Orgânica 2_231007_130413 (1)(1)

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<p>Acetais, lminas e Ena minas: Temas Mecanísticos Comuns na Formação Desses Compostos, catalisada por Ácidos, a partir de Aldeídos e Cetonas</p><p>Muitas etapas são praticamente as mesmas em reações de aldeídos e cetonas oom álcoois e aminas catalisadas JX)r ácido. Compare os mecanismos no sentido</p><p>vertical e perceba as similaridades e diferenças. Observe as diferenças no término do mecanismo para cooa tipo de produto.</p><p>1. Formação de hemlacetals e acetais: reação com iHr.oois</p><p>~. --- :A -,~ H --- :A</p><p>H-A 1 . / . ~ H / < :Q__ H ✓ H-A H I Hk""</p><p>• . H ' +. . . A . . r.-\ . Õ . • ... / ~ . . . . :Q --A . . ,--\ . f . . . . ·o· o~ H-0: ~ o:...... H- : ·o· H-0: ·o· - HOH .__,_____,R-0: ~-o· R-0: :Q-R I / -~ A __ ' A 2) 'R ·· 'R</p><p>R'AR"(H) R'~R"(H) R'XR"(H) --- R'XR"(H)~:::::::~ R':>ZR"(H) R'~R"(H) R'XR"(H) R'XR"(H)</p><p>Hemiacetsl Acetal</p><p>li. Formação de iminas: reação com amlnas primárias</p><p>Na formaç§o do acetal o fon oxônio é</p><p>atacado por uma segunda molécula de álcool.</p><p>~ H :A</p><p>~</p><p>·A</p><p>(H-A 1</p><p>H ,t\ H~ H H (~ N H- A H</p><p>H/··'R \ \. \ , /</p><p>H- +Ó: /F: · HÕH H, _,A li . /A ·b·· H- Õ: N....._R H- Õ: N~R 1 ºN 2.-x -.....A •• N 1</p><p>R~R"(H) R'XR"(H) R'XR"(H) A' R"(H) R"AR"(H)</p><p>i _,)l</p><p>li R' R"{H)</p><p>Na formação de iminas o próton /mina</p><p>no íon imínio inicial é removido,</p><p>Ili. Formação de enaminas: reação com aminas secundárias levando ao produto estável imina.</p><p>~ (H-A</p><p>·b··</p><p>R'A R"(H)</p><p>H :A ~</p><p>~ A ~ H-A A H R</p><p>R/ .. 'R \f'>H \ . \ .. / /F:· . R, / A</p><p>~.,__- H õ· N H-Õ: N...._ H-0: N......._A - H??H N</p><p>- • ........A _ ~A 2.-x _ 11 =</p><p>-;::::::::::::::: R'XR"(H) --- R'XR"(H) A' R"(H) R'~R"(H)-</p><p>R, N/R</p><p>" )ê</p><p>✓r.J A"(</p><p>~ H</p><p>A:</p><p>A, .. / A</p><p>N</p><p>--CÁR''(H)</p><p>/</p><p>Enamina</p><p>Na formação de enaminas um próton é removido de um carbono</p><p>adjacente ao carbooo imínio (porque nenhum próton oo</p><p>nitrogênio é disponível para remoção).</p><p>-Ili</p><p>~ o</p><p>Q ,, --r+</p><p>e -o</p><p>~</p><p>°"</p><p>Adição Nucleofillca a Aldeídos e Cetonas sob Condições Básicas</p><p>Forma geral da adição nucleofillca a um aldeido ou cetona:</p><p>·b··</p><p>!></p><p>R,4A"(H)</p><p>Aldeído</p><p>ou cetona</p><p>Exemplos:</p><p>:Nu -</p><p>Nucleófllo</p><p>E]</p><p>Hldreto</p><p>(de NaB~ ou LiAI~]</p><p>Li</p><p>AI qu Ili itJ o</p><p>XMg</p><p>Reagente de Grignard</p><p>:C=C-R</p><p>Ânlon alquineto</p><p>:c=N</p><p>Ciane10</p><p>~</p><p>A- H ..</p><p>~ =o=</p><p>A'</p><p>Protonação durante H, ..