Chimica organica - enoli e enolati

Condensazione aldolica

OH H HH OH O OO - ∆OH H HH Ph PhH -OH H HPh PhO OOH O 14Condensazione aldolicaMeccanismo OCH C H3 −OH O OH− O OO− OH 2CH −C−CH −C−H CH −C−CH −C−HC 3 2 3 2H C H aldolo2HH C3 C -OHC nucleofiloO O OH O−C elettrofilo -− OHCH −C=CH −C−H CH −C−CH =C−H3 2 3 2α,β-insaturaaldeide 15Condensazione aldolica2. Chetoni carbonile di un chetoneαcarbonio dell’altroOHO O−OH β-idrossichetoneR−CH −C−CH−C−R′R−CH −C−R′2 22 R′ R nuovo legame− ∆OH ,O=R−CH −C C−C−R′2 R′ Rα,β-insaturochetone 16Condensazione aldolica2. Chetoni OH O O-O OH ∆ mesitil ossidoO O O- HOOH Ph Ph Ph Ph 17Condensazione aldolica intramolecolare2. Chetoni O O O-OH ∆HOO -OHO O O O-OHH O2O HO HOO 18Condensazione aldolica intramolecolare2. Chetoni O O-OH∆O -OH OO OO

19Condensazione aldolica mista

Uno dei due componenti deve essere non enolizzabile, ossia non avere H-α.

tutti i possibili prodotti (4)+2

Il composto carbonilico enolizzabile viene aggiunto alla soluzione del composto carbonilico non enolizzabile in base.

non condensa con se stessa

20Condensazione aldolica mista

Esempi

dibenzalacetone

benzalacetone

21α βAldeidi e Chetoni ,β-insaturi

propenale

2-butenale

3-fenilpropenale

acroleina

crotonaldeide

cinnamaldeide

aldeide cinnamica

mesitilossido

benzalacetone

22α βAldeidi e Chetoni ,β-insaturi

H H

PhCH=O

H- ΔOH

23α βReattività Aldeidi e Chetoni ,β-insaturi

OO C C

ma C

CCC Nu

Nu

Nu

Nuα,β-insaturi

Carbonili

OO O

δO= +δ +δdue siti elettrofili 24α βAldeidi e Chetoni ,β-insaturi

Reazioni di addizione +HOO OH addizione 1,2 o diretta

Nu NuNu +HO OH OO Nu Nu NuNu ione enolato addizione 1,4 o coniugata

25α βAldeidi e Chetoni ,β-insaturi

Addizione diretta

1. Basi forti come RMgX, RLi, LAH: danno addizione diretta

OHO 1) PhMgBrH +2) H O3O OH

1) HC CNa C CH+2) H O3 OHO 1) LAH+2) H O3

26α βAldeidi e Chetoni ,β-insaturi

Addizione coniugata

2. La maggior parte degli altri Nu (basi più deboli): danno addizione coniugata

O CN ONaCNH HOH2 OO CH SH3 CH SH O 32O ONaN 3H O2 N3

27α βAldeidi e Chetoni ,β-insaturi

Addizione di Michael α,β-insaturoÈ l’addizione coniugata di un enolato a un composto carbonilico

