¿Cómo se sintetiza el ciclopentano a partir del ciclohexano?

Question

¿Funciona esta ruta para sintetizar ciclopentano a partir de ciclohexano?

1. Halogenación de radicales libres.

2. Eliminación con base fuerte para formar ciclohexeno.

3. Ozonólisis para hacer di-aldehído.

4. Oxidación para hacer ácido di-carboxílico.

5. Esterificación con etanol, ácido y calor.

6. Eliminación del protón alfa con el ion etoxido.

7. Ataque intramolecular de otro carbono carbonílico; pérdida del grupo saliente etóxido.

8. Ácido, calor alto, agua para volver al ácido carboxílico. Expulsión del etanol.

9. Calor para la descarboxilación. Pérdida de dióxido de carbono.

10. No ilustrado: eliminación del carbonilo mediante Wolff-Kishner y Clemmensen.

Creo que algunas modificaciones que podría hacer son:

1. Formación de ésteres metílicos con diazometano. Esto no implicaría calor y ácido. Pero implicaría algo que es potencialmente explosivo.

2. Alternativamente, hacer un cloruro ácido y luego bajar al éster si quisiera evitar el calor que implica la esterificación Fischer.

Answer 1

¿Por qué no utilizar la condensación Aldol en el dialdehído producido por la ozonólisis y ahorrar algunos pasos?

Answer 2

Sé que este es un hilo viejo que acaba de volver a la vida, así que probablemente ya no valga la pena, pero creo que se podrían acortar un poco estas rutas utilizando algo de química de contracción de anillos (por ejemplo, Favorskii):

Referencias: 1. M. T. Musser, Cyclohexanol and cyclohexanone. Ullmann's Encycloedia of industrial chemistry, 2000 . 2. Synth. Com. 2007 , 37 , 4149. 3. JACS 1960 , 82 , 4307. 4. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1983 , 939.

Answer 3

Tu ruta parece buena hasta el último paso. Tras la descarboxilación, el intermedio será la ciclopentanona. Así que lo único que quedará por hacer es reducir la cetona a un alcano (probablemente conozcas un par de opciones).

Answer 4

Yo iría por un camino diferente, intentaría convertir el ciclohexano en ciclohexanona, quizás a través del ciclohexanol. Buscaría algunas bacterias que puedan hacer una oxidación selectiva o intentaría utilizar alguna química de activación del CH en la que ha trabajado Derek Barton.

Una alternativa es bromar el ciclohexano a bromuro de ciclohexilo y luego reaccionar con 2-nitropropano para formar ciclohexanona en condiciones básicas. Aquí hay un diagrama que muestra el núcleo de mi ruta.

Me gustaría hacer reaccionar la ciclohexanona con ácido nítrico utilizando vanadio como cataylst para formar ácido adípico. Convertiría esto en el éster dietílico. Luego querría condensarlo con él mismo utilizando una base como el etoxido de sodio para formar un cetoéster.

A continuación, lo haría reaccionar con una base acuosa y luego con un ácido acuoso para obtener la ciclopentanona. A continuación, la reduciría utilizando amalgama de zinc en ácido clorhídrico o hidracina en condiciones básicas.

Otro método que es un poco brutal es hacer el ácido adípico y luego calentarlo con una mezcla de carbonato de manganeso e hidróxido de bario para formar la ciclopentanona. Ver Slomp,G. et al. - Journal of Organic Chemistry, 1960, vol. 25, p. 514 - 518 para el uso de este tipo de reacción. Esto se refiere a la síntesis de fenilacetona a partir de ácido fenilacético y ácido acético utilizando dióxido de torio. He trabajado una vez con ácido fenilacético y tiene un olor desagradable, recuerdo que era como el de los calcetines viejos.