giovedì 9 settembre 2021

Costruttori di ponti C=C

Tra gli antielemintici, s'annoverava un tempo un composto chiamato ioduro di stilbazio. Eccone la carta d'identità chimica, ripresa da QUI:

A proposito di anelli eterociclici, possiamo notare alle estremità della molecola due anelli pirrolidinici e al centro un anello piridinico - con una carica positiva sull'atomo di azoto. 

Altra cosa molto interessante è quel ponte vinilico che collega l'anello centrale a ciascuno dei due anelli benzenici. E qui faccio un tuffo nei ricordi delle esercitazioni di chimica organica all'università quando, in laboratorio, da studenti abbiamo sintetizzato lo stilbene tramite una reazione di olefinazione: abbiamo cioé costruito quel ponte vinilico tra due anelli benzenici utilizzando una reazione particolare alla quale ora accenno.

Premetto che, per essere stato tra i primi ad esplorare questo genere di reazioni, il chimico tedesco Georg Wittig (1897-1987) vinse nel 1979 il premio Nobel per la chimica, ex-aequo con Herbert Charles Brown (1912-2004) che studiò invece le reazioni dei composti formati da H, C e B (le sue iniziali).

Nel 1954, Wittig osservò che per reazione di un composto carbonilico (aldeide, chetone) con un'ilide di fosfonio si formavano un alchene e un fosfinossido:

Così, per reazione dell'ilide (cloruro di benzil-trifenil-fosfonio) con la benzaldeide si ottengono lo stilbene e il trifenilfosfinossido.

Ecco il meccanismo della reazione, che avviene in ambiente basico (per NaOH):

Che cosa succede?

- Gli ioni Na+ e Cl- si combinano per formare NaCl;

- OH- agisce da base e strappa un H+ dal carbonio benzilico, formando acqua e un carbanione;

- il carbanione (nucleofilo) attacca l'atomo di carbonio carbonilico (elettrofilo), con formazione di una betaina che si chiude a ossafosfetano (anello a quattro termini) per formazione di un legame P-O;

- un ulteriore spostamento di elettroni (rappresentato con le frecce ricurve) porta alla formazione del doppio legame C=C (alchene, cis + trans) e del legame P=O (fosfinossido).

Per il fatto che permette la formazione di legami C=C, la reazione di Wittig mostra una notevole utilità sintetica e nei decenni successivi ha conosciuto una serie di sviluppi e di perfezionamenti.

In laboratorio, a suo tempo, da studenti del secondo anno avevamo realizzato una sua variante - nota come reazione di Horner Wadsworth-Emmons - che portava esclusivamente all'isomero trans.

Il prodotto era poi stato caratterizzato all'NMR:


Dopo essermi concesso questo tuffo nei ricordi, credo che brindare con un buon bicchiere di vino rosso possa costituire un ottimo espediente per diluire la nostalgia di un paradiso perduto per sempre: la chimica organica di sintesi. L'etanolo resta sempre il miglior solvente per i dispiaceri della vita.

E nel vino rosso trovo il resveratrolo, celebrato - anzi, osannato - antiossidante, oggi venduto pure come integratore (l'ho visto l'altro giorno in farmacia). La sua struttura chimica possiede qualche cosa di familiare, non trovate?


Alla prossima puntata!

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