Problema 20 · Química Orgánica II UB 2014

a. A partir d'acetoacetat d'etil, preparació d'un dioxolà cíclic derivat d'una metil cetona de 6 carbonis.

Solución: 1. Desprotonació de l'acetoacetat d'etil amb $\mathrm{EtONa}$ i alquilació amb 1-bromopropà per introduir la cadena propil en alfa. 2. Hidròlisi aquosa àcida i escalfament ($\mathrm{H_2O, H^+, \Delta}$) per saponificar l'èster i descarboxilar el $\beta$-cetoàcid resultant, generant hexan-2-ona. 3. Protecció de la cetona amb etilenglicol ($\mathrm{HO-CH_2CH_2-OH}$) en presència de catàlisi àcida ($\mathrm{H^+}$) per donar el 2-metil-2-propil-1,3-dioxolà.

b. A partir de (R)-2-bromohexà, síntesi estereoselectiva d'una amida N-acetilada.

Solución: 1. Substitució nucleòfila bimolecular ($\mathrm{S_N2}$) del (R)-2-bromohexà amb $\mathrm{NaCN}$ per obtenir el (S)-2-metilhexanonitril amb inversió de la configuració (o bé amb $\mathrm{NaN_3}$ seguit de reducció i acilació). 2. Reducció del nitril a amina primària amb $\mathrm{LiAlH_4}$, donant la (S)-2-metilhexan-1-amina. 3. Acilació de l'amina primària amb clorur d'acetil ($\mathrm{CH_3COCl}$) per produir la (S)-N-(2-metilhexil)acetamida.

c. A partir de 2-metilpent-1-è, síntesi de l'àcid 3-metilhexanoic.

Solución: 1. Addició radicalària de bromur d'hidrogen ($\mathrm{HBr/ROOR}$) al 2-metilpent-1-è per donar 1-bromo-2-metilpentà (addició anti-Markovnikov). 2. Formació del reactiu de Grignard tractant amb magnesi metall ($\mathrm{Mg}$) en èter anhidre. 3. Carbonatació del magnesià fent-lo reaccionar amb diòxid de carboni ($\mathrm{CO_2}$) seguida d'hidròlisi aquosa àcida final per obtenir l'àcid 3-metilhexanoic.