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SÍNTESE ORGÂNICA
Helmoz R. Appelt
Introdução à Síntese Orgânica 20/08/2010
www.qmclink.com
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ESTRATÉGIAS EM SÍNTESE ORGÂNICA
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Planejamento de uma SínteseFatores a serem considerados:•
I) Disponibilidade do material de partida e dos reagentes
•
II)Emprego do menor número possível de etapas até
o
objetivo final. Uma rota sintética com 10 passos, e um
rendimento de 80% em cada etapa, dá
um rendimento global de somente 10,7%.
•
III) Ao planejar a síntese devemos considerar a construção de todo o esqueleto carbônico, incluindo as ramificações e
grupos funcionais nas posições corretas.•
IV) Idealmente, cada etapa da síntese deve formar somente o produto desejado, sem subprodutos.
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Tipos de Síntese
a) Linear (Trabalho em Série): Pequenas unidades vão sendo acrescentadas uma a uma à cadeia, em seqüência
b) Convergente (Trabalho em Paralelo): Divide-se a molécula em partes aproximadamente iguais, e assim sucessivamente, com os fragmentos, de maneira a que os fragmentos sejam unidos simultaneamente.
c) Síntese Parcialmente Convergente (Mista): união dos dois tipos anteriores
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Síntese Linear X Síntese Convergente: Qual a mais eficiente?Considerando a síntese da molécula hipotética A-B-C-D-E-F-G-H
AB
A-BC
A-B-CD
A-B-C-DE
A-B-C-D-EF
A-B-C-D-E-FG
A-B-C-D-E-F-GH
A-B-C-D-E-F-G-H
90%
90%
90%
90%
90%
90%
90%Rend. Global: 48%
Síntese Linear
AB
A-B
CD
A-B-C-D
EF
G
H
A-B-C-D-E-F-G-H
C-D E-F G-H
E-F-G-H
Rend. Global: 73%
Síntese Convergente
90% 90% 90% 90%
90% 90%
90%
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Análise Retrossintética (Desconexão Molecular)
Esta abordagem começa com a estrutura-alvo e então retrocede artificialmente, clivando a estrutura em seções conhecidas como synthons. Cada uma das etapas do retrocesso é representada por uma seta dupla (), enquanto o símbolo (~~~~) é desenhado sobre a ligação quebrada na molécula-alvo. Cada um dos synthons possíveis é convertido, no papel, em um composto real conhecido, o equivalente sintético. A análise é repetida com os reagentes de cada etapa da retrossíntese até que os materiais iniciais prontamente disponíveis sejam obtidos.
Mais freqüentemente, as ligações são desconectadas por fissão heterolítica. Desconexões homolíticas costumam ser descartadas porque é difícil prever o resultado da reação de reconexão.
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•Equivalente SintéticoReagente contendo a função de um "Synthon", o qual não pode ser usado por ser muito instável.
•"Synthon"Fragmento idealizado (geralmente um íon) o qual pode ser ou não um intermediário da reação.
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O
O OH
O
Exemplo
AAS: Ácido Acetil
Salicílico
Molécula Alvo
ou
Synthons
Synthons
O
O OH
O
O
O OH
O
O
O OH
O
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Molécula Alvo
Synthons
EquivalentesSintéticos
ÁcidoSalicílico
Cloretode Acila
O
O OH
O
O
O OH
O
OH
O OH
O
Cl
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Síntese
a) Escrever o plano de acordo com a análise retrossintética, acrescentando reagentes e condições.
b) Modificar o plano de acordo com os fatores inesperados ou com os sucessos no laboratório.
OH
O OH
Cl
OO
O OH
Obase / solvente
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Polaridade Latente: Planejando a retrossíntese!
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Synthons e Equivalentes Sintéticos Comuns
R-
EtO
O
R
O
R
O
-
-
-
RMgBr; RLi; LiCuR2
R
O
EtO
O
-
CN-
S S
N C -
R+
R R
OH
R
OH
R
O
O
+
+
+
+
R-Br; R-I; R-OMs; R-OTsR = alquil
R R
O
R
O
R
O
O
X
X = Cl; RCOO
O OH
+CO2
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Exemplos:
Ph Ph
OH
O
CH3
O
CH3
OH
Ph
H3CH3C
Ph
O OH
O
OH
O O
O
OH
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Ph Ph
OH
Ph Ph
OH
Ph
O
HPh
BrMg+
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O
CH3
O
CH3
O
CH3I+
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O
CH3
O
CH3
O
+ (CH3CH2)2CuLi
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OH
Ph
H3CH3C
OH
Ph
H3CH3C
H3C CH3
O
PhBrMg+
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Ph
O OH
Ph
O OH
Ph
O O
H
+Base
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O
OH
O
OH
O
+O
Base
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O OO
O
O
+
O
Base
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O
OH
O
OH
O
+O
Base
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Interconversão
de Grupos Funcionais
Em alguns casos precisamos promover uma interconversão
de grupo funcional para podermos encontrar synthons
e equivalentes sintéticos
adequados para nossa retrossíntese.
Ph Ph
OH
FGIPh Ph
O
Durante a síntese a FGI deve ser desfeita.
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Síntese:
Br Ph
Ph Ph
O
Ph
O
Base
Ph Ph
OH
A FGI é
desfeita!
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Tipos de comuns de FGI
Álcoois ↔ Compostos Carbonílicos;
Álcoois ↔ Halogênios;
Ligações Duplas ↔ Álcoois;
Ligações Duplas ↔ Halogênios.
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Como definir o tipo de síntese e o melhor ponto de quebra?
Normalmente, o modelo de síntese convergente dá melhores rendimentos. Por isso, é preferida.
Como planejar a desconexão?1 – A síntese será linear ou convergente? S. Convergente: quebras centralizadas (sempre que possível).
2 – As desconexões devem produzir precursores mais simples (menores)
3 – Observar a polaridade latente da molécula-alvo para atribuição de carga aos “synthons”.
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Este material faz parte do Curso Introdução à Sintese Orgânica,
disponível em
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