Adiciones al carbonilo: repaso para el examen

Adición directa frente a adición conjugada

• Adición conjugada de dimetilcuprato de litio a ciclohex-2-en-1-onaDibuja la adición 1,4 de un grupo metilo del dimetilcuprato de litio al carbono β de la ciclohex-2-en-1-ona y la protonación del enolato en el carbono, dando 3-metilciclohexan-1-ona.
• El metillitio se adiciona 1,2 a la ciclohex-2-en-1-onaDibuja la adición directa (1,2) del metillitio a la ciclohex-2-en-1-ona y el tratamiento (workup) suave con NH4Cl que da 1-metilciclohex-2-en-1-ol.
• Adición conjugada del etanotiol a la ciclopent-2-en-1-ona catalizada por baseDibuja la adición conjugada del etanotiolato a la ciclopent-2-en-1-ona y la protonación del enolato en el carbono por el etanotiol, que regenera el tiolato.
• Adición aza-Michael: 3-(dietilamino)propanoato de metiloDibuja la adición 1,4 de la dietilamina al acrilato de metilo, la protonación del enolato en el carbono por el metanol y la pérdida del protón del N–H, que dan 3-(dietilamino)propanoato de metilo.
• Adición 1,4 de dibutilcuprato: 4-metiloctan-2-onaDibuja la adición 1,4 de un grupo butilo del dibutilcuprato de litio al carbono β de la (E)-pent-3-en-2-ona y la protonación en C del enolato que da 4-metiloctan-2-ona.
• Reducción de Luche: 3-metilciclohex-2-en-1-ol a partir de la enonaDibuja la adición 1,2 de hidruro de un metoxiborohidruro a la 3-metilciclohex-2-en-1-ona en condiciones de Luche y la protonación por el metanol que da el alcohol alílico 3-metilciclohex-2-en-1-ol.

Reacciones de Wittig y cianohidrinas

• Formación de cianohidrina catalizada por base a partir de pentanalDibuja la adición de cianuro al pentanal y la transferencia de protón desde el HCN que da 2-hidroxihexanonitrilo y regenera el cianuro.
• Metilenación de Wittig de la benzofenonaDibuja la formación de la oxafosfetana a partir del metilentrifenilfosforano y la benzofenona y su fragmentación a 1,1-difenileteno y óxido de trifenilfosfina.
• Síntesis de Wittig de propilidenciclopentano a partir de 1-bromopropanoDibuja la formación por SN2 del bromuro de propiltrifenilfosfonio, su desprotonación con butillitio hasta el iluro, y la reacción de Wittig con ciclopentanona que da propilidenciclopentano y óxido de trifenilfosfina.
• Cianohidrina de la ciclopentanona: 1-hidroxiciclopentano-1-carbonitriloDibuja la adición de cianuro a la ciclopentanona y la protonación del alcóxido por HCN que da 1-hidroxiciclopentano-1-carbonitrilo y regenera el cianuro catalítico.
• Wittig sobre ciclopentanona: propan-2-ilidenciclopentanoDibuja la adición del isopropilidentrifenilfosforano a la ciclopentanona, el cierre del anillo hasta el oxafosfetano y su colapso al alqueno tetrasustituido propan-2-ilidenciclopentano.
• Iluro estabilizado y butanal: (E)-hept-2-enoato de etiloDibuja la adición del iluro estabilizado por éster (trifenilfosforaniliden)acetato de etilo al butanal, el cierre del anillo hasta el oxafosfetano y su colapso al (E)-hept-2-enoato de etilo, y explica la selectividad E.
• Wittig Z-selectiva: de benzaldehído a (Z)-1-fenilbut-1-enoDibuja cómo el propilidentrifenilfosforano y el benzaldehído forman el oxafosfetano y su colapso al (Z)-1-fenilbut-1-eno, y explica por qué el iluro no estabilizado da el alqueno Z.

