Esercizio n°5 di sintesi organica

Esercizio n°5 di sintesi organica
Eseguite la seguente reazione a più stadi utilizzando come fonte di atomi di carbonio esclusivamente la molecola iniziale (etilene).
O
?
CH2 CH2
CH3 CH2 CH2 C
OH
etilene
acido butanoico
Soluzione:
Per progettare in modo corretto la via di sintesi, la strategia migliore è la retro sintesi o sintesi a
gambero. Si tratta di capire, passo passo, quali reazioni effettuare a partire dalla molecola finale
ponendosi ogni volta la domanda: quale reazione è la più conveniente per ottenere questa molecola?
Tra tutte le reazioni che possono dare la molecola in questione, sceglieremo quella che parte da
reagenti che più si accordano con le molecole di partenza.
Gli acidi carbossilici si possono ottenere per ossidazione degli alcoli, quindi l’acido butanoico lo
possiamo ottenere ossidando l’1-butanolo.
OH
O
H2CrO4
CH3 CH2 CH2 C
CH3 CH2 CH2 CH2
H2SO4
OH
Il problema ora si è spostato: come si può sintetizzare l’1-butanolo a partire dall’etilene o da
frammenti di due atomi di carbonio?
Gli alcoli superiori si possono sintetizzare condensando un aldeide e un reattivo di Grignard, ma per
ottenere 1-butanolo dovremmo condensare due frammenti di 3 carboni e 1 carbonio, reazione non
accettabile nel nostro caso perchè disponiamo solo di frammenti di 2 carboni.
MgBr
O
OH
etere
CH3 CH2 CH2
+ H C H
CH3 CH2 CH2 CH2
Se utilizzassimo in questa condensazione frammenti di due carboni otterermmo invece 2-butanolo.
MgBr
O
etere
CH3 CH2
+
H C CH3
OH
CH3 CH2 CH CH3
Per ottenere 1-butanolo condensando frammenti di due atomi di carbonio, la via più semplice è
condensare un reattivo di Grignard con un epossido.
MgBr
CH3 CH2
O
+
etere
CH2 CH2
OH
CH3 CH2 CH2 CH2
Con questa sintesi si possono ottenere alcoli primari con una catena di carboni più lunga di due
unità rispetto alla catena del reattivo di Grignard.
L’epossido e il reattivo di Grignard si possono ottenere con facilità dall’etilene.
Sintesi n°5
prof. M.Tonellato - ITIS Natta - Padova
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Siamo ora in grado di scrivere tutti i passaggi della sintesi richiesta:
Br
MgBr
Mg
HBr
CH3 CH2
CH2 CH2
etilene
CH3 CH2
bromuro di etilmagnesio
bromoetano
O
CH3COOOH
CH2 CH2
CH2 CH2
etilene
epossido
MgBr
CH3 CH2
O
+
bromuro di etilmagnesio
OH
OH
etere
CH2 CH2
CH3 CH2 CH2 CH2
epossido
1-butanolo
O
H2CrO4
CH3 CH2 CH2 C
CH3 CH2 CH2 CH2
H2SO4
1-butanolo
Sintesi n°5
OH
acido butanoico
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