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10/05/2017 1 1LabSelen : Laboratório de Síntese de Substâncias Quirais de Selênio Prof. BragaQuímica Orgânica A – Alcenos e Alcinos - reatividade 1 Alcinos Prof. Antonio Luiz Braga email: braga.antonio@ufsc.br 2LabSelen : Laboratório de Síntese de Substâncias Quirais de Selênio Prof. BragaQuímica Orgânica A – Alcenos e Alcinos - reatividade 2 ALCINOS: Carbonos hibridizados sp Fig a: 2 ligações π entre os 2 carbonos Fig b: 2 ligações π e uma σ entre os carbonos 10/05/2017 2 3LabSelen : Laboratório de Síntese de Substâncias Quirais de Selênio Prof. BragaQuímica Orgânica A – Alcenos e Alcinos - reatividade 3 ADIÇÃO AOS ALCINOS Com uma nuvem de elétrons que envolve completamente a ligação σ, um alcino é uma molécula rica em elétrons. Alcino = nucleófilo → reage com eletrófilo Alcinos sofrem reações de adição Eletrofílica (similar aos alcenos!!) Alcinos também sofrem reações de adição Eletrofílica: 4LabSelen : Laboratório de Síntese de Substâncias Quirais de Selênio Prof. BragaQuímica Orgânica A – Alcenos e Alcinos - reatividade 4 - Os alcenos são mais reativos do que os alcinos, pois o intermediário formado é mais estável...(no caso dos alcinos, o intermediário formado é menos estável!) 10/05/2017 3 5LabSelen : Laboratório de Síntese de Substâncias Quirais de Selênio Prof. BragaQuímica Orgânica A – Alcenos e Alcinos - reatividade 5 Alcinos sofrem reações de adição eletrofílica: Os mesmos reagentes que se adicionam a alcenos também o fazem a alcinos... A adição de eletrofílica a um alcino terminal também é uma reação regiosseletiva... 6LabSelen : Laboratório de Síntese de Substâncias Quirais de Selênio Prof. BragaQuímica Orgânica A – Alcenos e Alcinos - reatividade 6 Porém, as reações de adição de alcinos tem uma característica que os alcenos não têm: devido ao fato de o produto de adição de um reagente eletrofílico a um alcino ser um alceno, uma segunda reação de adição pode acontecer... 10/05/2017 4 7LabSelen : Laboratório de Síntese de Substâncias Quirais de Selênio Prof. BragaQuímica Orgânica A – Alcenos e Alcinos - reatividade 7 Alcino é menos reativo do que alceno... a reatividade depende da estabilidade do reagente e da estabilidade do estado de transição O intermediário formado quando um próton se adiciona a um alcino é um carbocátion vinílico, enquanto com alceno é um carbocátion alquílico... 8LabSelen : Laboratório de Síntese de Substâncias Quirais de Selênio Prof. BragaQuímica Orgânica A – Alcenos e Alcinos - reatividade 8 carbocátion vinílico tem carga positiva sobre um carbono vinílico (carbono sp – mais eletronegativo do que sp2 ⇒ suporta menos a carga positiva )... é menos estável do que o carbocátion alquila similarmente substituído... 10/05/2017 5 9LabSelen : Laboratório de Síntese de Substâncias Quirais de Selênio Prof. BragaQuímica Orgânica A – Alcenos e Alcinos - reatividade 9 Um alcino é menos reativo do que um alceno em reações de adição eletrofílica. H3C C C CH3 H3C C C H CH3+ H Cl Cl -+ H3C C H C H CH3 H3C H C H2 C CH3H Cl Cl -++ 10LabSelen : Laboratório de Síntese de Substâncias Quirais de Selênio Prof. BragaQuímica Orgânica A – Alcenos e Alcinos - reatividade 10 -1a etapa: H+ eletrofílico se adiciona ao alcino -Se o alcino for terminal, H+ se ligará ao C sp ligado ao H ⇒ carbocátion vinílico secundário é mais estável do que o cátion vinílico primário... Adição de Haletos de Hidrogênio CH3CH2C CH CH3CH2C CH H Br- CH3CH2C CH HBr CH3CH2C CH H CH3CH2CH CH O cátion vinílico secundário é mais estável 10/05/2017 6 11LabSelen : Laboratório de Síntese de Substâncias Quirais de Selênio Prof. BragaQuímica Orgânica A – Alcenos e Alcinos - reatividade 11 Na presença de HBr em excesso… CH3CH2C Br CH3 CH3CH2C Br CH3 CH3CH2C CH2 Br CH3CH2CCH3 Br Br HBrCH3CH2C CH CH3CH2C CH H Br- CH3CH2C CH HBr CH3CH2C CH H CH3CH2CH CH CH3CH2C CH2 Br CH3CH2CCH3 Br Br HBr CH3CH2C Br CH3 CH3CH2C Br CH3 CH3CH2C Br CH3 CH3CH2C Br CH3 CH3CH2C CH CH3CH2C CH H Br- CH3CH2C CH HBr CH3CH2C CH H CH3CH2CH CH + Br- CH3CH2C CH2 Br CH3CH2CCH3 Br Br HBr + HBr excesso 12LabSelen : Laboratório de Síntese de Substâncias Quirais de Selênio Prof. BragaQuímica Orgânica A – Alcenos e Alcinos - reatividade 12 CH3CH2C CH CH3CH2CH CHBr+ HBr peroxide Produto anti-Markovnikov Adição de HBr em condiçoes radicalares… radical vinílico secundário é mais estável que primário 10/05/2017 7 13LabSelen : Laboratório de Síntese de Substâncias Quirais de Selênio Prof. BragaQuímica Orgânica A – Alcenos e Alcinos - reatividade 13 Adição de Água à Alcinos RCH2 C R O RCH C OH R forma ceto forma enólica Tautomerização (isômeros em equilíbrio Exerc: Mostrar o mecanismo de adição de água ao propino! 