Hidratos, acetales, iminas y enaminas

• Cetol de etileno de la butan-2-onaDibuja la formación catalizada por ácido del 2-etil-2-metil-1,3-dioxolano a partir de butan-2-ona y etano-1,2-diol, usando TsOH y el tosilato para cada transferencia de protón, y explica por qué se elimina el agua.
• Enamina de pirrolidina de la ciclopentanonaDibuja la condensación catalizada por ácido de la ciclopentanona con la amina secundaria pirrolidina a través de una carbinolamina y un ion iminio hasta la enamina, y explica por qué se forma una enamina en lugar de una imina.
• Hemiacetal cíclico catalizado por ácido a partir del 5-hidroxipentanalDibuja la adición intramolecular catalizada por ácido del grupo hidroxilo del 5-hidroxipentanal a su aldehído, dando el hemiacetal cíclico de seis miembros oxan-2-ol.
• N-metilimina a partir de pentan-3-onaDibuja la formación de la imina a partir de pentan-3-ona y metilamina usando ácido acético y acetato como únicos donante y aceptor de protones, y explica por qué la reacción se lleva a cabo cerca de pH 4–5.
• Acetal cíclico a partir de benzaldehído: 2-fenil-1,3-dioxanoDibuja la condensación catalizada por TsOH del benzaldehído con propano-1,3-diol, pasando por el hemiacetal y el ion oxocarbenio, hasta el acetal cíclico 2-fenil-1,3-dioxano.
• Enamina de morfolina: 4-(ciclohex-1-en-1-il)morfolinaDibuja la condensación catalizada por TsOH de la ciclohexanona con la amina secundaria morfolina, pasando por una carbinolamina y un ion iminio, hasta la 4-(ciclohex-1-en-1-il)morfolina.
• Hidratación de la hexafluoroacetona a hexafluoropropano-2,2-diolDibuja la adición de agua a la hexafluoroacetona y las transferencias de protón a través del agua que dan el gem-diol hexafluoropropano-2,2-diol, y explica por qué este hidrato está favorecido.
• Formación de oximas: (E)-acetofenona oxima a partir de hidroxilaminaDibuja la condensación de hidroxilamina con acetofenona catalizada por ácido acético, que pasa por la carbinolamina hasta la (E)-acetofenona oxima, con el amortiguador de acetato actuando como ácido y como base.

Adiciones de hidruros y organometálicos

• El bromuro de etilmagnesio se adiciona al propanalDibuja la adición del bromuro de etilmagnesio al propanal y el tratamiento ácido que da pentan-3-ol.
• Reducción de heptan-4-ona con LiAlH4Dibuja la transferencia de hidruro desde el aluminohidruro a la heptan-4-ona en éter seco y la protonación del alcóxido por el agua en el tratamiento (workup), dando heptan-4-ol.
• Dos equivalentes de bromuro de metilmagnesio se adicionan al benzoato de etiloDibuja la adición del bromuro de metilmagnesio al benzoato de etilo, la pérdida del etóxido para dar acetofenona, la segunda adición y el tratamiento (workup) ácido hasta 2-fenilpropan-2-ol.
• Reducción de 3-metilbutanal con NaBH4Dibuja la transferencia de hidruro desde el borohidruro al carbono del aldehído del 3-metilbutanal y la protonación del alcóxido por el etanol, dando 3-metilbutan-1-ol.
• El fenillitio se adiciona al 2-metilpropanalDibuja la adición del fenillitio al 2-metilpropanal y el tratamiento ácido posterior e independiente que da 2-metil-1-fenilpropan-1-ol, y explica por qué la adición debe realizarse en condiciones anhidras.
• Dos EtMgBr abren la γ-butirolactona: 4-etilhexano-1,4-diolDibuja la adición del bromuro de etilmagnesio a la γ-butirolactona, la apertura del anillo a un cetoalcóxido, la segunda adición a la cetona y el tratamiento con NH4Cl que da 4-etilhexano-1,4-diol.
• Reducción con LiAlH4 del ciclopentanocarbaldehído a ciclopentilmetanolDibuja la adición de hidruro del LiAlH4 al ciclopentanocarbaldehído y el tratamiento ácido que protona el alcóxido a ciclopentilmetanol.
• Metil-litio y ciclohexanocarbaldehído: 1-ciclohexiletan-1-olDibuja la adición del grupo metilo del metil-litio al ciclohexanocarbaldehído y el tratamiento con NH4Cl que da el alcohol secundario 1-ciclohexiletan-1-ol.
• Bromuro de vinilmagnesio y benzaldehído: 1-fenilprop-2-en-1-olDibuja la adición del bromuro de vinilmagnesio al benzaldehído y el tratamiento (workup) con cloruro de amonio que da el alcohol alílico 1-fenilprop-2-en-1-ol.

Direct versus conjugate addition

• Conjugate addition of cyanide to chalconeDraw cyanide adding to the β-carbon of chalcone and protonation of the enolate at carbon to give 4-oxo-2,4-diphenylbutanenitrile.
• NaBH4 reduction of cyclohex-2-enone to cyclohex-2-en-1-olDraw 1,2-hydride delivery from borohydride to cyclohex-2-enone and protonation of the alkoxide by methanol to give cyclohex-2-en-1-ol.

