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28/10/2021 11:50 Avaliação Final (Discursiva) - Individual Semipresencial (Cod.:687104) Código da prova: 39205725 Disciplina: Química Orgânica II (QUI101) Período para responder: 22/10/2021 - 14/11/2021 Peso: 4,00 1 - A carbonila é um importante grupo funcional que, devido as suas características estruturais, permite a formação de interação entre moléculas e reações essenciais para a síntese de substâncias importantes, como fármacos, além de reações biológicas. Dentre as reações biológicas que envolvem substâncias carboniladas destacam-se a formação de iminas e a hidrólise de tioésteres, além das reações de substituição alfa à carbonila. Sobre as reações de substituição alfa à carbonila, proponha o mecanismo para a reação a seguir. Resposta esperada Como a reação ocorre em meio ácido, um hidrogênio alfa da carbonila é substituído por um halogênio. Minha resposta A reação em questão corresponde a uma halogenação ácida de cetona conduzida em meio ácido, logo, um hidrogênio alfa da carbonila será substituído por um halogênio. O mecanismo para o desenvolvimento dessa reação ocorrerá em duas etapas: Na primeira etapa da reação ocorre a formação do enol correspondente a cetona por meio da catálise ácida e depois na segunda etapa, um par de elétrons da dupla ligação C=C do enol atacará de forma nucleófilo um bromo eletrófilo derivado do Br2, que quebrará a dupla ligação, formando assim uma nova ligação entre carbono e bromo (C-Br). Por fim, por ressonância, o brometo restante atacará o hidrogênio da hidroxila (OH), removendo-o e restaurando a dupla ligação entre carbono e oxigênio (C=O), dando assim origem a cetona halogenada na posição alfa e formando assim o 2-bromofeniletanona. 2 - Reações de substituição nucleofílica, na qual um grupo presente em um composto pode ser substituído por outro, são reações importantes em química orgânica porque possibilitam a obtenção de diversas classes de substâncias, como álcoois, éteres e haletos de alquila. As reações de substituição nucleofílica bimolecular e unimolecular podem ser afetadas por diversos fatores. Com relação às reações de substituição nucleofílica bimolecular e unimolecular, explique como a estrutura do substrato afeta essas reações. Resposta esperada *A estrutura do substrato afeta essas reações dependendo do tamanho e do número dos seus substituintes. *Quanto mais substituintes o substrato tiver e quanto maior o tamanho desses substituintes, menos reativo o substrato será frente à substituição bimolecular (SN2), *devido ao volume dos substituintes, que dificultam o ataque do nucleófilo. *Na reação de substituição unimolecular (SN1), substratos que formam carbocátions mais estáveis (terciários, secundários, cátions alila e cátions benzila) favorecem esse tipo de reação e a tornam possível e mais rápida. Minha resposta Nas reações de substituição nucleofílica bimolecular, o principal efeito do substrato é em relação ao seu tamanho, ou seja, ao seu efeito estérico. Nesse tipo de reação há o ataque do nucleófilo pela parte de trás, o que significa que o nucleófilo aproxima-se do substrato com um ângulo de 180º em relação ao grupo abandonador e é esse comportamento que minimiza a repulsão estérica e eletrônica entre o substrato e o nucleófilo. A reatividade melhor ocorre nos haletos primários, seguidos pelos secundários e pelos terciários (estes não reagem via mecanismo SN2 devido o impedimento estérico ao ataque do nucleófilo). Enquanto nas reações de substituição unimolecular, o principal efeito do substrato é a sua dissociação para formar o carbocátion. Nesse tipo de reação o nucleófilo não ataca o substrato diretamente, em vez disso, o grupo abandonador sai primeiro, o carbocátion é formado e ai sim ele é capturado rapidamente pelo nucleófilo. Os substratos que gerar carbocátions mais estáveis são os melhores para as reações SN1, sendo os carbocátions terciários os mais estáveis, seguindos pelos secundários, enquanto os primários tem baixa estabilidade, quase não sendo formados. 1/1
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