Aurélie 09/03/10
 

 

Synthèse de la muscone, concours inspecteur  répression des fraudes 2009.


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Le cerf musqué possède, près de l'estomac, une glande produisant des substances à odeur musquée. L'une de ces substances, la muscone, a été isolée pure par Walbaum en 1906 et sa structure a été déterminée par Ruzicka en 1926. Il existe plusieurs synthèses conduisant à la formation de la muscone : nous allons nous intéresser à celle proposée par Mamdapur et son équipe en 1926. Elle présente en effet l'intérêt de prendre comme réactifs de départs deux composés naturels :

 

Que signifie le (+) ?
Le pouvoir rotatoire, angle de rotation du plan de polarisation de la lumière, est positif ( rotation dans le sens des aiguille d'une montre ).

  Le (+)-citronellal est-il chiral ? Possède-t-il un  centre stéréogène ? ? Si oui, précisez sa configuration absolue.
Le (+) citronellal possède un atome de carbone asymétrique : il est donc chiral.

Numéroter de façon décroissante chacun des quatre substituants selon son numéro atomique.

CH2 -CHO (1) ; CH2-CH2-CH=C(CH3)2 (2) ; CH3 (3) ; H (4).
On place alors l'atome (ou le groupement) de numéro le plus élevé derrière.
On regarde dans quel sens, sens horaire ou trigonométrique, on passe du numéro 1, au 2, au 3.
- Si le sens de rotation est le sens horaire (ou anti-trigonométrique), le carbone est Rectus (R),
- Si le sens de rotation est le sens trigonométrique (ou anti-horaire), le carbone est Sinister (S).




Ce composé est traité par le glycol (éthane-1,2-diol) en milieu anhydre en présence d'APTS (Acide ParaToluèneSulfonique), on obtient le composé 2. Le composé 2 est alors soumis à une ozonolyse suivie d'une hydrolyse en milieu oxydant. On obtient de l'acétone et le composé 3. Ce produit est estérifié par le diazométhane pour donner 4. 4 subit une hydrolyse acide pour former 5 qui est alors oxydé en 6. Le traitement de 6 par le chlorure de thionyle SOCl2 conduit à 7. 


  

Donner les structure des composés 2 à 7.


Quel est l'intérêt des étapes 1 à 2 et 4 à 5 ? Justifier.
L'étape 1 à 2 masque, protège le carbonyle de l'oxydation de l'étape 2 à 3.
L'étape 4 à 5 déprotège le carbonyle en vue de son oxydation dans l'étape suivante.
L'ozonylse du composé 2 est suivie de l'hydrolyse en milieu oxydant : citer un oxydant qui pourait convenir.
L'ion permanganate en milieu acide, l'ozone.
Donner la formule de Lewis du diazométhane et donner le mécanisme de la formation de 4.








L'alcool oléique  est traité par le tribromure de phosphore et le composé 9 obtenu est soumis à l'action du magnésium dans l'éther anhydre pour former 10. Le traitement de 10 par du chlorure de cadmium donne 11 qui réagit avec 7 pour former 12 de formule brute C26H48O3. 12 subit une ozonolyse suivi d'une hydrolyse en milieu réducteur pour former le composé 13 qui contient 17 atomes de carbone. L'oxydation chromique de 13 conduit à 14 qui est estérifié en 15 par le méthanol. L'action du glycol en milieu acide anhydre conduit à la formation de 16.
Donner la structure des composés 9 à  16.

Quel est l'intérêt du passage 10 à 11 ?
Les organocadmiens permettent la synthèse de cétones à partir d'un chlorure d'acyle.

Le remplacement de l'organomagnésien par un organocadmien permet de s'arrêter au stade cétone. Les cétones moins réactives que les chlorures d'acyles ne réagissent pas avec les organocadmiens.






En 1926, Bouveault et Locquin ont mis au point une méthode de cyclisation des diesters terminaux selon :

On fait subir ce traitement au composé 16 pour former 17 qui, après réduction par LiAlH4 et hydrolyse, donne 18. La suite de réactions pour conduire à la muscone est :



Donner les structure des composés 17, 18 et de la (-)muscone.


   La partie qui est à l'origine de la chiralité de la muscone n'a jamais été modifiée durant la synthèse.

    La réaction de Bouveault et Locquin doit-elle, dans ce cas-ci, être effectuée en milieu concentré ou dilué ? Justifier.
La déprotection de la cétone nécessite des ions oxonium en quantité catalytique.
Le passage du diol au dérivé dibromé ne nécessite pas un milieu acide concentré.
Le passage du dérivé dibromé  en présence de zinc, ne demande pas un milieu acide concentré.








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