Wittig reactions and cyanohydrins

• Cyanohydrin of cyclohexanoneDraw cyanide adding to cyclohexanone and HCN protonating the alkoxide to give 1-hydroxycyclohexane-1-carbonitrile.
• Wittig reaction of acetophenone: 2-phenylbut-2-eneDraw ethylidenetriphenylphosphorane adding to acetophenone, oxaphosphetane formation and collapse to 2-phenylbut-2-ene.
• Wittig synthesis of (E)-stilbene from benzaldehydeDraw benzylidenetriphenylphosphorane adding to benzaldehyde, ring closure to the oxaphosphetane and its collapse to (E)-stilbene (benzaldehyde).

Hydride and organometallic additions

• DIBAL-H reduction of ethyl benzoate to benzaldehydeDraw DIBAL-H coordinating to ethyl benzoate, hydride delivery to the stable tetrahedral intermediate, and the acidic workup that releases benzaldehyde.
• Butylmagnesium bromide opens ethylene oxide: hexan-1-olDraw butylmagnesium bromide opening ethylene oxide by SN2 and the acidic workup to hexan-1-ol.

Hydrates, acetals, imines and enamines

• Dimethyl ketal of cyclohexanoneDraw the acid-catalysed formation of 1,1-dimethoxycyclohexane from cyclohexanone through the hemiketal and the oxocarbenium ion.
• Imine from cyclohexanone and anilineDraw the acid-catalysed addition of aniline to cyclohexanone, proton transfers to the carbinolamine, loss of water and deprotonation to N-cyclohexylideneaniline.
• Benzaldehyde phenylhydrazoneDraw acid-catalysed addition of phenylhydrazine to benzaldehyde, proton transfers, loss of water and deprotonation to benzaldehyde phenylhydrazone.

Adición directa frente a adición conjugada

• El cuprato se encuentra con el óxido de mesitiloPredice el producto de adición conjugada de un cuprato con una enona β,β-disustituida.
• Atrapa el enolato del cupratoPredice el producto de la adición conjugada seguida de la alquilación del enolato que se forma de manera regioespecífica en esa adición.

Hidratos, acetales, iminas y enaminas

• ¿Qué enamina da la 2-metilciclohexanona?Predice el principal regioisómero de la enamina de pirrolidina de una cetona cíclica no simétrica a partir de la tensión alílica.
• Ordena los eventos de la formación de la iminaOrdena según ocurren los eventos elementales de la formación de una imina a partir de una amina primaria catalizada por ácido.

Adiciones de hidruros y organometálicos

• NaBH₄ con un cetoésterPredice la quimioselectividad del NaBH₄ frente a una molécula que contiene a la vez una cetona y un éster.
• Reactivo de Grignard fenilo y una cetonaPredice el alcohol terciario que se forma cuando un reactivo de Grignard arílico se adiciona a una cetona.

Reacciones de Wittig y cianohidrinas

• Geometría a partir de un iluro estabilizadoPredice la geometría del alqueno que forma un reactivo de Wittig estabilizado con un aldehído.
• Metilenación de una ciclohexanonaPredice el alqueno que forma la metilenación de Wittig de una cetona y distínguelo de los productos de tipo Grignard y de los iluros de azufre.

Hydride & organometallic additions

• Formate ester plus two GrignardsPredict the secondary alcohol formed when a formate ester reacts with two equivalents of a Grignard reagent.

Direct vs conjugate addition

• What survives the workup?Predict the isolated product after cuprate conjugate addition and aqueous workup.

Wittig y cianohidrinas

• Hidrólisis de la cianohidrina del benzaldehídoPredice que la hidrólisis ácida convierte el nitrilo de una cianohidrina en un ácido carboxílico mientras el OH se conserva, lo que da un α-hidroxiácido.

Hydrates, acetals, imines, enamines

• Which conditions hydrolyze an imine?Choose the conditions that convert an imine back to its carbonyl compound and amine.

Wittig & cyanohydrins

• Stabilised ylide geometryPredict the alkene geometry from a Wittig reaction with a stabilised ylide.

Hidratos, acetales, iminas y enaminas

• Reconoce el hemiacetalClasifica productos de adición a carbonilos como hemiacetal, acetal, hidrato o ninguno a partir de los grupos sobre un mismo carbono.

Adición directa frente a adición conjugada

• Encuentra el aceptor conjugadoIdentifica un aceptor de Michael comprobando si el C=C está conjugado con un grupo carbonilo.

Hydrates, acetals, imines, enamines

• Spot the ketalRecognise a ketal by its carbon bearing two ether oxygens and no OH.
• Which amine gives an enamine?Identify the amine class that forms an enamine with a ketone.

Direct vs conjugate addition

• Which reagents add 1,4?Sort nucleophiles into those that add conjugately (1,4) to an enone.

