Química Orgânica 2 · Adição e condensação aldólica
Aldol syn de Evans: propanoil-oxazolidinona + benzaldeído
Condições: Bu2BOTf, Et3N, CH2Cl2, −78 °C; then PhCHO; then H2O2, pH 7 buffer
Desenhe este problema você mesmo
Arraste dos elétrons que se movem até onde eles vão, ou toque em um e depois no outro. Cada seta é verificada; Dica ajuda quando você travar. Não precisa de conta.
O mecanismo, passo a passo
Próximo mostra as setas curvas de cada passo e as explica. Os passos escritos estão abaixo.
Ler todos os 7 passos escritos
O boro ativa a carbonila da imida
O oxigênio da carbonila propanoíla da N-acil-oxazolidinona se liga ao boro e o triflato sai. A ligação O–B deixa essa carbonila muito pobre em elétrons, de modo que seus hidrogênios α ficam ácidos o suficiente para a trietilamina removê-los.
As setas curvas
- O par isolado do oxigênio da carbonila se liga ao orbital p vazio do boro.
- O par B–O sai com o triflato, um bom grupo abandonador.
A amina forma o enolato de boro Z
A trietilamina remove um hidrogênio α e forma-se o enolato de boro. Bu2BOTf com Et3N fornece apenas o enolato Z(O) de uma N-acil-oxazolidinona: a metila fica cis ao grupo O–B. Enolatos de boro têm ligações B–O curtas, o que torna o estado de transição em cadeira posterior compacto e muito seletivo.
As setas curvas
- O par isolado do nitrogênio da trietilamina captura o hidrogênio α, acidificado pela carbonila ativada pelo boro.
- O par C–H forma a ligação C=C do enolato.
- O par π do C=O se desloca para o oxigênio ligado ao boro, formando o enolato de boro neutro.
O benzaldeído se liga ao boro
O benzaldeído é adicionado a −78 °C e seu oxigênio se coordena ao boro. Os dois parceiros de reação ficam agora presos ao mesmo átomo de boro, prontos para um estado de transição em cadeira de seis membros.
As setas curvas
- O par isolado do oxigênio do aldeído se liga ao boro, unindo os dois parceiros.
Formação da ligação C–C em cadeira (Zimmerman–Traxler)
O carbono do enolato ataca o carbono do aldeído coordenado por meio de uma cadeira de Zimmerman–Traxler (boro, os dois oxigênios e os três carbonos que reagem). O boro tem apenas dois ligantes além dos oxigênios, então a carbonila da oxazolidinona gira para apontar no sentido oposto à ligação C–O do enolato (minimização de dipolo), e o grupo benzila bloqueia uma das faces: o aldeído se adiciona pela outra face, com seu substituinte equatorial, fornecendo o aldol syn de Evans.
As setas curvas
- O par da ligação B–O do oxigênio do enolato vira a nova ligação π C=O.
- O par π do enolato ataca o carbono do aldeído pela face definida pela cadeira (enolato Z, fenila equatorial, afastada do grupo benzila).
- O par π C=O do aldeído se desloca para o seu oxigênio, que continua ligado ao boro como borinato.
O H2O2 ataca o boro no tratamento
O tratamento oxidativo adiciona peróxido de hidrogênio, cujo oxigênio se liga ao boro do aldolato. Isso deixa o boro tetracoordenado e prepara a clivagem da ligação B–O com o oxigênio do aldol.
As setas curvas
- Um par isolado de um oxigênio do peróxido de hidrogênio se liga ao boro.
O aldol é liberado do boro
O oxigênio do aldolato captura o próton do peróxido ligado ao boro enquanto sua ligação com o boro se rompe. Assim se libera a β-hidroxicetona sem ácido ou base fortes o bastante para desidratá-la ou epimerizar o estereocentro α.
As setas curvas
- O par isolado do oxigênio do aldolato captura o próton do oxigênio do peróxido ligado ao boro.
- O par O–H permanece no oxigênio do peróxido.
- O par da ligação O–B se desloca para o oxigênio do aldolato, liberando o álcool livre.
Aduto aldólico syn de Evans
A (4S)-4-benzil-3-[(2S,3S)-3-hidroxi-2-metil-3-fenilpropanoil]-1,3-oxazolidin-2-ona se forma praticamente como um único estereoisômero (syn de Evans, 2'S,3'S); foi o auxiliar quiral, e não o acaso, que determinou qual enantiômero syn se forma, e ele pode depois ser removido (LiOOH, LiBH4) e reciclado.
O que você vai praticar
Desenhe a reação aldólica de Evans mediada por boro entre a (4S)-4-benzil-3-propanoil-1,3-oxazolidin-2-ona e o benzaldeído: ativação pelo boro, enolato de boro Z, adição em cadeira de Zimmerman–Traxler controlada pelo auxiliar e tratamento com H2O2 até o aduto aldólico syn de Evans.
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