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33 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com c) Adição de Halogenidretos (HX) Ordem decrescente de reatividade: HI > HBr > HCl > HF C1) Usa-se a regra de Markovnikov: Na adição de um ácido à ligação dupla de um alceno, o hidrogênio do ácido liga-se ao átomo de carbono que já possuir maior número de átomos de hidrogênio (Carbono mais hidrogenado da dupla) A regra de Markovnikov aplica-se a todas as reações de adição eletrofílica a alquenos: adição de HX, H2O, HCN, etc. Exemplos: a) H3C CH CH3 C b) H3C C CH3 I CH3 Mecanismo: adição de halogenidretos à alcenos Obs.: Explicação da Regra de Markóvinikov: Um carbocátion mais substituído (mais estável) forma-se mais rapidamente do que um carbocátion menos substituído (menos estável) e, uma vez formado, reage rapidamente para originar o produto final da reação. A regra de Markóvinikov aplica-se a todas as reações de adição eletrofílica a alquenos: adição de HX, H2O, HCN, etc. H3C CH CH2 + HC PROPENO H3C C CH3 CH2 + HI 34 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com Enunciado moderno da regra de Markovinikov: Na adição iônica de um reagente assimétrico à ligação dupla, a porção positiva do reagente de adição se liga ao átomo de carbono da ligação dupla de modo a formar o carbocátion mais estável como intermediário. Obs.: Estabilidade de carbocátions: C2) Regra de Kharash ou Reação Anti-Markovnikov Aplica-se esta regra quando a adição de HBr (somente ele) ocorre em presença de peróxidos orgânicos (R-O-O-R). A adição de HBr aos alquenos dá-se com o hidrogênio sendo adicionado ao carbono menos hidrogenado. Exemplo: a) H3C C CH3 Br CH3 H3C CH CH2 Br CH3 Mecanismo: adição de HBr a alcenos na presença de peróxidos orgânicos H3C H C H H3C CH2 H3C CH CH3 H3C C CH3 CH3 H C H C H C H H ; ; ; ; ; metílico primário secundário terciário alílico benzílico ordem crescente de estabilidade (maior probabilidade de se formar) H3C C CH2 + HBr CH3 MA RK ÓV IN IK OV KHARASH 35 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com Etapa 1: Ocorre a clivagem homolítica simples da molécula de peróxido para produzir dois radicais alcoxila. A ligação oxigênio-oxigênio do peróxido é fraca, e sabe-se que tais reações ocorrem rapidamente. R O O R R O2 peróxido radical alcoxila H = +150 kJ.mol-1 Etapa 2: A extração de um átomo de hidrogênio pelo radical é exotérmica e possui uma energia de ativação baixa. R O HR O H = - 96 kJ.mol-1+ H Br Br+ Etapa 3: É a etapa do mecanismo que determina a orientação final do produto. Ela ocorre desta maneira, pois o radical secundário mais estável é produzido e porque o ataque no átomo de carbono primário é menos impedido. Se o bromo tivesse atacado o propeno no átomo de carbono secundário, o resultado seria um radical primário menos estável, e o ataque no átomo de carbono secundário seria impedido. Etapa 4: É simplesmente a extração de um átomo de hidrogênio do brometo de hidrogênio pelo radical produzido na etapa 3. Essa extração do átomo de hidrogênio produz um átomo de bromo que pode repetir a etapa 3, depois a etapa 4 ocorre de novo através de uma reação em cadeia. Observação: O radical R representa o radical t-butila ou benzoíla, provenientes da homólise dos compostos peróxido de t-butila e peróxido de benzoíla, representados abaixo: d) Adição de ácido sulfúrico (H2SO4): Formam-se hidrogenossulfato de alquila (ésteres do ácido sulfúrico) Exemplo: a) H3C CH CH3 OSO3H hidrogenossulfato de isopropila Obs.: Se a solução do éster do ácido sulfúrico for diluída com água e aquecida, ocorrerá hidrólise com formação de álcool e H2SO4. Este processo é muito usado na produção industrial de álcoois, a partir de alquenos, obtidos em toneladas a partir do processo de craqueamento ou pirólise. Exemplo: a) H3C CH CH3 OH 2-propanol + H2SO4 e) Adição de água (HOH): Em meio ácido formam-se álcoois. Exemplo: a) H3C CH2 C CH3 OH CH3 Mecanismo: adição de H2O a alcenos em meio ácido C O O C CH3 CH3 CH3 CH3 H3C CH3 C O O C O O H3C CH CH2 + H OSO3H H3C CH CH3 + H OH OSO3H H3C CH C CH3 + H OH CH3 H2SO4 36 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com 2. REAÇÕES DE ADIÇÃO EM CICLO-ALQUENOS (OU CICLENOS) Os ciclo-alquenos são hidrocarbonetos cíclicos insaturados com uma dupla ligação. Reagem de forma semelhante aos alcenos, porém sendo mais reativos. I - Reações de Adição a) Adição de Hidrogênio ou Hidrogenação Catalítica (H2) Ocorre reação com formação do cicloalcano correspondente por hidrogenação parcial, ou seja caso continue a hidrogenação poderá haver a formação de alcanos. Exemplo: a) H2C H2C CH2 CH2 H2 Ni H3C CH2 CH2 CH3 adição total b) Adição de Halogênios (Br2 e Cl2) Exemplo: a) H2C H2C CH2 CH2 CH CH + Br2 CC4 Br Br 1,2-dibromo-ciclo-hexano Mecanismo: adição de halogênios à ciclenos c) Adição de Halogenidretos (HX) Usa-se a regra de Markovnikov: Na adição de um ácido à ligação dupla de um cicloalceno, o hidrogênio do ácido liga-se ao átomo de carbono que já possuir maior número de átomos de hidrogênio (Carbono mais hidrogenado da dupla) Exemplo: H2C H2C CH CH2 + H2 Ni P, T