spesso è più facile individuare l’ultimo passaggio di una sintesi che tentare di partire dalla reazione iniziale (analisi retrosintetica). L’analisi retrosintetica è una strategia fondamentale in chimica organica utilizzata per progettare la sintesi di molecole complesse, partendo da precursori più semplici. Questo approccio si basa sull’idea di lavorare all’indietro, partendo dal prodotto finale desiderato e identificando le sequenze di reazioni necessarie per raggiungerlo. L’idea è di partire dalla struttura del prodotto finale e di procedere a ritroso, uno stadio alla volta, fino a che non si individua la sequenza che permette di preparare il prodotto desiderato dai reagenti disponibili. Se non si riesce a raggiungere il risultato al primo tentativo, è necessario ripetere l’analisi retrosintetica usando una diversa sequenza di reazioni

ANALISI RETROSINTETICA

La freccia ⇒ indica la retrosintesi

A ⇒ B

la molecola B è la molecola più semplice che mediante una reazione porterà alla formazione della molecola A.

Nella progettazione della sintesi è fondamentale padroneggiare un gran numero di reazioni organiche: più reazioni si conoscono, più è probabile realizzare una sintesi con successo. Il principio guida nella pianificazione è semplificarla il più possibile. Un progetto di sintesi semplice ha una maggiore possibilità di avere esito positivo.

Disconnessione: La disconnessione implica la rottura di un legame all’interno della molecola target per generare due frammenti più semplici che potrebbero costituire i precursori della sintesi desiderata. Questo concetto aiuta a semplificare la complessità della sintesi, consentendo ai chimici di identificare i punti chiave di rottura per ottenere i precursori desiderati.

Sintoni: I sintoni sono frammenti ideali generati attraverso la disconnessione di un legame. Sono considerati ideali poiché rappresentano unità strutturali che facilitano la progettazione della sintesi. I sintoni possono essere utilizzati come guida per individuare i precursori necessari per la sintesi della molecola bersaglio.

Equivalenti Sintetici: Gli equivalenti sintetici sono specie chimiche effettive che svolgono la stessa funzione dei sintoni durante il processo di sintesi. Poiché i sintoni sono spesso specie ideali o transitorie e non possono essere impiegati direttamente, gli equivalenti sintetici vengono utilizzati al loro posto. Essi sono capaci di partecipare attivamente alle reazioni chimiche, generando gli intermedi di sintesi necessari per la formazione del prodotto finale.

Reagenti: I reagenti sono i composti chimici effettivi che reagiscono con gli equivalenti sintetici per avviare le reazioni di sintesi. Essi forniscono gli atomi o i gruppi funzionali necessari per la formazione degli intermedi di sintesi o della molecola bersaglio stessa. I reagenti sono fondamentali per la trasformazione dei precursori in prodotti desiderati durante il processo di sintesi.

INTERCONVERSIONE DI GRUPPI FUNZIONALI

Quando si progetta una sintesi, il primo passaggio è comparare, tra il reagente e il prodotto, sia lo scheletro di atomi di carbonio sia la posizione dei gruppi funzionali. Se essi non variano, si deve semplicemente capire come convertire il gruppo funzionale del reagente in quello del prodotto.

FUNZIONALIZZAZIONE DI UN CARBONIO

Può essere effettuata mediante una reazione radicalica

MODIFICA DELLA POSIZIONE DI UN GRUPPO FUNZIONALE

Se lo scheletro di atomi di carbonio non è modificato ma la posizione del gruppo funzionale è diversa, si devono prendere in considerazione le reazioni che modificano la posizione del gruppo funzionale.

MODIFICA DELLO SCHELETRO DI ATOMI DI CARBONIO

Se lo scheletro di atomi di carbonio è modificato, ma il numero di atomi di carbonio è lo stesso, si devono prendere in considerazione le reazioni che portano alla formazione di intermedi carbocationici.

AGGIUNTA DI UN CARBONIO ALLO SCHELETRO DELLA MOLECOLA

Le reazioni con cui è possibile introdurre un atomo di carbonio allo scheletro della molecola sono diverse. Il metodo che si sceglie dipende dal gruppo funzionale che si desidera avere nel prodotto.

AGGIUNTA DI PIÙ DI UN CARBONIO ALLO SCHELETRO DELLA MOLECOLA

Le reazioni con cui è possibile introdurre Più un atomo di carbonio allo scheletro della molecola sono diverse. Ioni acetiluro, epossidi, reattivi di Grignard, addizione aldolica, reazione di Wittig e reazioni di accoppiamento sono alcuni esempi.

Per una visione d’insieme delle reazioni che possono essere utilizzate nel progettare una sintesi organica è possibile consultare il post “Mappe delle reazioni in Chimica Organica

Esempio 3

POSIZIONE RELATIVA DI DUE GRUPPI FUNZIONALI PER PROGETTARE UNA SINTESI

Se un composto contiene due gruppi funzionale, la loro posizione relativa può formìnire un buon suggerimento su come affrontare la sintesi.