</p><p>o procedimento o:</p><p>(na maioria das reações) l +</p><p>ou por solventes R'~Nu Nu</p><p>A:</p><p>A"(H) L I pr6ticos R"(H)</p><p>Intermediário tetraédrico</p><p>--o··. . .</p><p>A' l H ,;(~</p><p>Li+-:õ:</p><p>A' l A ,;(~</p><p>x - Mg2 + :Õ:</p><p>A' l A ,;(~</p><p>A'</p><p>A'</p><p>.. ·o· . .</p><p>e~</p><p>R"(H) 1 ~'A</p><p>·o··. . .</p><p>e</p><p>R"(H) 1 ~N</p><p>Produto</p><p>H "- ..</p><p>O:</p><p>A'~H</p><p>Aº(H)</p><p>H , ..</p><p>Q:</p><p>A'~R</p><p>A"(H)</p><p>H ' .. Q:</p><p>Álcool (redução)</p><p>Álcool (com formação de ligação C- C)</p><p>l Álcool (com formação de ligação C- C)</p><p>R'~A</p><p>A"(H)</p><p>H ' .. Q:</p><p>J Alqulnll álcool (com formação</p><p>R'~c de ligação C - C)</p><p>A"(H) ~</p><p>' A</p><p>H ' .. O:</p><p>J Cianoldrlna</p><p>R'~ C</p><p>A"(H) ~N</p><p>~</p><p>Q.</p><p>CD -,</p><p>Q.</p><p>o</p><p>(n</p><p>~</p><p>n</p><p>CD</p><p>r+ o</p><p>:,</p><p>C></p><p>(n</p><p>~</p><p>~g~</p><p>li</p><p>...</p><p>--o ...</p><p>R3</p><p>Adição Nucleofilica a Aldeídos e Cetonas sob Condições Básicas</p><p>Forma geral da adição nucleofflica a um aldeído ou cetona</p><p>·(j·</p><p>11!> +</p><p>R'kR"(H)</p><p>Aldeído</p><p>ou cetona</p><p>Exemplos</p><p>(continuação) :</p><p>..</p><p>:Nu</p><p>Nucleófilo</p><p>·pcc6Hsh</p><p>- :~R2</p><p>R1</p><p>llídeo de fósforo</p><p>-1\</p><p>A- H .. _</p><p>~:O:</p><p>R'</p><p>Protonação durante H</p><p>o procedimento "-õ:</p><p>(na maioria das reações) l +</p><p>ou por solventes R' ~ Nu Nu</p><p>A:</p><p>R"(H) 1 1 próticos R"(H)</p><p>Intermediário tetraédrico</p><p>..</p><p>:Q P(CsHsh</p><p>R' F½</p><p>A"(H) R1</p><p>- ..</p><p>Produto</p><p>R' R</p><p>Intermediário \__J 2</p><p>oxafosfetano /\-</p><p>R"(H) R1</p><p>Reação de Wittig para</p><p>preparação de alquenos</p><p>(com perda de óxido de</p><p>trifenilfosfina [(~Hs)3PO])</p><p>(mais diastereoisõmeros)</p><p>Compostos carboníl icos</p><p>P-hidroxi e a .J:J-insaturados</p><p>·o· . . ·(j· ·o· . .</p><p>R</p><p>4</p><p>- , R:,~R,</p><p>·(j· ·b·· R' ·b··</p><p>R' A.t</p><p>•</p><p>A4 (H)R''</p><p>H H</p><p>R3</p><p>Enrolato (veja o Capítulo 18)</p><p>A4</p><p>..a.</p><p>-o</p><p>N</p><p>Q ,, --r+</p><p>e -o</p><p>~</p><p>°"</p><p>Algumas Conexões entre Sínteses de Aldeídos, Cetonas e Outros Grupos Funcionais</p><p>Sentido horário do</p><p>centro, para baixo:</p><p>1. Preparação de aldeídos</p><p>e cetonas:</p><p>• Redução de nitrila, éster,</p><p>haleto de acila</p><p>• Oxidação de álcool</p><p>• Ozonólise</p><p>• Acilação de</p><p>Friedel-Crafts</p><p>A' A"</p><p>>=< R" A'</p><p>• Grignard com nitrila OH</p><p>• Hidrólise de acetal e A</p><p>hemiacetal</p><p>'-----------R' A',</p><p>li. Reações de aldeídos</p><p>e