LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN I TKJ4135 ORGANISK SYNTESE VK. Tirsdag 24. mai 2011 Tid: kl (TOTAL 100 p)

Transkript

1 NGES TEKNISK- NATUVITENSKAPEIGE UNIVESITET INSTITUTT F GANISK KJEMI ØSNINGSFSAG EKSAMEN I TKJ4135 GANISK SYNTESE VK Tirsdag 24. mai 2011 Tid: kl (TTA 100 p) ppgave 1. (16p x 2 = 32p) Svar ja eller nei på påstandene under: a) TMS etere ( 3 Si-) er mer stabile mot spalting enn TBDMS etere (tbu 2 Si-). nei b) Eter spalting med BBr 3 går via oxonium ion intermediat. ja c) DCCI (dicyclohexylcarbodiimid) benyttes i carboxylsyre forestring. ja d) Hydroborering og basisk oksydasjon (B 2 H 6, H 2 2 /H - ) av terminalt alkyn gir methylketon. nei e) Iodlaktoniseringsreaksjoner kan gi både endo- og exo-sykliserings-produkter. ja f) ialh4 reduksjon av sekundært amid gir sekundært amin. ja g) NaBH 4 er et kraftigere reduksjonsmiddel enn ibh4. nei h) eduktiv aminering kan bare utføres i basisk miljø. nei i) Grignard reagenser er oftere brukt til alkylering enn tilsvarende organolithium reagenser. nei j) rganocuprat-reaksjon med både allylisk og vinylisk epoxyd kan gi allyl alkohol. ja k) Alkylhalider reagerer med organocuprater i en to-trinns prosess (ox add / red elim.). nei l) Homologeringsreaksjonen med a-halo-enolat og alkylboran går via et 6-rings intermediat. nei m) Nukleofil addisjon av allylboran på karbonyl krever ewis syre katalyse. nei n) ksydasjon av primær alkohol med KMn 4 gir aldehyd. nei o) Sharpless epoxydering fungerer bare på vinyliske alkoholer. nei p) ksydasjon av alken med s4 gir spalting av C=C binding og to carbonylprodukter. nei 1

2 ppgave 2. (4p x 6 = 24 p) Angi kort reaksjontype for hver av reaksjone a) - f ). Tegn produktet som forventes i reaksjonene: a) reduksjon av C=C ved hydrogen-overføring fra diimid prep in situ v/dekomp av azodikarboksylat b) Nukleofil addisjon av allylstannan på karbonyl med ewis syre katalyse NB! med allyl skift c) partiell oksydajon med PCC av CH 2 H til aldehyd d) reduktiv aminering NB! surt miljø e) Nu - (enolat av 1,3-dion) angrep (på minst hindret pos) på p-allyl Pd-kompleks (fra allyl acetat) + -C-CH 3 H 3 C CH(CH 3 ) 2 Pd(PPh 3 ) 4 NaH f) Pd-katalysert karbonylering av (allyl)klorid m/ stannan som nukleofilt reagens, gir keton kobl-prod, 2

3 ppgave 3. (18p) Tegn den generelle katalytiske syklusen som viser reaksjonen under. B(') 2 [base] - X X 1 i) oksidativ addisjon 2 ii) transmetallering [ B(') 2 (base)] - [X B(') 2 (base)] - Pd (II) Pd(Ac) 2 = PPh 3 X = Hal 2 Et 3 N Pd 0 2 iii) reduktiv eliminering 4 3 (syklus 4p) Hva kalles reaksjonen? - Suzuki (Pd-katalysert) cross coupling (1p) Hvorfor benyttes K 2 C 3 i reaksjonen? Base-aktivering av bor-reagenset gir nukleofilt boronat anion (2p) Navngi de tre viktigste trinnene og angi oksydasjonsnivå for Pd i syklusen. - se i), ii), iii) og Pd 0-II over (5p) Angi eksempel (generelt navn og struktur) på tre ulike grupper av organometalliske bor-forbindelser som kan benyttes i reaksjonen; borsyre; B(H) 2 boronatestre; B( ) 2 3

4 ppgave 4. (2p x 6 = 12p) boraner; 3 B (6p) Angi reaksjonstype og egnede reagenser for reaksjonstrinnene a) f) under: H H TBDMS H TBDMS a b c TBDMS = t-butyldimethylsilyl H d Et e f C 2 H I a) a. Sharpless epoxydering; Ti(-i-Pr) 4 + (+(,) /-(S,S)) tartrat + t-bu-h b. H-beskyttelse; TBDMS-Cl, NEt 3 c. Epoxydåpning med alkylcuprat 2 Cui b) d. hydrid-red. av keton ialh 4 e. Ester hydrolyse; NaH, H 2 f. Iodlaktonisering I 2, base (NaHC 3 ) c) d) e) f) 4

5 ppgave 5. (14 p) a) Utfør en retrosyntetisk analyse for fremstilling av målmolekylet under. (6p) Tips: Målmolekylet som består av et C 10 -skjelett kan syntetiseres i tre trinn fra to C 4 -byggestener og én C 2 -komponent. b) Foreslå deretter en syntesestrategi ved å angi reaksjonstype, reagenser og reaksjonsbetingelser for hvert trinn. (6p) Gi en kommentar dersom det er noen svakheter ved syntesevalget. flere mulig sykliske aldol slutttprod. kan dannes (2p) Analyse: Et 2 C C 2 Et Et 2 C C 2 Et Et 2 C C 2 Et Et 2 C Br C 2 Et Syntese: Et 2 C Br C 2 Et NaEt enolat, subst av Br Et 2 C C 2 Et NaEt Et 2 C enolat, konj add til enon C 2 Et base intramol aldol - H 2 Et 2 C C 2 Et 5