Chimica organica 3

VIA DELLO SHIKIMATO.

SINTESI ACIDO CORISMICO. 20

APPLICAZIONI ACIDO CORISMICO. Attività antiossidante

L’H aggiunto si stacca solo in presenza di NAD+ PER FORMARE LA TIROSINA.

21

ACIDO CINNAMICO (CATABOLISMO FENILALANINA E TIROSSINA).

22

ACIDO SALICILICO ACIDO VANILINICO 23

24

25

26

27

VITAMINA E

INRANCIDIMENTO DELL’OLIO PROD RADICALI 28

INRANCIDIMENTO DELL’OLIO PRODOTTI SECONDARI.

BIOSINTESI TRIPTOFANO DA HA CORRISMICO 29

BIOSINTESI ACETATO.

PRINCIPALI ACIDI GRAZZI E POLICHETIDI. 30

ALLUNGAMENTO DI DUE Unità C2 PER LA FORMAZIONE DI ACIDI GRASSI SATURI

VA ALLA VIA DELL’ACETATO *

31

ACIDI GRASSI POLINSATURI. 32

POLICHETIDI AROMATICI. 33

34

METABOLITI INDOTTI. 35

SINTESI DA VALINA A PROPENIL CIPOLLA 36

SINTESI DA ALLINA AD AGLICINA USA QUELLA PRECEDENTE.

37

REAZIONI DI O/C ALCHILAZIONE 38

39

40

41

STEREOCHIMICA

INDICE.

 INTRODUZIONE ALLA STEREOCHIMICA PAG 42.

 PROCHIRALITà PAG 44.

 ESEMPI DI PRO CHIRALITA’ PAG 45

 REAZIONI PRO CHIRALI ENZIMATICHE46

 RISOLUZIONE RACEMO PAG 47. IMPORTANTE ULTIMO METODO

 RISOLUZIONE CON ACIDO DI MOSHER. PAG 47

 RISOLUZIONE CON SALE ED ENZIMATICA PAG 48.

 REAZIONI STEREOSPECIFICHE INTRO PAG 49

 REAZIONI STEREOSELETTIVE PAG 49

 ESEMPIO DI SINTESI STEREOSELETTIVA. PAG 49/50

 Reazioni enantiospecifiche sn2 pag 50

 REAZIONE CON ALCHENI DIASTEREOSPECIFICHE PAG 50

 REAZIONE DI IDROBORAZIONE PAG 50.

 Dipendenza dal C=O e nomenclatura prochirale pag 51

 Modello di felkin-ahn FUNZIONAMENTO. ATTENZIONE AI CASI pag 52.

 EFFETTO DEGLI ATOMI ELETTRONEGATIVI. PAG 53

 FELKIN AHN E CRAM CHLATION CONTROL. PAG 53

 AUSILIARIO CHIRALE PAG 55

 ESEMPIO DI AUSILIARIO CHIRALE E UTILIZZO PAG 56

 REAGENTE CHIRALE ED ESEMPIO C=O RIDUZIONE PAG 57

 APPLICAZIONE PRODOTTO REAGENTE CHIRALE PAG 59

 Mitsunobu reaction PAG 59

 C=O ALLILAZIONE PAG 60

 CATALISI CHIRALE CBS REAZIONE PAG 61

 ESEMPIO CBS PAG 62 42

INTRODUZIONE.

Isomeri di costituzione. 43

Stereoisomeri

Chiralità

Qualunque oggetto (e quindi qualunque molecola) ha un'immagine speculare (con l'eccezione dei

vampiri). Alcuni oggetti sono però identici (sovrapponibili) alla propria immagine speculare. Altri

oggetti non sono identici (sovrapponibili) alla propria immagine speculare. I primi vengono detti

achirali I secondi vengono detti chirali Solo le molecole chirali possono avere un enantiomero. La

presenza di un piano di simmetria è condizione sufficiente affinché un oggetto (o una molecola) sia

achirale. Tuttavia (anche se non molto frequentemente) vi sono oggetti o molecole achirali prive di

un piano di simmetria

LA CHIRALITA’ è UNA PROPRIETA’ DI POCHE MOLECOLE E DIPENDE DALLA SIMMETRIA.