cetonas:</p><p>R'/""--. OH</p><p>o</p><p>R'A CI</p><p>(1) ArHl AICl3;</p><p>(2) HOH</p><p>(leva a A" = Ar)</p><p>(1) 0 3</p><p>(2) M(½S</p><p>(produtos dependem</p><p>dos gruJX)s R)</p><p>H2Cr04 ou KMn04</p><p>NaBH4; ou (1) LAH; (2) ~ O</p><p>PCC</p><p>(1) LiAIH(O-t-Bub</p><p>o</p><p>R'A R''</p><p>o</p><p>R'A H</p><p>• Formação de acetal e</p><p>hemiacetal</p><p>O (2) H20</p><p>• Formação e redução</p><p>de tioaceta 1</p><p>• Adição de Anion alqulneto</p><p>• Adição de nitrila</p><p>(formação de cianoidrina)</p><p>• Síntese de Wittig de alquenos</p><p>R',,,Jlc,</p><p>lsoc'2</p><p>(1) DIBAL-H</p><p>c2> ~o</p><p>(1) DIBAL-H</p><p>(2) H20</p><p>R'- C=== N ,</p><p>(1) A"MgBr</p><p>ou FrLi</p><p>(2) H30</p><p>OH</p><p>R' ~ OR</p><p>R"(H)</p><p>ROH, OR</p><p>cat.HA ~</p><p>)</p><p>H20 , A' OR</p><p>cat. HA R''( H)</p><p>r ~~eyNi l</p><p>R'~ SA R' ~ H</p><p>A1H) A1~</p><p>OH</p><p>-------------'• R' l (1)Rc =c- ~ e</p><p>(2) H:P-:_ R"(H) ~ ' R</p><p>RN!-½,</p><p>cat. HA</p><p>(1) CN</p><p>(2) H30 t</p><p>OH</p><p>R'~ C~ N</p><p>R"(H)</p><p>(1) CHR3R4Br, (C6H5bP</p><p>(2) RLi ( como base forte)</p><p>A, / A</p><p>N</p><p>~ ~</p><p>>=<</p><p>• Síntese de enamina</p><p>• Síntese de i mina</p><p>o</p><p>R'A OH</p><p>o</p><p>R'A OR"</p><p>R'- C=== N N</p><p>/ A</p><p>- 1-. R"(H)</p><p>R"{H) ~</p><p>• Redução a álcoois</p><p>(esquerda, centro) R'A R"(H)</p><p>(E)e (Z)</p><p>'f;ua-:.00 R' possui um</p><p>hidrogênio para remoção)</p><p>~</p><p>Q.</p><p>CD -,</p><p>Q.</p><p>o</p><p>(n</p><p>~</p><p>n</p><p>CD</p><p>r+ o</p><p>:,</p><p>C></p><p>(n</p><p>~</p><p>~g~</p><p>li</p><p>...</p><p>--o</p><p>w</p><p>204 Capítulo 17</p><p>o (avl</p><p>(b) OMe</p><p>(e)</p><p>(e) (a)</p><p>_JL 1 - TMS</p><p>(b)</p><p>2.4 2,2 1,2 1,0 _________ ,,.___ ___ ....___ ____ .. __ I</p><p>8 7 6 5 4 3 2 1</p><p>(5 H (ppm)</p><p>Figura 11.4 Espectro de RMN de 1H de 300 MHz do propanoato de metila. As expansões dos</p><p>sinais são mostradas nos gráficos inseridos.</p><p>o</p><p>Os átomos de carbono dos gropos alquila dos ácidos carboxílicos e seus derivados têm</p><p>deslocamentos químicos de RMN de 13C em campo muito mais alto. Os deslocamentos</p><p>químicos para cada carbono do ácido pentanoico são os seguintes:</p><p>o</p><p>13~ 9,7</p><p>22,0 3411 OH</p><p>Deslocamentos químicos</p><p>de RMN de 13C (6)</p><p>,</p><p>17.3 Preparação de Acidos Carboxílicos -------</p><p>A maioria dos métodos para a preparação de ácidos carboxílicos foi apresentada</p><p>anteriormente:</p><p>1. Oxidação de alquenos. Aprendemos na Seção 8.17A que os alquenos podem ser</p><p>oxidados a ácidos carboxílicos com solução alcalina de KMnO4 a quente:</p><p>(1) KMnO .., OH</p><p>R~ R calor</p><p>EouZ (2) H30</p><p>o o</p><p>~ OH + R' ~ OH</p><p>Alternativamente, os ozonetos (Seção 8.17B) podem ser submetidos a condições</p><p>oxidativas, com produção de ácidos carboxílicos:</p><p>R~ R'</p><p>EouZ</p><p>o</p><p>OH</p><p>o</p><p>+ R')lOH</p><p>2. Oxidação de aldeídos e álcoois primários. Os aldeídos podem ser oxidados a ácidos</p><p>carboxi1icos com agentes oxidantes moderados tais como Ag(NH;02+OH- (Seção</p><p>16.12B). Os álcoois primários podem ser oxidados com KMnO4 • Os aldeídos e álcoois</p><p>primários são oxidados a ácidos carboxi1icos com ácido crômico (H2CrO 4) em solução</p><p>aquosa de acetona (a oxidação de Jones; Seção 12.4C).</p><p>~ (1) Ag.p ou Ag(NH3h OH ~</p><p>R/'-..H (2) H30 R~ OH</p><p>Ácidos Carboxílicos e Seus Derivados</p><p>o</p><p>~ OH (1 ) KMn040H-</p><p>calor</p><p>(2) H30</p><p>OH</p><p>o o</p><p>~ H</p><p>ou ~</p><p>HiCrO.o jlOH A,,, " OH</p><p>3. Oxidação de alquilbenzenos. Os grupos alquila primários e secundários (mas não os</p><p>grupos terciários) diretamente ligados a um anel benzênico são oxidados pelo KMn0 4</p><p>formando o grupamento -C02H (Seção 15 .13C):</p><p>U R (1) KMnO,, OH</p><p>calor</p><p>(2) H3Q+</p><p>o</p><p>1</p><p>OH</p><p>4. Oxidação do anel benzênico. O anel benzênico de um alquiJbenzeno pode ser</p><p>convertido em um grupo carboxila através da ozonólise, seguida de tratamento com</p><p>peróxido de hidrogênio (Seção 15.13D):</p><p>5. Hidrólise de cianoidrinas e outras nitrilas. Vllllos na Seção 16.9 que aldeídos e</p><p>cetonas podem ser convertidos em cianoid.rinas , e que essas podem ser hidrolisadas</p><p>a a-hidroxiácidos. a hidrólise do grupo -CN, ele é convertido a -C02H. O meca­</p><p>nismo da hidrólise de nitrilas é abordado na Seção 17 .8H:</p><p>o</p><p>~ + HCN</p><p>~ R'</p><p>As nitrilas também podem ser preparadas</p><p>através de reações de substituição nucleofílica</p><p>de haletos de alquila com cianeto de sódio. A hidrólise da nitrila produz um ácido</p><p>carboxílico com uma cadeia contendo um átomo de carbono a mais do que o haleto de</p><p>alquila original:</p><p>Reação Geral</p><p>Exemplos Específicos</p><p>~ CI</p><p>HO</p><p>NaCN</p><p>(80%)</p><p>Br~ Br NaCN</p><p>(77-86%)</p><p>R'-.../CN</p><p>~ CN</p><p>HO</p><p>3-Hidroxi ...</p><p>propanonitrlla</p><p>HA</p><p>H20</p><p>calor</p><p>OH</p><p>(1) oH- . ~o</p><p>(2) H Q+</p><p>(Í5-80%)</p><p>+ NH + 4</p><p>HO~ OH</p><p>Acido</p><p>3-hidroxlpropanoico</p><p>o o</p><p>NC~ CN</p><p>Pentanodinitrila</p><p>H Q+</p><p>3 ) HO</p><p>(77-86%)</p><p>Acido glutárico</p><p>205</p><p>OH</p><p>206</p><p>Problema de Revisão 17.5</p><p>Problema de Revisão 17.6</p><p>Capítulo 17</p><p>Este método sintético geralmente é limitado ao emprego de haletos de alquila primários.