  • Formazione di un composto 1,2-diossigenato
  • Formazione di un composto 1,3-diossigenato
  • Formazione di un composto 1,4-diossigenato
  • Formazione di un composto 1,5-diossigenato
  • Formazione di un composto 1,6-diossigenato

Esempio 1.

Sintetizzare il 3-esanone a partire dall’1-butino

Contando i carboni dei due composti, è evidente che bisogna aggiungere 2 carboni. In questo caso, dovendo partire dal butino, sfruttiamo l’acidità dell’idrogeno terminale per formare uno ione acetiluro da utilizzare come nucleofilo in una reazione SN2.

L’idratazione del 3-esino porta alla formazione di un enolo che tautomerizza immediatamente a chetone, quindi l’analisi retrosintetica è la seguente:

Per individuare i reagenti necessari, si parte dalle disconnessioni:

Per il primo passaggio dobbiamo disconnettere il legame C-C tra il C2 e il C3 del 3-esino:

Pertanto, lo schema sintetico è:

Esempio n. 2

Sintetizzare l’acido cicloesancarbossilico a partire dal bromocicloesano:

Partendo dalle disconnessioni possiamo avere due possibilità:

Le analisi retrosintetiche sono:

Gli schemi di sintesi sono:

Esempio n. 3

Sintetizzare l’1-metil-1-cicloesene a partire dal bromocicloesano

IN questo caso il prodotto da sintetizzare ha un carbonio in più e una insaturazione. Il doppio legame si può formare attraverso una reazione di disidratazione:

Il cicloesanone si può ottenere dall’ossidazione del cicloesanolo che si può ottenere dal bromocicloesano attraverso una reazione SN2

Quindi l’analisi retrosintetica è la seguente:

Lo schema di sintesi è dunque il seguente:

ANALISI RETROSINTETICA

Esercizio n. 1

Proporre la sintesi del 4-fenil-2-butanone a partire dall’estere acetoacetico e dalla benzaldeide.

Esercizio n. 2

L’anticoagulante warfarina (coumadin) viene sintetizzato a partire da 4-idrossicumarina, benzaldeide e acetone. Mostrare come effettuare la sintesi.

Esercizio n. 3

L’ossanammide è un blando sedativo appartenente a una classe di molecole chiamate ossanammidi. Proporre una sintesi di questo composto partendo dal solo butanale.

Esercizio n. 4

Il 3,5,5-trimetil-2-cicloesenone può essere preparato usando acetone e acetato di etile come fonti di atomi di carbonio. IN questa sintesi i nuovi legami carbonio-carbonio si formano per combinazione di reazioni aldolica, di Claisen e di Michael. Mostrare la sintesi di questo composto.

Esercizio n. 5

Facendo uso delle reazioni dei carbonio in alpha, suggerire i materiali di partenza A-L necessari per preparare ciascuna delle strutture che seguono (1-6). Mostrare il meccanismo di ciascuna reazione.

materiali di partenza:

CONCETTI IMPORTANTI 13: Altre reazioni di enolati con aldeidi e chetoni

REAZIONE DI CLAISEN

La rteazione tra un estere contenente un idrogeno attivo e un aldeide che ne sia priva, effettuata in presenza di una base, è conosciuta come reazione di Claisen (da non confondere con la condensazione di Claisen).

Il successo della reazione dipende dalla maggiore reattività verso i nucleofili del carbonio aldeidico rispetto a quello estereo. Le aldeidi che portano un idrogeno in alfa non sono reagenti adatti perchè danno di preferenza prodotti di autocondensazione.

REAZIONE DI REFORMATSKY

Sebbene non sia una reazione catalizzata dalle basi, essa viene inclusa in questo contesto in quanto riguarda la reazione di un enolato con un’aldeide o un chetone.

L’enolato si forma da un alfa-bromoestere con zinco in Et2O:

Contrariamente di quanto avviene nelle reazioni degli enolati con le aldeidi aromatiche, spesso seguite da eliminazione catalizzata da basi per dare composti alfabeta-insaturi, nella reazione di Reformatsky l’assenza di basi porta alla formazione di un beta-idrossiestere.

REAZIONE DI PERKIN

Questa reazione consiste nella condensazione, catalizzata dall’anione carbossilato, di un’anidride acida con un’aldeide aromatica. Sebbene il meccanismo sia molto complesso, la reazione procede secondo passaggi ben definiti.

Affinchè la reazione proceda sono richieste in genere temperature piuttosto elevate a causa della basicità relativamente modesta dello ione carbossilato.

REAZIONE DI KNOEVENAGEL

Nei composti in cui un gruppo metilenico è legato a due gruppi carbonilici ( o anche nitrili o gruppi nitro) i legami C-H sono molto più acidi rispetto agli idrogeni in alfa ad un solo gruppo. Ciò permette di usare, nelle reazioni con le aldeidi e, in alcunio casi, con i chetoni, una base più debole di quelle usate nelle condensazioni aldoliche o di Claisen e di ottenere una concentrazione soddisfacente di ioni enolato, ad una velocità sufficientemente alta. Il processo prende il nome di reazione di Knoevenagel quando vengono usate ammine quali la piuperidina come catalizzatori.

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