Química Orgánica 2 · Adición y condensación aldólica
syn-1-Hidroxi-2-metil-1-fenilpentan-3-ona (aldólica con boro)
Condiciones: Bu2BOTf, i-Pr2NEt, CH2Cl2, −78 °C; then PhCHO; then H2O2, pH 7 buffer
Dibuja este problema tú mismo
Arrastra desde los electrones que se mueven hasta donde van, o toca uno y luego el otro. Cada flecha se revisa; Pista te ayuda cuando te atascas. No necesitas cuenta.
El mecanismo, paso a paso
Siguiente reproduce las flechas curvas de cada paso y las explica. Los pasos escritos están abajo.
Leer los 7 pasos escritos
El boro activa la pentan-3-ona
El oxígeno carbonílico de la pentan-3-ona se une al reactivo de boro y sale el grupo saliente. El enlace O–B empobrece mucho al carbonilo en electrones, de modo que los hidrógenos α se vuelven lo bastante ácidos para que una amina terciaria los elimine.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno carbonílico se une al orbital p vacío del boro.
- El par del B–O sale con el triflato, un buen grupo saliente.
La amina forma el enolato de boro Z
La diisopropiletilamina (base de Hünig), impedida y no nucleofílica, elimina un hidrógeno α y se forma el enolato de boro. Con Bu2BOTf e i-Pr2NEt se forma casi exclusivamente el enolato Z(O): el metilo queda en cis respecto al grupo O–B. Los enolatos de boro tienen enlaces B–O cortos, lo que hace que el posterior estado de transición en silla sea compacto y muy selectivo.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno de la diisopropiletilamina toma el hidrógeno α, acidificado por el carbonilo activado por el boro.
- El par del C–H forma el enlace C=C del enolato.
- El par π del C=O se desplaza al oxígeno unido al boro y da el enolato de boro neutro.
El benzaldehído se une al boro
Se añade benzaldehído a −78 °C y su oxígeno se coordina al boro. Ahora ambos reactivos están sujetos a un mismo átomo de boro, listos para un estado de transición en silla de seis miembros.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno del aldehído se une al boro y mantiene juntos a los dos reactivos.
Formación del enlace C–C en silla (Zimmerman–Traxler)
El carbono del enolato ataca al carbono del aldehído coordinado a través de una silla en la que el boro, ambos oxígenos y los tres carbonos que reaccionan forman el anillo de seis miembros. El sustituyente del aldehído se coloca en ecuatorial, y la geometría Z del enolato fija entonces la configuración relativa: el metilo y el nuevo OH quedan del mismo lado de la cadena en zigzag, el aldol syn.
Las flechas curvas
- El par del enlace B–O del oxígeno del enolato se convierte en el nuevo enlace π C=O.
- El par π del enolato ataca al carbono del aldehído por la cara que fija la silla (enolato Z, fenilo ecuatorial).
- El par π del C=O del aldehído se desplaza a su oxígeno, que permanece unido al boro como borinato.
El H2O2 ataca al boro en el tratamiento
En el tratamiento oxidativo se añade peróxido de hidrógeno, cuyo oxígeno se une al boro del aldolato. Esto vuelve tetracoordinado al boro y prepara la ruptura del enlace B–O con el oxígeno del aldol.
Las flechas curvas
- Un par solitario de un oxígeno del peróxido de hidrógeno se une al boro.
El aldol se libera del boro
El oxígeno del aldolato toma el protón del peróxido unido al boro mientras se rompe su enlace con el boro. Así se libera la β-hidroxicetona sin un ácido ni una base lo bastante fuertes para deshidratarla o epimerizar el estereocentro α.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno del aldolato toma el protón del oxígeno del peróxido unido al boro.
- El par del O–H se queda en el oxígeno del peróxido.
- El par del enlace O–B se desplaza al oxígeno del aldolato y libera el alcohol.
syn-1-Hidroxi-2-metil-1-fenilpentan-3-ona
La syn-1-hidroxi-2-metil-1-fenilpentan-3-ona se forma como racemato; se dibuja un enantiómero. El boro se elimina como un peroxiborinato que el exceso de H2O2 sigue oxidando.
Qué vas a practicar
Dibuja la aldólica con Bu2BOTf/i-Pr2NEt de la pentan-3-ona con benzaldehído: activación por boro, enolato de boro Z, adición en silla de Zimmerman–Traxler y tratamiento con H2O2 hasta la syn-1-hidroxi-2-metil-1-fenilpentan-3-ona.
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