</p><p>O íon cianeto é uma base relativamente forte, e a utilização de haletos de alquila</p><p>secundários ou terciários leva basicamente a um alqueno (através de uma eliminação</p><p>E2) em vez de uma nitrila (por meio de uma substituição SN2). Os haletos de arila</p><p>(exceto aqueles com grupos nitro em posição orto e para) não reagem com cianeto de</p><p>sódio.</p><p>6. Carbonatação de reagentes de Grignard. Os reagentes de Grignard reagem com</p><p>dióxido de carbono para produzir carboxilatos de magnésio. A acidificação produz</p><p>ácidos carboxílicos:</p><p>o</p><p>jlOH</p><p>ou</p><p>Ar-Br</p><p>Esta síntese de ácidos carboxílicos é aplicável a haletos pnmanos, secundários,</p><p>terciários, de alila, de benzila e de arila, desde que eles não tenham grupos incompatíveis</p><p>com uma reação de Grignard (veja a Seção 12.8B):</p><p>;fOH</p><p>Cloreto de tero-butila Ácido 2,2-dimetilpropanoico</p><p>(rendimento global 79-80%)</p><p>~ CI E~</p><p>2</p><p>~ ~ MgCI</p><p>Cloreto de butila</p><p>~ Br</p><p>V</p><p>~MgBr</p><p>V</p><p>Bromobenzeno</p><p>o</p><p>~ OH</p><p>Ácido pentanoico</p><p>(rendimento global 80%)</p><p>o</p><p>ci'º"</p><p>Ácido benzoico</p><p>(85%)</p><p>Mostre como cada um dos seguintes compostos pode ser convertido a ácido benzoico:</p><p>(a) u (b) UBr (e)</p><p>1 1 ~</p><p>~ ~</p><p>o</p><p>if</p><p>(d) ~</p><p>V</p><p>(e) Álcool benzílico (f) Benzaldeído</p><p>Mostre como você prepararia cada um dos seguintes ácidos carboxílicos através de uma</p><p>síntese de Grignard:</p><p>(a) ~OH (b)</p><p>Vº</p><p>o</p><p>~ OH</p><p>(e) o</p><p>~ OH</p><p>(d) Ácido 4-metilbenzoico (e) Ácido hexanoico</p><p>Aminas com Funções Biológicas</p><p>Aminas Nomenclatura</p><p>Arilaminas</p><p>Aminas Heterocíclicas</p><p>Aminas Propriedades Físicas</p><p>Aminas Estrutura</p><p>Estrutura de uma amina</p><p>Interconversão dos</p><p>enanciômeros de uma amina</p><p>Sais quaternários de amônio tais</p><p>como este podem ser resolvidos</p><p>Aminas Basicidade</p><p>Aminas Basicidade</p><p>Pela liberação dos elétrons, estabilizando o íon através da dispersão</p><p>da carga</p><p>Arilaminas Basicidade</p><p>pKa do íon aminio</p><p>Aminas Heterocíclicas Basicidade</p><p>pKa do íon aminio</p><p>correspondente</p><p>pKa do íon aminion</p><p>correspondente</p><p>Aminas e Amidas</p><p>Sais de Aminas e Amônia Quaternária</p><p>Brometo de tetraetilamônio</p><p>(um sal quatrernário de amônio)</p><p>Iodeto de trietilamínio</p><p>Brometo de dietilamínio</p><p>Cloreto de etilamínio</p><p>Solubilidade de Aminas</p><p>em Ácidos Aquosos</p><p>Amina insolúvel em</p><p>água</p><p>Sal de amínio</p><p>solúvel em água</p><p>Amida insolúvel em água (não</p><p>solúvel em ácidos aquosos)</p><p>Aminas como Agentes de Resolução</p><p>Estes ácidos são</p><p>diastereoisomeros e</p><p>podem ser separados</p><p>Ácido (R,S) Racêmico</p><p>(R)-Amina</p><p>(oticamente pura)</p><p>Preparação de Aminas – Reações</p><p>de Substituição Nucleofílica-Co</p><p>Este método é de aplicação sintética muito limitada porque ocorrem</p><p>múltiplas alquilações</p><p>Preparação de Aminas – Reações</p><p>de Substituição Nucleofílica</p><p>Síntese de Gabriel</p><p>Preparação de Aminas – Reações</p><p>de Substituição Nucleofílica</p><p>Aminas Aromaticas através da</p><p>Redução de Nitrocompostos</p><p>Aminas 1ª, 2ª e 3ª a partir da</p><p>Aminação Redutiva</p><p>Aminas 1ª, 2ª e 3ª a partir da</p><p>Aminação Redutiva</p><p>Aminas 1ª, 2ª e 3ª a partir da</p><p>Aminação Redutiva</p><p>Aminas 1ª, 2ª e 3ª a partir da</p><p>Aminação Redutiva</p><p>Aminas 1ª, 2ª e 3ª a partir da Redução</p><p>de Nitrilas, Oximas e Amidas</p><p>Nitrilas podem ser preparadas a partir</p><p>de haletos de alquila e –CN ou a partir</p><p>de aldeídos e cetonas como</p><p>cianohidrinas</p><p>Oximas podem ser preparadas a partir</p><p>de aldeídos e cetonas</p><p>Amidas podem ser preparadas a partir</p><p>de cloretos ácidos, anidridos ácidos e</p><p>ésteres</p><p>Aminas 1ª, 2ª e 3ª a partir da Redução</p><p>de Nitrilas, Oximas e Amidas</p><p>Aminas 1ª, 2ª e 3ª a partir da Redução</p><p>de Nitrilas, Oximas e Amidas</p><p>Aminas 1ª Rearranjo de Hofmann</p><p>As aminas preparadas por este tipo de reação</p><p>não são contaminadas por aminas 2ª e 3ª</p><p>Aminas 1ª Rearranjo de Hofmann</p><p>Aminas</p><p>Mecanismo das Reações</p><p>Reações das Aminas</p><p>Uma amina agindo como base</p><p>Uma amina agindo como um nucleófilo em uma reação de alquilação</p><p>Uma amina 1ª ou 2 ª agindo como um nucleófilo em uma reação de acilação</p><p>Aminas</p><p>Mecanismo das Reações</p><p>O grupo amino agindo como um grupo ativante e como diretor orto-para</p><p>em uma substituição eletrofílica aromática</p><p>Substituição Eletrofílica Aromática</p><p>Reação das Aminas com HONO</p><p>co</p><p>Síntese de Sais de Diazônio</p><p>Diazotação</p><p>Síntese de Sais de Diazônio</p><p>Reação de Sandmeyer</p><p>Troca por Hidrogênio</p><p>Reações de Acoplamento</p><p>Síntese de Sais de Diazônio</p><p>Reação de Aminas com</p><p>Cloretos de Sulfonila</p><p>Aminas 1ª e 2ª reagem com cloretos de sulfonilas para formar sulfoamidas</p><p>Quando aquecidas com ácido, sulfoamidas são hidrolisadas a aminas</p><p>Esta hidrolise é muito mais lenta, entretanto, do que a hidrolise de carbamatos</p><p>Teste de Hinsberg</p><p>Síntese das Drogas Sulfas</p><p>Eliminação de Hofmann</p><p>Eliminação de Cope</p>