Le molecole chirali hanno diverse proprietà ottiche.

44

Si definisce composto meso un composto chimico la cui molecola contiene più stereocentri ma nel

suo complesso, a causa dell'esistenza di un piano di simmetria interno, risulta otticamente inattivo.

Tale genere di composto presenta tipicamente anche forme enantiomeriche. Le forme meso si

possono riconoscere dagli atomi chirali legati agli stessi sostituenti.

A differenza di un racemo, miscela equimolecolare di una coppia di enantiomeri, un composto

meso è un composto puro che non presenta attività ottica. Il termine "compensazione interna",

PROCHIRALITA’

È la proprietà di una molecola achirale di diventare chirale in un singolo passaggio. Questo

passaggio può essere la sostituzione o l'addizione di un atomo o di un gruppo di atomi alla

molecola

.

LA FACCIA PLANARE CHE PUO’ DIVENTARE TETRAEDRICO è DIFFERENTE DA SOPRA A SOTTO.

IL CENTRO DELLA FACCIA PLANARE è DISEGNATO RE SE I GRUPPI HANNO Priorità ORARIA, è

DISEGNATO SI SE HANNO Proprietà ANTIORARIA.

45

SE UNA MOLECOLA PROCHIRALE HA SUE ATOMI UGUALI.

SI CHIAMA PRO S SE DIVENTA S, SI CHIAMA PRO R SE DIVENTA R.

46

47

RISOLUZIONE DELLE SOLUZIONI RACEMO SIGNIFICA SEPARARE GLI ENANTIOMERI CHE

FORMANO LE SOLUZIONI.

UN METODO è LA CROMATOGRAFIA CHIRALE.

UN ALTRO METDO è LA RISOLUZIONE TRAMITE NMR.

ALTRO METODO è LA DERIVAZIONE DI ENANTIOMETRI ATTRAVERSO AGENTI CHIMICI.

PER UNA BUONA ESTRAZIONE BISOGNA:

 Il reagente deve essere enatiomericamente puro

 Deve reagire al 100%

 Non deve creare altri racemi stereogenici

 Deve contenere un punto di attacco

 Una soluzione racemo deve essere convertita in diastereoisomeri

 Non deve essere reversibile

 I diastereoisomeri devono essere separati dalla cromatografia achirale.

Esempio

ESTRAZIONE CON ACIDO DI MOSHER. 48

RISOLUZIONE CON SALE.

RISOLUZIONI ENZIMATICHE. 49

REAZIONI STEREOSPECIFICHE.

Reazioni stereospecifica è una reazione in cui la stereochimica del materiale di partenza determina

la stereochimica del prodotto; non c'è scelta. Occasionalmente, il termine può essere usato con

reagenti chirali o catalizzatori se la configurazione del prodotto dipende unicamente dalla

configurazione del catalizzatore o del reagente.

Se la reazione parte con un materiale chirale la reazione è enantiospecifica.

Se la reazione parte da un diastereoisomero, il controllo della reazione non è assoluto, la reazione

è diastereospecifica.

Tipico esempio è la sostituzione sn2 e la reazione può essere inversa.

Esempio.

REAZIONI STEREOSELETTIVE.

Una reazione in cui uno stereoisomero di un prodotto si forma preferenzialmente rispetto ad un

altro. Il meccanismo non impedisce la formazione di due o più stereoisomeri ma uno sarà

predominante.

Se un centro stereogenico viene introdotto in una molecola in modo tale che gli stereoisomeri

vengono prodotti in quantità ineguali la reazione è diastereoselettiva.

Se una reazione chimica produce i due enantiomeri di un prodotto chirale in parte disuguale è

come una reazione enantioselettiva.

Esempio 50

Reazioni enantiospecifiche.

la reazione SN2 si verifica con completa inversione della stereochimica. Ma mantiene delle

informazioni.

è molto utile includere la stereochimica anche nei reagenti di partenza.

Reazioni con alcheni diastereospecifiche.

Idroborazione. 51

CONTROLLO DELLA STEREOSELETTIVITA’ DIPENDENZA DA C=O.

La reazione di un nucleofilo con un substrato chirale da due possibili diastereoisomeri.

