Condensacao Aldolica - Sintese da Dibenzalacetona

149 Condensação Aldólica Síntese da Dibenzalacetona CAPÍTULO 12 Neste capítulo serão abordados conceitos sobre Reações de Condensa ção Aldólica muito provavelmente a mais clássica das reações orgânicas utilizadas para a formação de ligação CC e CC Como exemplo será obtida a dibenzalacetona através de uma condensação entre o benzal deído e a acetona em meio básico INTRODUÇÃO AS REAÇÕES DE CONDENSAÇÃO ALDÓLICA A condensação aldólica é uma das mais importantes reações orgânicas Ela é muito útil pois permite aumento da cadeia carbônica por meio da condensação de duas moléculas Por exemplo numa das etapaschave da síntese da vitamina A utilizase uma reação aldólica A vitamina A está intimamente relacionada com o processo de visão Na síntese dessa substância o citral é condensado com a acetona em meio básico levando à pseudoionona Figura 121 FIGURA 121 Síntese da vitamina A As condensações aldólicas podem ser efetuadas por meio de catálise ácida ou básica Na Figura 122 é representado o mecanismo geral de Quimicaindb 149 Quimicaindb 149 060116 1755 060116 1755 Química Orgânica Experimental 150 uma condensação catalisada por base Observe que o íon hidróxido utilizado na primeira etapa é recuperado na etapa fi nal FIGURA 122 Mecanismo geral de uma condensação aldólica catalisada por base Reações de condensação aldólica cruzadas A condensação aldólica cruzada ocorre quando diferentes compostos carbonílicos são empregados Dependendo das condições reacionais podese obter uma mistura de produtos de condensação Figura 123 FIGURA 123 Possíveis produtos de uma condensação aldólica cruzada Várias estratégias podem ser empregadas para evitar a formação de uma mistura de produtos Por exemplo na reação do 2metilpropanal com o formaldeído como esse último não possui hidrogênios ácidos αcarbonila o produto de condensação aldólica cruzada é formado majoritariamente Figura 124 Quimicaindb 150 Quimicaindb 150 060116 1755 060116 1755 CAPÍTULO 12 Condensação Aldólica Síntese da Dibenzalacetona 151 FIGURA 124 Condensação aldólica cruzada Quando um dos componentes de uma condensação aldólica cruzada é uma cetona a reação é chamada ClaisenSchmidt Essas reações são práticas quando hidróxido de sódio é usado como base pois em geral nessas condições as cetonas não sofrem autocondensação Dessa forma o produto de condensação cruzada é favorecido Na Figura 125 é mos trada a condensação da acetona com o benzaldeído O produto sofre uma reação de eliminação E1cB levando à saída de uma molécula de água catalisada por base Capítulo 5 FIGURA 125 Reação de ClaisenSchmidt seguida de eliminação Quando um composto dicarbonílico é empregado uma condensação intramolecular pode ocorrer levando a um produto cíclico Por exemplo o adipaldeido na presença de base leva ao ciclopent1enecarbaldeido Figura 126 OH H2O O O O O O FIGURA 126 Condensação aldólica intramolecular Quimicaindb 151 Quimicaindb 151 060116 1755 060116 1755 Química Orgânica Experimental 152 Reações de condensação aldólica estereosseletivas Dependendo dos substituintes nos compostos carbonílicos que estejam participando da condensação aldólica centros estereogênicos podem ser formados Por exemplo quando um dos substituintes da cetona é muito volumoso como o grupo tercbutil o enol formado empregan do bases também volumosas como o diisopropilamideto de lítio do inglês lithium diisopropylamide LDA será de preferência de geometria Z Dessa forma o produto de aldol deve ser obtido majoritariamente com estereoquímica sin Figura 1271 Se o enolato tivesse geometria E o produto formado deveria ser de preferência o diastereoisômero anti A estereosseletividade da reação é dirigida pelas interações estéricas no intermediário cíclico formado FIGURA 127 Condensação aldólica diastereosseletiva Se empregarmos uma base quiral é possível obter um produto de aldol enantiomericamente enriquecido A Lprolina aminoácido natural é um organocatalisador que pode promover condensações aldólicas assimétricas De acordo com o mecanismo proposto Figura 1282a L prolina funciona como uma microaldolase enzima que catalisa reações de condensação aldólica pois além do ataque nucleofílico da amina na carbonila formando uma enamina o ácido carboxílico atua como um cocatalisador participando de todas as etapas em que ocorre troca protônica A enantiosseletividade da reação pode ser explicada usando o estado de transição do tipo ZimmermanTraxler sem a presença de metal Quimicaindb 152 Quimicaindb 152 060116 1755 060116 1755 CAPÍTULO 12 Condensação Aldólica Síntese da Dibenzalacetona 153 Essa reação segue alguns princípios da Química Verde uma vez que é realizada à temperatura e pressão ambiente e não requer atmosfera inerte nem anidras Não emprega reagentes em quantidades estequio métricas uma vez que se utiliza um organocatalisador obtido de fontes renováveis biodegradável e disponível comercialmente nas duas formas enantioméricas Como é solúvel em água o organocatalisador é facil mente removível da mistura reacional Além disso quando somente um enantiômero do aldol é formado a reação tem alta economia atômica Ao empregar essa metodologia a reação entre a acetona e o 4nitroben zaldeído fornece o correspondente produto de condensação aldólica com confi guração absoluta R majoritariamente com excesso enantio mérico ee de 76 Figura 1292 O H O NO2 OH NO2 O 68 ee 76 Lprolina 30 mol DMSOacetona 41 4h ta FIGURA 129 Reação aldólica organocatalisada O HN CO2H N CO2H HO H2O N CO2 N CO2H N O O O H H R RCHO enamina ataque pela face Re N O2C R OH HN CO2 OH R OH H2O O R OH HN CO2H Lprolina FIGURA 128 Mecanismo da condensação aldólica assimétrica promovida pela Lprolina Quimicaindb 153 Quimicaindb 153 060116 1755 060116 1755 Química Orgânica Experimental 154 Objetivos Nesta experiência será obtida a dibenzalacetona através de uma reação de condensação aldólica entre dois equivalentes de benzaldeído e a acetona em meio básico Figura 12103 A A D FIGURA 1210 Condensação aldólica entre o benzaldeído e a acetona PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Em um Erlenmeyer de 50 mL prepare uma mistura de benzaldeído recentemente destilado 10 mmol e acetona destilada 5 mmol Em outro Erlenmeyer de 100 mL prepare uma solução de água 10 mL etanol 8 mL e hidróxido de sódio 10 g Adicione metade da mistura benzaldeídoacetona à solução de hidróxido de sódio preparada ante riormente e agite durante 15 minutos Adicione o restante da mistura e agite durante mais 30 minutos O produto desejado precipitará no meio reacional Filtre o precipitado a vácuo lavando com água destila da 3 x 10 mL interrompendo o vácuo para a lavagem Deixe secar à temperatura ambiente Análises de caracterização estrutural Caracterize o produto medindo o ponto de fusão por cromatografi a em camada delgada e espectroscopia no infravermelho Questões 1 Proponha um mecanismo para a condensação aldólica catalisada por ácido 2 Baseandose na Figura 127 sugira um estado de transição para obter o produto de condensação aldólica com estereoquímica anti a partir de um enolato com geometria E Quimicaindb 154 Quimicaindb 154 060116 1755 060116 1755