Wrzesień zbliża się  wielkimi krokami, a to dla studentów – przynajmniej niektórych – oznacza ciężką i nierówną walkę na egzaminach poprawkowych. Od kilku dni pogoda raczej zachęca do nauki , więc na forum można napotkać wiele wpisów nasyconych przerażeniem Chemia organiczna jest tematem wielu takich postów (zob. np. tutaj lub tutaj).

Przyjrzymy się dzisiaj jednemu z zadań, żeby pokazać, że nie taki diabeł straszny (choć tkwi w szczegółach). Treść zadania jest następująca (pisownia oryginalna):

3.Wykorzystując odpowiednie związki Grignarda, zaproponuj metody syntezy następujących alkoholi:
a) 1-fenylo-1-propanol
b) 2-fenylo-2-propanol
c) 1-fenylo-2-propanol
d) 3-fenylo-1-propanol
e) trifenulometanol

Związki, o których mowa w zadaniu wyglądają następująco:

Ok, na pierwszy rzut oka – dla niewprawionego retrosyntetyka – zaplanowanie syntezy takich alkoholi może być trudne. Postaram się pokazać, że wykorzystując strategię dyskonekcji można zaproponować (w niektórych przypadkach) nawet kilka metod syntezy. Zanim jednak zabierzemy się za dyskonekcje, to musimy wiedzieć, które wiązanie jest tworzone w reakcji pomiędzy odczynnikiem Grignarda, a związkiem karbonylowym:

Oznacza to, że każde wiązanie węgiel-węgiel wychodzące od atomu węgla związanego z tlenem może zostać potencjalnie zawiązane przy udziale związku Grignarda. Skoro to wiemy, to zaczynamy działać.

1-Fenylopropan-1-ol

Retrosyntezę związku 1 możemy zrealizować na dwa sposoby (A i B), które przedstawiłem na  powyższym schemacie. Dyskonekcja A prowadzi do syntonów I i II, których ekwiwalentami syntetycznymi są bromek fenylomagnezowy (6) i aldehyd propionowy (7). Reakcja pomiędzy tymi dwoma związkami powinna skutkować utworzeniem oczekiwanego 1-fenylo-1-propanolu (1). W analogiczny sposób dyskonekcja B pokazuje nam, że substratami w tej reakcji mogą równie dobrze być benzaldehyd (8) i bromek etylomagnezowy (9). Jak widzicie, dla tak prostego alkoholu możemy zaproponować aż 2 metody syntezy z wykorzystaniem odczynnika Grignarda (a przecież są również inne możliwości, o których tutaj nie wspominamy).

2-Fenylopropan-2-ol

Z 2-fenylpropan-2-olem (2) sprawa wygląda podobnie. Dyskonekcja A prowadzi do acetonu (10) i odczynnika Grignarda 6, jako substratów. Dyskonekcja B pokazuje inną możliwość. Ponieważ atom węgla w związku 2, na którym siedzi grupa OH jest związany z dwiema identycznymi grupami (metylowymi), to oznacza, że można dokonać dyskonekcji właśnie tych dwóch grup jednorazowo. W takim wypadku substratami będą odpowiedni benzoesan 11 i bromek metylomagnezowy (12). Warto sobie przypomnieć (nie tylko do egzaminu )jak reaguje związek Grignarda z estrami

1-Fenylopropan-2-ol

 

W tym wypadku odczynnik Grignarda możemy zastosować na 3 sposoby. Najciekawsze tutaj są dyskonekcje B i C. B – ponieważ prowadzi do względnie łatwo dostępnych substratów (bromek benzylomagnezowy (14) można przygotować z taniego bromku benzylu). Dyskonekcja C pokazuje natomiast, że substratem w takiej syntezie mógłby być tlenek propenu (16). Taki epoksyd jest handlowo dostępny w swoich formach enancjomerycznych, co może okazać się rzeczą istotną – gdybyście potrzebowali konkretnego enancjomeru związku 3. Dyskonekcja A prowadzi do niewielkiego uproszczenia cząsteczki docelowej (przecinamy wiązanie znajdujące się na peryferiach cząsteczki) i dlatego z punktu widzenia retrosyntezy nie jest zbyt interesująca.

 

3-Fenylopropan-1-ol

 

Prosty, 1°-alkohol 4 może zostać otrzymany z formaldehydu (18) i oksiranu (19) oraz odpowiednich odczynników metaloorganicznych – tak jak to pokazałem na schemacie. Na pierwszy rzut oka dyskonekcja C wydaje się nie mieć zastosowania w rozwiązaniu tego problemu. Ale jeśli zastanowimy się nad tym, to może wpadniemy na np. 1,4-addycję związku Grignarda 6, wobec związków miedzi, do akrylanu 20. Produkt takiej reakcji (ester) będzie trzeba potem oczywiście zredukować do alkoholu, ale takie podejście pokazuje możliwości jakie drzemią w tej reakcji

 

Trifenylometanol

Łatwo zobaczyć, że trzy identyczne grupy (fenylowe) siedzą na jednym atomie węgla. Możemy więc – podobnie jak w przypadku alkoholu 2 – spróbować syntezy z odpowiedniego estru – np. benzoesanu metylu (21). Ale dlaczego nie włożyć wszystkich trzech grup za jednym zamachem? Można to zrobić startując z węglanu dietylu 22 (w trakcie addycji trzech cz ąsteczek związku magnezoorganicznego węglan przechodzi w ester, ester w keton, keton w alkohol trzeciorzędowy).

Na koniec mały cytat z postu użytkowniczki:

Próbowałam się nauczyć, zrozumieć, wykuć i nic.

Mam nadzieję, że udało mi się pokazać, że da się to zrozumieć i da się tego nauczyć Wykuwać nie trzeba.

Zobacz podobne posty:

Określanie polarności – to może pomóc!, Loperamid, Tramadol, 2-metylohept-6-enal: kilka strategii, Darlinina – część 2, W poszukiwaniu strategicznej dyskonekcji