Condensação aldólica mista (cruzada) utilizando o enolato de lítio

RKA18MP - Neste vídeo, a gente vai ver uma outra forma de fazer a condensação aldólica cruzada. Então, se a gente começa com essa cetona e com esse aldeído e mistura a eles uma base, a gente vai ter uma mistura de produtos. Nós não vamos conseguir o produto desejado, que é essa enona conjugada aqui. Mas, se a gente seguir algumas etapas, então se a gente pega nossa cetona e adiciona, primeiramente, LDA e só depois o nosso aldeído. Seguindo mais algumas etapas, a gente adicionaria água e depois o ácido toluenossulfônico. Dessa forma, a gente consegue o nosso produto desejado, essa enona conjugada. Vamos dar uma olhada nessas etapas uma a uma, começando aqui pela adição do LDA, que a gente sabe que funciona como uma base forte. E essa base vai pegar um próton da nossa cetona, então, analisando aqui a nossa cetona, aqui, a gente vai ter um carbono alfa (α), que ele está bem ao lado do carbono da carbonila. E, aqui na direita, a gente vai ter um outro carbono α. Qual desses carbonos vai ser desprotonado pelo LDA? Em um vídeo anterior, a gente viu que o LDA vai formar um produto cinético. Ele vai tirar um próton do carbono α do lado de menor resistência estérica dessa molécula. Então, é esse carbono aqui da direita que vai ser desprotonado para formar nosso enolato cinético. Então, vamos desenhar um próton aqui no nosso carbono α da direita. E vamos desenhar nossa molécula de LDA aqui. Nós temos o nitrogênio e a gente vai ter esses dois grupos isopropil. E esse nitrogênio está ligado também ao litío. Quando a desprotonação ocorre, a gente vai ter, na verdade, um mecanismo cíclico. Então, o oxigênio vai formar uma ligação aqui com o lítio, e o nitrogênio vai formar uma ligação com esse hidrogênio. Então, esses elétrons vão se mover para cá, formando essa ligação entre o nitrogênio e hidrogênio. Esses elétrons vão se mover para cá, formando uma ligação dupla entre esses carbonos. E esses elétrons vão se mover para o oxigênio, formando essa ligação entre o oxigênio e o lítio. Vamos ver como fica o nosso produto. Aqui, a gente vai ter alguns carbonos. Aqui, a gente tem o nosso oxigênio, e agora ele está ligado ao lítio. Agora, aqui para a direita dessa molécula, a gente vai ter uma ligação dupla entre carbonos. O nitrogênio agora faz aqui uma ligação com o hidrogênio, e a gente ainda tem esses dois grupos isopropil. Então, aqui na direita, a gente tem uma amina. Seguindo os elétrons, esses que eu vou pintar aqui em azul agora fazem essa ligação entre o nitrogênio e o hidrogênio, formando essa amina. Os elétrons aqui em lilás agora formam essa ligação dupla entre carbonos. E os elétrons que vou pintar aqui em vermelho agora fazem essa ligação entre o oxigênio e o lítio, formando nosso enolato. E, mais uma vez, esse é um enolato cinético, pela escolha da nossa base. O LDA, por ter esses grupos grandes, vai prevenir que o carbono α aqui da esquerda seja desprotonado. Vamos dar uma olhada, agora, na nossa próxima etapa que é etapa em que a gente vai adicionar o nosso aldeído, o butanal. Então, vamos adicionar o butanal a esse enolato que a gente acabou de formar. Vamos desenhar aqui o butanal, então, aqui na esquerda, a gente vai ter a nossa carbonila e uma sequência de quatro carbonos. A gente sabe que o aldeído pode funcionar como um eletrófilo. Aqui na carbonila, esse oxigênio vai ter uma carga parcial negativa e esse carbono vai ter uma carga parcial positiva. Dessa forma nosso enolato vai funcionar como um núcleofilo. Então, agora, a gente vai ter aqui uma ligação entre o lítio e o oxigênio, e a gente vai formar também uma ligação entre carbonos. Aqui, a gente vai ter outro mecanismo cíclico. Então, esses elétrons vão se mover para cá, esses elétrons vão formar essa ligação aqui entre carbonos, e esses elétrons vamos mover para