H O O OO O O O 2enolato chetone compostoα,β-insaturo 1,5-dicarbonilico

28α βAldeidi e Chetoni ,β-insaturi

Addizione di Michael

O O O-O OHH H+-OH H O2O O O OH H

29α βAldeidi

e Chetoni ,β-insaturi

Addizione di Michael

β-Dichetoni

O O O O

O O – + H O+ OH 2 -16–9 7 K = 10K = 10 K = 10a eq a

OOO O O

NaOH+ OH

CH3 O 30α β

Aldeidi e Chetoni ,β-insaturi

Reazione di anellazione di Robinson

È un’addizione di Michael seguita da condensazione aldolica

OO -OH+ O O

O addizione condensazione

di Michael aldolica

O O 31α β

Aldeidi e Chetoni ,β-insaturi

Meccanismo della reazione di anellazione di Robinson

O O O- H OOH 2

OO O O O

O O H O- 2OH O

O O O O O O

O-OH O O O

HOH 32

Addizione coniugata di reagenti organorame

O OH

1) RMgX R addizione 1,2

2) H O3

Et O2 – +Cu Li + LiX

R2 RLi + CuX

di solito 2metile o 1° O O

R1) R CuLi

2) addizione 1,4

2) H O3 alchilazione alβcarbonio

Et O2 (CH ) CuLi

2 CH Li + CuBr Litio dimetil cuprato

3 23

O O

1) (CH ) CuLi

3 2

2) H O3

Alchilazione di ioni enolato

- la resa è di solito bassa

O O OOH R X perché compete la

R condensazione aldolica

alchilazione al C-α

metile o 1°

S

2Nβ-dichetoniI invece non condensano con se stessi:

O O O OK CO2 3R X+ RO OO K CO O2 3 -CH I OH3 ∆O OO 34Enolizzazione Esteriα ≅Esteri: Gli idrogeni in ad un carbonile estereo sono meno acidi, pK 24, diaα ≅quelli in di aldeidi e chetoni, pK 16–20 (Effetto del gruppo OR′).

aO O –6+ R'OH ~ 10KR C + R'O R C eqCH OR' CH OR'2 –16–22 K ~ 10K ~ 10a aβ-Chetoesteri O OOO 5C CCC + R'OH K ~ 10+ R'O eqR CH OR'OR'R CH2 : –16–11 K ~ 10K ~ 10 aa OO OOCarbanionestabilizzato per CC CCOR'CHR OR'CHRrisonanza con 2 35carbonili Reazioni di enolati di esteriα• Gli enolati di acidi ed esteri sono nucleofili al C e reagiscono conelettrofili:– alogeni – Reazione di Hell-Volhardt-Zelinski (per gli acidi)– alogenuri alchilici – Reazione di alchilazione di esteri– gruppi carbonilici – Reazione di condensazione di Claisen 36Reazione di

Hell-Volhardt-Zelinskyα-bromurazione• È una reazione di di acidi condotta con Br in2presenza di P elementare.

J 2PBr1. 2P + 3 Br 2 3J2. RCH COOH + PBr RCHBrCOOH + HOPBr2 3 2O O O O−R−CH −C−OH R−CH−C−Br R−CH −C−O−C−CH−R+2 2 − −− Br BrBr OO O O−R−CH −C−O−C−CH−R R−CH −C−O−C−CH−R2 2− −−Br Br BrBr – O O+R−CH −C−Br R−CH−C−OH2 −Br 37αReazione di -Alchilazione• Gli anioni enolato reagiscono con alogenuri alchilici per dareα-alchilazione.prodotti di OOO LiLDA R CR CR C OR'CHCH OR'OR'CH THF, -78°C HMPA2 -78°C R′′R′′–X OLiLDA: litio diisopropilammide N P NMeHMPA: esametilfosforammide 2Me N2 NMe2 38Condensazione di ClaisenUn estere enolizzabile in ambiente basico (alcolato)

reagisce con se stessoβ-chetoestere.per dare un carbonio carbonilico di un estereαcarbonio dell’altro estere

O O O−1) R'OR C2 R C C+CH OR' 2) H O CH CH OR'2 3 2 Rnuovo legame β-chetoestere 39

Meccanismo della Condensazione di Claisen

O OO −R'O R C R CR C OR'CH CH OR'OR'CH 2 :–22 CH OR'K ~ 10 2a R CO O OR C C + R′OHCH CH OR'2 –16~ 10KR a+ OH O3 R CO OO O CH OR'–R'OR C R CC C RCH OR'C:CH CHC CHOR' OR' 22 2 OR R –11K ~ 10a

La costante di eq. La costante di eq.è grande ~10 è piccola ~105 –11 40

Condensazione di Claisen

Esempi O O O1) NaOEt+2) H O OEtOEt 3 etil acetoacetatoetil 3-ossobutanoato1) NaOCH O OO 3+2) H O3 OCHOCH 33 41

Condensazione di Dieckmann

Condensazione di Claisen intramolecolare OO 1) NaOCH3CH O3 OCHOCH +2) H O 33 3O O-CH O3 OOCH O3 OCHOCH 33 OCHO 3O 42

Condensazione di Claisen mistaO O R′′O−R−CH