Um químico deseja sintetizar o Benzoato de benzila (C₆H₅-COO-CH₂-C₆H₅). Ele aplica retrossíntese e decide desconectar a ligação éster (C–O). Quais síntons são gerados e quais seriam seus equivalentes sintéticos realistas?

Questão

Um químico deseja sintetizar o Benzoato de benzila (C₆H₅-COO-CH₂-C₆H₅). Ele aplica retrossíntese e decide desconectar a ligação éster (C–O). Quais síntons são gerados e quais seriam seus equivalentes sintéticos realistas?

Resposta

85%

Desconectando a ligação éster C(acila)–O no benzoato de benzila (Ph–C(=O)–O–CH₂–Ph), os síntons ideais são:

  • Sinton acílico (eletrofílico):   Ph–C(=O)+\;\text{Ph–C(=O)}^+ (íon acílio “benzóilo”)
  • Sinton alcóxido (nucleofílico):   Ph–CH2O\;\text{Ph–CH}_2\text{O}^- (alcóxido benzílico)

Equivalentes sintéticos realistas (reagentes) correspondentes:

  1. Para o sinton Ph–C(=O)+\text{Ph–C(=O)}^+ (benzóilo eletrofílico):
  • Cloreto de benzoíla (PhCOCl) (mais clássico para esterificação por acilação)
  • Alternativas comuns: anidrido benzóico ((PhCO)₂O); ou ácido benzóico (PhCO₂H) ativado in situ com um agente de acoplamento (p.ex., DCC/EDC)
  1. Para o sinton Ph–CH2O\text{Ph–CH}_2\text{O}^- (benzilóxido nucleofílico):
  • Álcool benzílico (PhCH₂OH) na presença de base (p.ex., piridina, Et₃N) ou catalisador (DMAP), gerando o equivalente nucleofílico efetivo
  • Alternativa explícita do alcóxido: benzilato (PhCH₂ONa ou PhCH₂OK), quando se deseja uma condição mais fortemente nucleofílica

Rotas sintéticas coerentes com esses equivalentes (exemplos):

  • PhCOCl + PhCH₂OH (base) \rightarrow PhCOOCH₂Ph (benzoato de benzila)
  • (PhCO)₂O + PhCH₂OH (cat. DMAP/base) \rightarrow éster
  • PhCO₂H + PhCH₂OH (DCC/EDC, cat. DMAP) \rightarrow éster

confidence:85,

Explicação

1) Identificação do alvo e da ligação desconectada O benzoato de benzila é Ph–C(=O)–O–CH₂–Ph. A instrução diz para desconectar a ligação éster C–O (a ligação entre o carbono acílico e o oxigênio do alcoxi).

2) Retrossíntese por desconexão acil–oxigênio (acyl–O cleavage) Uma desconexão padrão de éster no vínculo C(acila)–O gera:

  • um fragmento acil eletrofílico (o “benzóilo”)
  • um fragmento alcóxido nucleofílico (o “benzilóxido”)

Representando como síntons (espécies ideais, muitas vezes carregadas):

  • Sinton eletrofílico: Ph–C(=O)+\text{Ph–C(=O)}^+
  • Sinton nucleofílico: Ph–CH2O\text{Ph–CH}_2\text{O}^-

3) Conversão de síntons em equivalentes sintéticos (reagentes reais) Como Ph–C(=O)+\text{Ph–C(=O)}^+ não é isolável, usa-se um derivado ativado do ácido benzóico:

  • PhCOCl (cloreto de benzoíla) é um equivalente direto do sinton acílico porque o Cl⁻ é um bom grupo de saída, facilitando a substituição nucleofílica acílica.
  • Alternativamente, (PhCO)₂O (anidrido) também transfere o grupo benzóilo.
  • Ou ainda PhCO₂H pode ser “transformado” em equivalente acílico reativo via agentes de acoplamento (DCC/EDC), formando um intermediário ativado que reage com o álcool.

Para o sinton Ph–CH2O\text{Ph–CH}_2\text{O}^-:

  • O equivalente mais prático é o álcool benzílico (PhCH₂OH) (gera o nucleófilo sob base/catálise).
  • Se necessário, pode-se empregar o alcóxido pré-formado PhCH₂ONa/PhCH₂OK.

4) Conclusão (o par sinton/equivalente) Assim, a retrossíntese coerente com a desconexão C–O do éster é:

  • Ph–C(=O)+\text{Ph–C(=O)}^+PhCOCl (ou (PhCO)₂O; ou PhCO₂H + DCC/EDC)
  • Ph–CH2O\text{Ph–CH}_2\text{O}^-PhCH₂OH (ou PhCH₂ONa/PhCH₂OK)

Alternativa correta: (sem alternativas).

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