6 QUI02019-aula 25-07-22

Prévia do material em texto

29/03/21 
1 
1 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
QUÍMICA ORGÂNICA IV – QUI02019 
2 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Quimiosseletividade. 
Grupos protetores. 
 
þ 
þ 
29/03/21 
2 
3 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Quimiosseletividade 
4 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Reação quimiosseletiva é aquela 
em que um grupo funcional da 
molécula reage sem que outras 
funcionalidades, potencialmente 
reativas, sejam afetadas. 
29/03/21 
3 
5 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
OEt
O O NaBH4
OEt
OH O
Redução quimiosseletiva da carbonila 
Apresenta grupos funcionais 
com reatividades diferentes 
Exemplo: 
6 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
O
O
KOOC
1. DIBAL-H
2. H2O,
OH
OH
HOOC
DIBAL-H 
Redução quimiosseletiva da carbonila 
Exemplo: 
29/03/21 
4 
7 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Exemplo: 
NH2
HO
O
O O
Et3N
H
N
HO O
Paracetamol
8 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
H
N
HO O
Paracetamol
NH2
HO
+
X
O
FGI
NO2
HO
HO
+ HNO3/H2SO4
Análise retrossintética 
29/03/21 
5 
9 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Quimiosseletividade também pode 
ser definida pelo reagente. 
OEt
O O
NaBH4
OEt
OH O
LiAlH4OH OH
O
NaBH4
Ce(III)
MeOH
OH
Produto de 
adição 1,2
NaBH4
Cu(I)
MeOH
OH
Produto de 
adição 1,4
O
O
KOOC
1. DIBAL-H
2. H2O, OH
OH
HOOC
B2H6
THF
O
O
HO
10 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Algumas reações podem ocorrer 
mais de uma vez. 
29/03/21 
6 
11 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
R Br
NaSH
SN2
R SH + NaBr
HS
No entanto, na maioria das vezes, a reação produz o tiol 
simétrico. 
R SH SH+ R S
Br R R S R
Tiol simétrico
Síntese de tióis 
12 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Solução 
Utilizar tiouréia como nucleófilo 
R
S NH2
NH2 NaOH
H2O
O NH2
NH2
+R SH
UréiaTiol
S NH2
NH2
Tiouréia
Br R +
SN2 
29/03/21 
7 
13 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Solução 
Uso do ânion tioacetato como 
nucleófilo. 
S
O
Tioacetato
R Br+ S
R
O NaOH
H2O
+HS R
Tiol
O
O
SN2 
14 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Alquilação de aminas é outro 
exemplo já trabalhado. 
R X + NH3 RNH2 R2NH R3N R4N X+ ++
29/03/21 
8 
15 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Soluções: 
R X
Via síntese de Gabriel:
N
O
O
H
1. base
2.
N
O
O
H2N NH2
NH
NH
O
O
+
R H2N R
Via aminação redutiva:
R NH2
1. R'CHO, H
2. NaBH3CN
- H2O
R N
H
R'
R Cl
O
+ H2N R NH
O
LiAlH4 R N
H
Via amida:
R' R' R'
16 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Moléculas com grupos idênticos 
ou quase idênticos. 
29/03/21 
9 
17 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Em alguns casos, a reação pode 
ocorrer em somente um dos grupos. 
+ EtO OEt + HO OH
Não reatante
Fácil de separar
NH2
NH2
Et3N
TsCl
NH2
NHTs
> 99 %
NHTs
NHTs
+
HO OH
1. Na, xileno
2. Et-Br
HO OEt
63 %
18 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Grupos protetores (PG) 
29/03/21 
10 
19 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Se uma molécula alvo apresenta 
mais de um grupo funcional, 
potencialmente reativo, sua síntese 
se torna desafiadora. 
20 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
O Uso de grupos protetores, 
mascara ou protege grupos 
funcionais de sofrerem reações 
indesejadas. 
29/03/21 
11 
21 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Exemplo: 
OOH HOOH
TM
Grupo 
protetor (PG)
OOPG
1. EtMgBr
2. H3O
HOOPG
Remoção do PG
Estratégia genérica do uso de PG 
22 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Características de um bom 
grupo protetor: 
Simplês de colocar (altos rendimentos); 
Estável sob as condições reacionais; 
Fácil de remover (altos rendimentos); 
29/03/21 
12 
23 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Proteção de aldeídos e 
cetonas 
24 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Aldeídos e cetonas podem ser 
atacados por nucleófilos e podem 
ser deprotonados no carbono “alfa” 
por bases fortes. 
O
H
Nu 
29/03/21 
13 
25 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
O OOHO OH
H Acetal
cíclicoH2O-
H3O
Remoção do PG
Aldeídos e cetonas podem ser 
protegidos como acetais cíclicos. 
26 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
HO OH
H
H2O-
OEt
OOO
H3O
Exemplo: 
OEt
O O O
TM
OH
LiAlH4 OO
OH
29/03/21 
14 
27 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Exemplo: 
HO OH
H
H2O-
CO2Me
O
O
2 MeMgBr O
O
OH
Várias etapas
CO2Me
O OH
H
Cedrol
H3O
OH
O
28 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Proteção de álcoois 
29/03/21 
15 