La reazione è stereoselettiva se uno dei diastereoisomeri è predominante.

NOMENCLATURA PROCHIRALE.

Il carbonio trigonale non è un centro stereogenico ma può diventarlo.

Ad ogni faccia può essere assegnata un nome in base alle regole cip.

Se la molecola è chirale come nell’esempio di prima la faccia si dice diastereotopica.

Se la molecola è achirale come di seguito la molecola è enantiotopica.

52

MODELLO DI FELKIN-AHN.

Per spiegare o predirre la stereoselettività dell’addizione nucleofila al gruppo carbonilico con

l’adiacente centro stereogenico usiamo il modello di felkin-ahn.

Disegni la prozione di newman con il sostituente più grosso perpendicolare al C=O.

L’attacco del nucleofilo Nu avverrà lungo la traiettoria di burghi-dunitz risentendo del minimo

ingombro sterico passando per il sostituente più piccolo.

Scrivi la proiezione di newman del prodotto.

Riscrivi il prodotto in modo tradizionale.

Sebbene il modello predice l’orientamento dell’attacco, non da informazioni riguardo il grado di

selettività.

La diastereoselettività può essere spiegata e predetta mediante il modello felkin-ahn, parlando solo

della conformazione delle molecole.

È più facile se guardiamo la proiezione di newman del composto di partenza.

Ruotando il legame centrale fino ad ottenere la confromazione sfalsata.

Trovate le 6 possibili conformazioni.

Sono due le conforazoni favorite dove il sostituente è lontano sia da O che da H.

la dimensione del nucleofilo influisce notevolmente sulla diastereoselettività di addizione.

Nucleofili più grandi generalmente danno luogo a una maggiore diastereoselettività.

Anche la scelta del metallo produce selettività, anche se in questo caso potrebbe essere sterica.

La grandezza del sostituente sul substrato potrebbe creare

effetti di diastereoselettività.

Ancora più grande è gruppo più c’è selettività.

Va notato che i sostituenti più grandi normalmente si

traducono in una minore velocità di reazione 53

EFFETTO DEGLI ATOMI ELETTRONEGATIVI.

è difficile giustificare l'ottima selettività osservato sopra utilizzando semplicemente l’ingombro

sterico.

il gruppo Bn2N deve essere perpendicolare C = O ma un secondo fattore deve spiegare perché la

selettività è così alta.

È un effetto elettronico.

Graficamente.

quando un gruppo elettronegativo è perpendicolare C = O è possibile ottenere una

sovrapposizione del p greco orbitale e orbitale sigma.

i risultati di sovrapposizione portano ad un nuovo orbitale a più bassa energia, più suscettibili di

attacco nucleofilo.

Cosicche C=O risulta più reattivo quando è perpendicolare.

FELKIN AHN E CRAM CHELATION CONTROL.

se eteroatomo è in grado di creare un legame dativo con un metallo capace di chelare di 2 atomi

sia eteroatomo che carbonile insieme.

In questo modo si ripara la conformazione.

tali reazioni avvengono invariabilmente con grande selettività.

Sono considerate veloci.

Il metalllo chelante agisce come acido di lewis e attiva il gruppo carbonile all’attacco

Come mostrato ha una reversa slelettività rispetto al solo felkin anh.

54

L’esempio della sola felkin-anh da un solo diastereoisomero.

Il chelation control/cram chelato da il diastereoisomero opposto, la chelazione da un anello a 6

membri necessità di temperature basse per essere attivata la chelazione al carbonile.

55

AUSILIARIO CHIRALE.

Se molecola non contiene un centro stereogenico allora possiamo utilizzare un

ausiliario chirale

• La ausiliario chirale può essere rimosso in una fase successiva

QUESTO METODO CONSENTE UNA VIA ENANTIOSELETTIVA ATTRAVERSO L’UTILIZZO DI UN

DIARTEREOISOMERO. 56

ESEMPIO DI REAZIONE CON AUSILIARIO CHIRALE.

57

REAGENTE CHIRALE.

Chiaramente, reagenti chirali sono preferibili agli ausiliari chirali in quanto

funzione indipendente di chiralità del substrato o su substrati prochirali

• Un numero elevato sono stati sviluppati