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Síntese de Álcoois Parte 3 Professora: Lívia Nunes Cavalcanti 1 Universidade Federal do Rio Grande do Norte Instituto de Química Química Orgânica II Oxidação e Redução na Química Orgânica: • Redução de uma molécula orgânica geralmente corresponde ao aumento de hidrogênios e/ou diminuição de oxigênio Ácido carboxílico aldeído número de oxigênio diminui número de hidrogênio aumenta 7. Síntese de álcoois pela redução de compostos carbonílicos A reação oposta da redução é a oxidação. Aumento do número de oxigênio e/ou diminuição do número de hidrogênios é oxidação OH R H H O R OH O R H [O] RCH3 [H] [O] [H] [O] [H] estado de oxidação mais baixo estado de oxidação mais alto Redução e Oxidação na Química Orgânica menos oxidado mais oxidado Redução e Oxidação na Química Orgânica Grau de Oxidação R OH H H (álcool 1 o ) [H] R R' O R R' HO H H R O [H] [H]OH R O [H] OR' R O 7. Síntese de álcoois pela redução de compostos carbonílicos Aldeído Ácido carboxílico Éster Cetona (álcool 2 o ) • Reagentes redutores adicionam um íon hidreto (H–), reduzindo o grupo carbonílico a um íon alcóxido, sem a adição de átomos de carbono. • Mecanismo: O hidreto ataca a carbonila formando o íon alcóxido. Protonação do alcóxido forma o álcool 6 7. Síntese de álcoois pela redução de compostos carbonílicos Reagentes Redutores Chamados de Complexos de Hidreto, por não possuírem uma estrutura de hidreto simples como Na+H– ou Li+H–. A ligação ao metal faz o hidreto mais nucleofílico e menos básico. 7 Boroidreto de Sódio Hidreto de Lítio e Alumínio Boroidreto de Sódio (NaBH4) • NaBH4 é uma fonte de hidretos (H –). • Reage apenas com aldeídos ou cetonas. • Não reage com ésteres ou ácidos carboxílicos. • Reagente seletivo. Pode reduzir um aldeído ou uma cetona na presença de um ácido ou éster. • Pode ser usado em solventes próticos (ex. ROH). • Reagente redutor brando. 8 Mecanismo O R R' H B HH H + O R'R H O H HOH R H R' Aldeídos são reduzidos a álcoois 1° & cetonas são reduzidas a álcoois 2° Exemplos • Reagente redutor mais forte que o NaBH4 • Reage violentamente com H2O ou prótons acídicos (ex. ROH) • Reação ocorre em solventes éteres (ex. Et2O, THF) • Reduz todos os grupos carbonilas. Hidreto de Lítio e Alumínio (LiAlH4 ou LAH) LAH e fontes próticas são incompatíveis. A fonte prótica só deve ser adicionada em uma segunda etapa. Se adicionados juntos, espere uma explosão ou incêndio. LiAlH4 H3O + 1. LiAlH4 2. H3O + Exemplos O R OH OH R H H 1. LiAlH4, Et2O 2. H+, H2O (1) O R OR' 1. LiAlH4, Et2O 2. H+, H2O (2) OH R H H + HOR' O R H OH R H H 1. LiAlH4, Et2O 2. H+, H2O (3) Redução com LiAlH4 O LiAlH4 (ou LAH) irá adicionar dois hidretos à carbonila de ésteres ou ácidos carboxílicos para formar um álcool primário. O Mecanismo é similar ao da reação com reagentes organometálicos. 14 Mecanismo O R OR' H Al HH H + O OR'R H O R H R'O + H Al HH H O R H H O H H OH R H H Ésteres e ácidos carboxílicos são reduzidos a álcoois 1 o Resumo geral da reatividade do LiAlH4 e NaBH4 facilidade de redução redução com NaBH4 redução com LiAlH4 17 Seletividade na Redução - Exemplos Exercícios 1 - Preveja os produtos esperados para a reação dos compostos abaixo com NaBH4 e LiAlH4