29 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Álcoois possuem hidrogênios 
ácidos que podem interferir com 
espécies extremamente básicas 
como reagentes organometálicos. 
R O H R
O PG
Existem vários grupos protetores para álcoois. 
30 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
OH
O O
OTHP
Cl OMe
(MOMCl)
H
O OMe OMOM
Os grupos protetores são removidos com hidrólise 
ácida (H3O+) 
A) Uso de acetais 
O
(DHP)
H
29/03/21 
16 
31 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Proteção de 1,2 e 1,3 dióis 
OH
OH
1,2-diol
O
H
O
O
Acetonídeo
OH OH
O
H
O O
1,3-diol
Os grupos protetores são removidos com hidrólise 
ácida (H3O+) 
32 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
B) Éteres como grupos protetores 
Normalmente são estáveis e de difícil clivagem;. * 
No entanto, alguns éteres são facilmente clivados 
sob condições especiais e podem ser usados 
como grupos protetores de álcoois. 
* 
29/03/21 
17 
33 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
OH Ph Br
NaH
O Ph OBn
Desproteção
H2, Pd/C
Benzil éteres 
34 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
P-metóxi-benzil éteres 
OH
NaH
Cl
OMe
O
OMe
(PMBCl) OPMB OMPM
ou
PMB = P-metoxi benzil
MPM = Methoxy phenyl methylDesproteção
DDQ
DDQ =
O
O
Cl
Cl
NC
NC
29/03/21 
18 
35 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Tritil éteres 
OH O Ph
Ph C Cl
Ph
Ph
( TrCl )
Base
Ph Ph
OTr
Desproteção
H3O
36 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Terc-butil éteres 
OOH
Ou
H
OH Ot-Bu
Desproteção
H3O
29/03/21 
19 
37 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
O
HO
H
H H
OAc
O
H
H H
Várias etapas
O
t-BuO
H
H H
t-BuOH
H
Proteção
OH
t-BuO
H
H H
1. LiAlH4
2. H2O
1. (CH3CO)2O, Py
2. H3O diluído
3. PCC
Exemplo: 
38 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
OTMS
Bu4NF (TBAF)
Desproteção
Trimetil silil éteres não são muito estáveis e podem ser clivados sob 
condições ácidas ou básicas. 
C) Silil éteres 
OH O Si CH3
H3C Si Cl
CH3
CH3
( TMSCl )
Base
H3C CH3
29/03/21 
20 
39 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Silil éteres volumosos apresentam 
um ganho mui to g rande em 
estabilidade. 
O Si OTBDMS
O OTIPSSi
O OTBDPSSi Ph
Ph
40 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
D) Proteção na forma de ésteres 
OH O
Base
Cl R
O
R
O
Base/ROH
Desproteção
OAc
R = CH3
Acetato
OBz
R = Ph
Benzoato
OPv
R = t-But
Pivaloato
29/03/21 
21 
41 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
BocHN
OAc
(CH3CO)2O
ET3N
BocHN
OAc
DDQ
LiAlH4
Exemplo: 
BocHN
OH
MeHN
OH
(1S,2R)-Efenamina
Martins, J.E.D.; Campos Velho, A. C. JBCS 2020 in press 
42 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Proteção de Ác. carboxílicos 
29/03/21 
22 
43 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Gera lmente proteg idos como 
ésteres. 
OMe
O
R = CH3
Metil éster
R = CH2Ph
Benzil éster
OBn
O
Base/H2O
Desproteção
H2, Pd/C remove Bn
OH
O
ORBase
O
R X
44 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
TFA
Desproteção
OH
O
Ot-Bu
O
H
Estável em 
meio básico
29/03/21 
23 
45 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Proteção de aminas 
46 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Geralmente protegidas sob a forma 
de amidas ou carbamatos. 
R NHPG
29/03/21 
24 
47 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Proteção na forma de amidas: 
NH2 Cl R
O
Base
HN R
O
Amida
Desproteção
H3O
R = CH3
Acetil
NHAc
R = Ph
Benzoil
NHBz
48Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Proteção na forma de carbamatos: 
HN O
O
R
Carbamato
São os mais utilizados 
29/03/21 
25 
49 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
NH2 HN Ot-Bu
O
t-BuO O Ot-Bu
O O
NHBoc
Desproteção
H3O ou TFA
50 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
NH2
Base
HN O
O
Cl O
O
Ph
Ph NHCbz
Desproteção
H2 , Pd/C
29/03/21 
26 
51 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
EXERCÍCIOS 
52 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Indique como você sintetizaria a molécula da 
esquerda a partir do material de partida sugerido, 
e após descreva a análise retrossintética. 
29/03/21 
27 
53 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
à partir de
O
O
à partir de
OH
OTMS à partir de
OH
à partir de
OO
CHO
Br
CHO
HO
b)
a)
c)
d)
à partir de OEt
O O
OEt
O
OH
OH
OH
O
à partir de
à partir de
e)
f)
g)
N
H OH
Ph
Ph
N
H
CO2H
54 
 
Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins 
Stuart G. Warren. Organic Synthesis: The 
Disconnection Approach, John Wiley 
Laurie S. Starkey, Introduction to Strategies for 
Organic Synthesis 
Christine Willis and Martin Wills, Organic Synthesis, 
Oxford 
Bibliografia: 
Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S.; Wothers, P. Organic 
Chemistry. Oxford-UK