14LabSelen : Laboratório de Síntese de Substâncias Quirais de Selênio Prof. BragaQuímica Orgânica A – Alcenos e Alcinos - reatividade 14 Adição de Borana Hidroboração–Oxidação de Alcinos 10/05/2017 8 15LabSelen : Laboratório de Síntese de Substâncias Quirais de Selênio Prof. BragaQuímica Orgânica A – Alcenos e Alcinos - reatividade 15 Formatação de Cetona vs. Aldeído BH di-isoamilborana Sia2BH Fonte de B-H estericamente impedido: força ainda mais a entrada do boro no carbono terminal, menos impedido 16LabSelen : Laboratório de Síntese de Substâncias Quirais de Selênio Prof. BragaQuímica Orgânica A – Alcenos e Alcinos - reatividade 16 REAÇÃO DE ADIÇÃO DE HALOGÊNIO Os halogênios Cl2 e Br2 também podem ser adicionados ao alcinos. A reação pode ser controlada para a adição de somente um equivalente de halogênio (o alceno dialogenado formado é pouco reativo comparado com um alceno sem halogenação) Na presença de excesso de halogênio pode ocorrer a segunda adição se a reação for forçada por aquecimento. 10/05/2017 9 17LabSelen : Laboratório de Síntese de Substâncias Quirais de Selênio Prof. BragaQuímica Orgânica A – Alcenos e Alcinos - reatividade 17 alcenos pouco reativo (desativados) 18LabSelen : Laboratório de Síntese de Substâncias Quirais de Selênio Prof. BragaQuímica Orgânica A – Alcenos e Alcinos - reatividade 18 Exercício Um alceno é mais reativo que um alcino. Quando fazemos uma reação de halogenação em um alcino, o produto formado é um alceno di-halogenado (haleto vinílico). O alceno di-halogenado pode ser isolado. Esse falto parece um paradoxo, pois o alceno é mais reativo que o alcino em relação ao halogênio, que deveria reagir com mais um equivalente de halogênio para parar no produto tetra-halogenado. Explicar! 10/05/2017 10 19LabSelen : Laboratório de Síntese de Substâncias Quirais de Selênio Prof. BragaQuímica Orgânica A – Alcenos e Alcinos - reatividade 19 O hidrogênio se liga a um alcino na presença de um catalisador metálico como Pd, Pt ou Ni, da mesma forma que se liga a um alceno. Dificilmente a reação é interrompida no alceno formado porque o H se liga rapidamente a ele (alceno – mais reativo) na presença dos catalisadores metálicos ..dando um alcano REAÇÃO DE ADIÇÃO DE HIDROGÊNIO 20LabSelen : Laboratório de Síntese de Substâncias Quirais de Selênio Prof. BragaQuímica Orgânica A – Alcenos e Alcinos - reatividade 20 A reação pode ser interrompida no ALCENO formado se for usado um catalisador metálico “envenenado” (parcialmente desativado)... catalisador mais usado nesse caso é o catalisador de Lindlar... preparadopela precipitação de Pd em carbonato de cálcio e tratado com acetato de chumbo(II) e quinolina...ou ainda pode ser usado Pd/BaSO4 Modifica a superfície do Pd, tornando-o mais efetivo na catálise da adição de H2 a uma ligação tripla... 10/05/2017 11 21LabSelen : Laboratório de Síntese de Substâncias Quirais de Selênio Prof. BragaQuímica Orgânica A – Alcenos e Alcinos - reatividade 21 CH3O2C CO2CH3 ( )3( )3 H H CO2CH3CH3O2C ( )3 ( )3 H2 (1 atm) Pd (5%) sob BaSO4 quinolina CH3OH, 25 oC Exemplo: 22LabSelen : Laboratório de Síntese de Substâncias Quirais de Selênio Prof. BragaQuímica Orgânica A – Alcenos e Alcinos - reatividade 22 Redução de Acetilenos com Na/NH3 leva ao alceno trans 10/05/2017 12 23LabSelen : Laboratório de Síntese de Substâncias Quirais de Selênio Prof. BragaQuímica Orgânica A – Alcenos e Alcinos - reatividade 23 24LabSelen : Laboratório de Síntese de Substâncias Quirais de Selênio Prof. BragaQuímica Orgânica A – Alcenos e Alcinos - reatividade 24 Acidez de um Hidrogênio Ligado à Carbono com Diferentes Hibridizações HC CH H2C CH2 CH3CH3 pKa = 25 pKa = 44 pKa = 50 10/05/2017 13 25LabSelen : Laboratório de Síntese de Substâncias Quirais de Selênio Prof. BragaQuímica Orgânica A – Alcenos e Alcinos - reatividade 25 Desprotonação de Alcinos: Praparação de outros acetilenos…. Exercício: Sintetize 1-hexino a partir do etino e outros reagentes…. base) (pKa da amonia = 36 + NH3 (pKa do acetileno = 26