Problema 4 · Química Orgánica II UB 2014

a) Amina 1 (aminació reductora):

Solución: Condensació de benzofenona ($\text{Ph}_2\text{C}=\text{O}$) amb anilina ($\text{PhNH}_2$) amb catàlisi àcida i eliminació d'aigua per formar la imina, seguida de reducció amb $\text{NaBH}_4$ (o $\text{NaBH}_3\text{CN}$).

a) Amina 2 (síntesi de Gabriel):

Solución: Alquilació de la ftalimida potàssica amb 1-bromo-3-metilbutà, seguida de desprotecció bàsica en calent ($\text{H}_2\text{O}, \text{OH}^-, \Delta$) o hidrazinòlisi amb hidrazina ($\text{NH}_2\text{NH}_2$) per alliberar la 3-metilbutan-1-amina.

a) Amina 3 (reducció d'un nitril):

Solución: Reducció del 4-metoxibenzonitril amb $\text{LiAlH}_4$ o per hidrogenació catalítica ($\text{H}_2/\text{cat}$).

a) Amina 4 (reducció d'una amida):

Solución: Reducció de la 2-ciclopentil-N,N-dimetilacetamida emprant hidrur d'alumini i liti ($\text{LiAlH}_4$).

b) Dissenyeu una seqüència sintètica per sintetitzar el nitril requerit a l'apartat (3) a partir de metoxibenzè (anisol).

Solución: 1. Nitració de l'anisol amb $\text{HNO}_3/\text{H}_2\text{SO}_4$ per obtenir l'1-metoxi-4-nitrobenzè. 2. Reducció del grup nitro amb $\text{H}_2/\text{Pd}$ a 4-metoxianilina. 3. Diazotació amb $\text{NaNO}_2/\text{HCl}$ a 0-5 °C per formar el clorur de 4-metoxibenzendiazoni. 4. Reacció de Sandmeyer amb $\text{CuCN}$ per obtenir el nitril aromàtic.

c) Plantegeu un procediment eficient per a l'amida precursora de l'apartat (4) començant a partir de ciclopentilmetanol (A):

Solución: Ruta 1 (Grignard): Tractament amb $\text{PBr}_3$ per formar (bromometil)ciclopentà, formació del reactiu de Grignard amb $\text{Mg}$, addició a $\text{CO}_2$ seguida d'hidròlisi àcida per donar àcid 2-ciclopentilacètic; conversió a clorur d'acil amb $\text{SOCl}_2$ i posterior reacció amb dimetilamina ($\text{HN}(\text{CH}_3)_2$). Ruta 2 (Cianur): Desplaçament nucleòfil del bromur amb $\text{NaCN}$ per donar 2-ciclopentilacetonitril, hidròlisi a l'àcid carboxílic, cloració amb $\text{SOCl}_2$ i reacció amb $\text{HN}(\text{CH}_3)_2$.