A elaboração de uma " árvore de síntese " baseada na geração de moléculas intermediárias ou precursoras, passo a passo na direção antitética (retrossíntese), ou seja, a partir da molécula objetivo, constitui um método que pode ser melhor compreendido considerando os seguintes princípios gerais do referido processo.
1. Comece com a estrutura final (MOb). A partir da estrutura final, a molécula-alvo, trabalha de trás para frente (retrossíntese) até obter matérias-primas facilmente acessíveis. Se a matéria-prima inicial for especificada no problema de síntese, isso apenas limitará o número de possíveis rotas sintéticas a serem abordadas.
2. Caracterização da molécula alvo (MOb ). Ao examinar a estrutura da molécula alvo, é necessário responder às seguintes perguntas:
para. Que tipo de composto é?
b. Que grupo(s) funcional(is) ele contém?
c. Qual é a natureza do esqueleto de carbono?
d. A molécula tem uma cadeia alquila normal ou ramificada?
e. Contém anéis e eles são cicloalquil ou aromáticos?
F. O MOb tem simetria real ou potencial?
3. O Grupo Funcional . Nesse sentido, também será bom responder às seguintes perguntas:
para. É conhecida a reatividade, sensibilidade e instabilidade dos grupos funcionais que o MOb possui?
b. Que métodos gerais estão disponíveis para sua preparação?
c. Qual deles é aplicável ao grupo funcional específico da molécula do problema?
4. Aspectos estereoquímicos . Será analisado no MOb, preferencialmente:
para. centros quirais
b. Modelagem e configuração de anéis
c. Efeitos de proximidade entre grupos
5. O esqueleto carbonático . O principal problema na maioria das sínteses orgânicas é a construção do esqueleto de carbono. A troca de grupos funcionais (IGFs) geralmente é simples de fazer, como cetona para álcool, aldeído para ácido ou álcool para brometo. As questões que se colocam relativamente à construção dos links CC relacionam-se com as que já foram colocadas relativamente ao grupo funcional.
para. Alguns dos métodos disponíveis para formar grupos funcionais são aplicáveis para gerar links CC?
b. O método é compatível com o esqueleto de carbono específico da molécula alvo? Se não é.
c. Existe um procedimento para formar uma cadeia de carbono que produza uma função conversível para a necessária?
6. Moléculas Precursoras (PM)
A análise da estrutura da molécula problemática e a consideração das questões colocadas nos passos 1) a 5) darão origem a dois tipos possíveis de moléculas precursoras. Um deles contém um grupo funcional equivalente ao da estrutura final.
O outro é um composto com menos átomos de carbono do que a molécula alvo. Quando estes últimos são reunidos, a cadeia de carbono final e a funcionalidade necessária são alcançadas.
A geração de qualquer um desses tipos de moléculas precursoras deve resultar em uma simplificação do problema.
Em geral, se um caminho projetado leva a precursores mais difíceis de sintetizar do que o próprio problema (alvo), outro caminho deve ser buscado.
Fig. 1. ÁRVORE DE SÍNTESE
A geração de moléculas precursoras, até chegando aos materiais de partida, gera uma série de estruturas, que juntas formam uma espécie de árvore, fig.1. É daí que vem o nome do método sintético.
Aplicação do Método da Árvore Síntese
Proponha um projeto de síntese, partindo de materiais simples e acessíveis, para as seguintes moléculas:
MOb 01 : 2,3-dimetil-2-penteno.
Solução.
MOb.01 é um alceno assimétrico e lembre-se que os melhores substratos ou precursores para alcenos são álcoois ou haletos de alquila, que formam o alceno correspondente por reações de eliminação.
Portanto, uma boa molécula precursora (ou melhor substrato) para o MOb 01 será o 2,3-dimetil-3-pentanol, que, tratado com ácido sulfúrico concentrado, produzirá o MOb 01.
Esse álcool pode ter sido preparado a partir de outras moléculas precursoras como a 2-butanona e um reagente de Grignard, o brometo de isopropil magnésio, que é obtido a partir do brometo de isopropila com Mg metálico.
O brometo necessário é preparado a partir de álcool isopropílico e tribrometo de fósforo.