cá, formando essa ligação entre o oxigênio e o lítio. Vamos ver os resultados dessa movimentação. Nós vamos ter esse carbonos aqui na direita. Agora, aqui, a gente formou uma carbonila, então uma ligação dupla com oxigênio. Aqui, a gente formou esta nova ligação entre carbonos, e, agora, o nosso oxigênio está ligado ao lítio, e, assim, a gente formou nosso alcóxido. Seguindo os elétrons, esses que eu vou pintar aqui em vermelho se moveram para cá formando essa carbonila. Os elétrons aqui em lilás agora formam a ligação entre carbonos, bem aqui. E, finalmente, esses elétrons aqui em azul agora fazem essa ligação entre o oxigênio e o lítio, formando o nosso intermediário alcóxido. Na terceira etapa, a gente vai adicionar água ao nosso mecanismo. E, aqui, a gente vai desenhar esse alcóxido de uma forma um pouco diferente. Esses elétrons aqui em azul, eu vou desenhá-los aqui no oxigênio. A gente sabe que o oxigênio vai ter mais dois pares solitários de elétrons, então vamos desenhá-los também. Isso deixa esse oxigênio com uma carga formal negativa, e o lítio vai ter uma carga formal positiva. Essa é só uma outra forma de representar o nosso alcóxido. Nesse mecanismo, com a adição da água, a gente vai protonar o nosso alcóxido. Vamos desenhar aqui a nossa molécula de água. A gente vai pegar um desses prótons aqui da água. Esses elétrons vão ser deixados no oxigênio. Vamos desenhar aqui o nosso produto. Mais uma vez, aqui, a gente vai ter a nossa carbonila. E agora esse oxigênio foi protonado, então a gente formou aqui o nosso aldol. Aqui para a direita, a gente vai ter o restante da molécula. Uma vez formado o nosso aldol, a gente vai adicionar o ácido toluenossulfônico, que é uma fonte de prótons. Então, na última etapa do nosso mecanismo, nós temos que desidratar o nosso aldol. A gente já viu como formar nossa enona com uma base. Aqui, a gente vai fazer a desidratação catalisada por um ácido. Aqui no oxigênio, a gente ainda tem dois pares solitários de elétrons. Então, um desses pares solitários pode pegar esse próton. Vamos ver os resultados disso: aqui, a gente continua tendo a nossa carbonila. A gente tem mais alguns carbonos aqui para a direita. E, agora, a gente protonou esse oxigênio. Ele já estava ligado a esse hidrogênio e, agora, ele está ligado a outro e ele ainda tem um par solitário de elétrons. Esses elétrons que eu vou pintar aqui em lilás agora fazem essa ligação do oxigênio com o hidrogênio. O oxigênio ainda tem um par solitário de elétrons e uma carga positiva. Se esses elétrons se moverem aqui para o oxigênio, a gente vai ter a água como um grupo de saída, e a perda da água vai deixar a gente com um cátion. Vamos desenhar esse cátion que a gente vai formar. Aqui, a gente tem a nossa carbonila. Aqui para a direita, a gente tem todos esses carbonos. E agora, a gente tirou uma ligação desse carbono aqui. Então, ele vai ficar com uma carga positiva. Na próxima etapa, a gente vai ter a participação de uma base desprotonando nosso carbono α, que vai ser o carbono bem ao lado do carbono da carbonila. Então, esse aqui é o nosso carbono α e ele ainda tem um próton ligado a ele, então vamos desenhar esse próton aqui. Vamos dizer uma base genérica aqui, que poderia até ser a água, que acabou de sair na etapa anterior do mecanismo. Essa base vai pegar esse próton, e esses elétrons vão se mover para cá, formando uma ligação dupla, o que vai tirar essa carga positiva. Vamos ver o que a gente tem como resultado disso. Aqui novamente, a gente tem a nossa carbonila. E agora, a gente formou uma ligação dupla entre carbonos, logo aqui. Esse é o nosso produto final. Esses elétrons, que eu vou pintar aqui em azul, se moveram para cá, formando essa ligação dupla entre os carbonos. E, assim, a gente formou a nossa enona. Mais uma vez, esse foi um exemplo de uma condensação aldólica direcionada.