Mixto: nomenclatura, espectros, síntesis

• ¿Qué estructura es la 4-metilpentan-2-ona?Convierte el nombre IUPAC 4-metilpentan-2-ona en su estructura: una cadena de cinco carbonos numerada desde el extremo más cercano al C=O, con la cetona en C2 y un metilo en C4.

Hidratos, acetales, iminas y enaminas

• Ordena la electrofilia de los carbonilosOrdena aldehídos y cetonas según la facilidad con que sufren adición nucleofílica, usando la hidratación como medida.

Reacciones de Wittig y cianohidrinas

• ¿Qué cetona resiste la formación de cianhidrina?Compara la posición de los equilibrios de cianhidrina para aldehídos y cetonas a partir de efectos estéricos y de conjugación.

Adiciones de hidruros y organometálicos

• Ordena los reactivos de hidruroOrdena tres reactivos de hidruro comunes según su fuerza como donantes de hidruro frente a grupos carbonilo.

Hidratos, acetales, iminas y enaminas

• ¿Cuánto etanal está hidratado?Calcula el porcentaje de un aldehído presente como hidrato a partir de la constante de equilibrio de hidratación.

Adiciones de hidruros y organometálicos

• Equivalentes de Grignard para una hidroxicetonaCuenta los equivalentes de reactivo de Grignard que consume un sustrato que lleva a la vez un O–H ácido y una cetona.
• ¿Cuánto NaBH₄ se necesita?Calcula la masa mínima teórica de NaBH₄ para reducir una cetona a partir del número de hidruros por borohidruro.

Reacciones de Wittig y cianohidrinas

• Economía atómica de una reacción de WittigCalcula la economía atómica de una metilenación de Wittig y relaciónala con el subproducto óxido de trifenilfosfina.

Hydride & organometallic additions

• Hydride equivalents for a keto esterCount the hydride equivalents LiAlH4 delivers to a molecule with a ketone and an ester.

Mixto: nomenclatura, espectros, síntesis

• Cuenta las rutas de Grignard hacia el 2-metilbutan-2-olCuenta los pares distintos de reactivo de Grignard y compuesto carbonílico que construyen el alcohol terciario 2-metilbutan-2-ol, incluida la ruta del éster, que añade dos grupos idénticos.

Adiciones de hidruros y organometálicos

• ¿Por qué falló la reducción con LiAlH₄?Diagnostica el fallo de una reducción con LiAlH₄ realizada en un disolvente prótico.

Adición directa frente a adición conjugada

• Corrige la ruta hacia la 3,3-dimetilciclohexanonaDiagnostica una síntesis que usa un organolitio donde se necesita un reactivo de adición conjugada.

Reacciones de Wittig y cianohidrinas

• Una reacción de Wittig que se detuvoDiagnostica una reacción de Wittig fallida causada por un protón ácido en el sustrato.

Hydride & organometallic additions

• Diagnose a failed GrignardExplain why acid must be added only after the Grignard addition is complete.

• Estiramiento C=O en IR: ¿pentan-2-ona o butanoato de metilo?Usa la frecuencia de estiramiento del C=O para distinguir un éster saturado (cerca de 1735 cm⁻¹) de una cetona saturada (cerca de 1715 cm⁻¹).

Adiciones de hidruros y organometálicos

• ¿Qué compañero carbonílico para Et₃COH?Trabaja hacia atrás desde un alcohol terciario con tres grupos idénticos hasta el éster que lo da con exceso de reactivo de Grignard.

Reacciones de Wittig y cianohidrinas

• Preparar etilidenciclopentanoElige el compuesto carbonílico y el iluro cuya reacción de Wittig dé un alqueno exocíclico objetivo, y descarta una ruta de deshidratación que coloca mal el C=C.

Wittig y cianohidrinas

• ¿Qué haluro forma el benciliden-trifenilfosforano?Retrocede desde un iluro de Wittig hasta el haluro de alquilo que forma su sal de fosfonio por SN2 con trifenilfosfina.

Hidratos, acetales, iminas y enaminas

• Reduce el éster, conserva la cetonaDiseña una secuencia de grupos protectores que reduzca un éster en presencia de una cetona más reactiva.

Direct vs conjugate addition

• Reduce the C=O but keep the C=CChoose reagents that reduce an enone carbonyl while leaving the conjugated alkene intact.

Hidratos, acetales, iminas y enaminas

• ¿Por qué los acetales son buenos grupos protectores?Explica por qué los acetales resisten reactivos básicos y nucleofílicos, pero se hidrolizan con ácido acuoso.

Adición directa frente a adición conjugada

• ¿Por qué gana el aducto conjugado?Explica, a partir de las fuerzas de enlace, por qué los nucleófilos reversibles dan aductos conjugados con las enonas.