Partindo do 3-oxo-pentanoato de isopropila, mostre o caminho adequado para obter a 1-hidroxi-3-pentanona. É necessário mostrar os reagentes utilizados em cada etapa e os produtos intermediários. (2 pontos)
Passo 1
Beleza, mano, o enunciado tá assim: a gente parte do 3-oxo-pentanoato de isopropila (que é o éster beta-cetônico CH₃COCH₂COOCH(CH₃)₂) e precisa chegar na 1-hidroxi-3-pentanona (HO-CH₂-CH₂-CO-CH₂-CH₃).
Conteúdo: química orgânica, síntese de compostos via reação de enolato com epóxido, seguida de hidrólise e decarboxilação de éster beta-ceto. Vamos usar:
Conteúdo: química orgânica, síntese de compostos via reação de enolato com epóxido, seguida de hidrólise e decarboxilação de éster beta-ceto. Vamos usar:
- desprotonação para gerar enolato;
- ataque a óxido de etileno;
- hidrólise ácida do éster;
- decarboxilação térmica do ácido resultante.
Passo 2
Gerar o enolato do 3-oxo-pentanoato de isopropila e atacar o óxido de etileno.
Reagentes e condições:
• NaH (1,1 equiv) em THF, 0 °C → deprotona o CH₂ entre as duas carbonilas;
• depois, adiciona-se óxido de etileno (epóxido de etileno), deixamos reagir até temperatura ambiente.
Mecanismo simplificado:
Reagentes e condições:
• NaH (1,1 equiv) em THF, 0 °C → deprotona o CH₂ entre as duas carbonilas;
• depois, adiciona-se óxido de etileno (epóxido de etileno), deixamos reagir até temperatura ambiente.
Mecanismo simplificado:
Produto isolado (éster):
Passo 3
Hidrólise ácida do éster para virar ácido β-ceto-γ-hidroxílico.
Reagentes e condições:
• H₃O⁺ em aquoso/etanol, refluxo.
Isso transforma
Reagentes e condições:
• H₃O⁺ em aquoso/etanol, refluxo.
Isso transforma
e libera isopropanol.
Produto: ácido 4-hidroxi-3-oxopentanoico,
.
Passo 4
Decarboxilação térmica do ácido β-ceto.
Basta aquecer o ácido acima de 100 °C, e como ele é β-ceto, perde CO₂ espontaneamente:
Basta aquecer o ácido acima de 100 °C, e como ele é β-ceto, perde CO₂ espontaneamente:
Resposta
O produto final é a 1-hidroxi-3-pentanona, cuja estrutura é