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45 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com a) Br2+ FeBr3 H2C CH2 CH2 BrBr 1,3-dibromo-propano (reação de adição) c) + hv Br2 H Br HBr+ bromo-ciclopentano (reação de substituição) d) + hvBr2 H Br HBr+ bromo-ciclo-hexano (reação de substituição) e) Br2 CH3 + FeBr3 H2C CH2 CH CH3 BrBr 1,3-dibromo-butano (reação de adição) f) H3C H3C + Br2 FeBr3 H3C CH CH2 CH2 CH CH3 Br Br 2,5-dibromo-hexano (reação de adição) Obs.: Fazendo-se reagir o ciclopropano e o ciclobutano com Br2 e Cl2 na presença de luz ocorrem reações de substituição e não de adição. Exemplos: a) + hvCl2 CH + HC ciclo-ciclopropano b) + hv Cl2 C + HC cloro-ciclobutano c) Adição de Halogenidretos (HX) b) + Br2 FeBr3 H2C CH2 CH2 Br CH2 Br 1,4-dibromo-butano (reação de adição) 46 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com São importantes as reações com HCl, HBr, HI. Ocorre reação apenas com o ciclopropano e com o ciclobutano, com os demais compostos da série não há reação. Obs.: Com o HI a reação ocorre apenas com o ciclopropano. Exemplos: a) H2C CH2 CH2 BrH b) H2C CH2 CH2 CH2 BrH c) não ocorre reação d) não ocorre reação Obs.: Com o HI a reação ocorre apenas com o ciclopropano. H2C CH2 CH2 IH CH2 CH2 H2C + HBr H2C H2C CH2 CH2 + HBr + HBr + HBr CH2 CH2 H2C + HI 47 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com REAÇÕES DE ADIÇÃO EM COMPOSTOS INSATURADOS - REAÇÕES DE ADIÇÃO EM COMPOSTOS AROMÁTICOS E CÍCLICOS Exercícios de Aprendizagem 1. (Ufc) Os alcenos são compostos orgânicos de grande importância, pois constituem matéria prima para os plásticos, borrachas, fibras sintéticas, etc., indispensáveis no mundo moderno. Os alcenos são bastante reativos e suas diversas reações (redução, oxidação, polimerização, etc.) originam os mais diversos derivados de interesse científico e comercial. Observe o alceno A e as reações indicadas, efetuadas em condições em que não ocorre abertura do anel em nenhum dos casos. Com relação ao alceno A e às reações indicadas, pede-se: a) complete as reações indicadas (1 a 5) com os respectivos produtos orgânicos principais. Na reação em que for possível mais de um produto prevalece a regra de Markovnikov. b) mostre a estrutura e o nome de um isômero do alceno A que, por reação com H‚ na presença de Ni e calor, origine o mesmo produto da reação 1. c) indique o tipo de isomeria existente entre o alceno A e o composto solicitado no item B. 2. (Fuvest) A adição de HBr a um alceno pode conduzir a produtos diferentes caso, nessa reação, seja empregado o alceno puro ou o alceno misturado a uma pequena quantidade de peróxido. a) O 1-metilciclopenteno reage com HBr de forma análoga. Escreva, empregando fórmulas estruturais as equações que representam a adição de HBr a esse composto na presença e na ausência de peróxido. b) Dê as fórmulas estruturais dos metilciclopentenos isoméricos (isômeros de posição). c) Indique o metilciclopenteno do item b que forma, ao reagir com HBr, quer na presença, quer na ausência de peróxido, uma mistura de metilciclopentanos monobromados que são isômeros de posição. Justifique. 3. (Fuvest) Uma reação química importante, que deu a seus descobridores (O.Diels e K.Alder) o prêmio Nobel (1950), consiste na formação de um composto cíclico, a partir de um composto com duplas ligações alternadas entre átomos de carbono (dieno) e outro, com pelo menos uma dupla ligação, entre átomos de carbono, chamado de dienófilo. Um exemplo dessa transformação está na figura 1. Compostos com duplas ligações entre átomos de carbono podem reagir com HBr, sob condições adequadas, como indicado na figura 2. Considere os compostos I e II, presentes no óleo de lavanda, veja na figura 3. a) O composto III reage com um dienófilo, produzindo os compostos I e II. Mostre a fórmula estrutural desse dienófilo e nela indique, com setas, os átomos de carbono que formaram ligações com os átomos de carbono do dieno, originando o anel. b) Mostre a fórmula estrutural do composto formado, se 1 mol do composto II reagir com 2 mols de HBr, de maneira análoga à indicada para a adição de HBr ao 2-metilpropeno, completando a equação química da figura 4. c) Na fórmula estrutural do composto II, (figura 5), assinale, com uma seta, o átomo de carbono que, no produto da reação do item b, será assimétrico. Justifique. 4. (Uff) Os efeitos nocivos do colesterol provêm da sua indesejável deposição nas paredes dos vasos sanguíneos, obstruindo a passagem do sangue, 48 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com aumentando o risco de enfarte do miocárdio e de parada cardíaca. A fórmula estrutural do colesterol é: Considere as três reações: (I) colesterol e Br‚; (II) colesterol e H‚ na presença de Pt; (III) colesterol e CHƒCOOH catalisado por H‚SO„. a) Informe, por meio de fórmula estrutural, o produto orgânico formado em cada uma das reações acima. b) Classifique a reação indicada por III. 5. (Ufrrj ) Dê o nome dos produtos que são obtidos quando se trata 3-metil-1-penteno com os elementos a seguir e demonstre através de equações. a) H‚O/H‚SO„. b) H‚/Ni. c) Br‚/CCl„. 6. (Ita) Explique por que a temperatura de hidrogenação de cicloalcanos, catalisada por níquel metálico, aumenta com o aumento da quantidade de átomos de carbono presentes nos cicloalcanos. 7. (Fuvest) Cicloalcanos sofrem reação de bromação conforme mostrado a seguir: a) Considerando os produtos formados em I, II e III, o que se pode afirmar a respeito da estabilidade relativa dos anéis com três, quatro e cinco átomos de carbono? Justifique. b) Dê o nome de um dos compostos orgânicos formados nessas reações. REAÇÕES DE ADIÇÃO EM COMPOSTOS INSATURADOS - REAÇÕES DE ADIÇÃO EM COMPOSTOS AROMÁTICOS E CÍCLICOS Exercícios de Fixação 1. (Unifor 2014) Os alcenos sofrem reação de adição. Considere a reação do eteno com o ácido clorídrico (HC ) e assinale a alternativa que corresponde ao produto formado. a) 3 3CH CH b) 2 2C CH CH C c) C CHCHC d) 3 2CH CH C e) 2 2CH C CH C 2. (Cefet MG 2014) Para sintetizar o 2,3 diclorobutano, um químico utilizou o gás cloro como um dos reagentes. Nesse caso específico, o segundo reagente necessário à síntese foi o a) but 2 eno. b) butan 2 ol. c) but 1,3 dieno. d) butan 1,3 diol. e) butan 2,3 diol. 3. (Pucrj 2015) Considere que, na reação representada a seguir, 1mol do hidrocarboneto reage com 1mol de ácido bromídrico, sob condições ideais na ausência de peróxido, formando um único produto com 100% de rendimento. A respeito do reagente orgânico e do produto dessa reação, faça o que se pede. a) Represente a estrutura do produto formado utilizando notação em bastão. b) Dê o nome do hidrocarboneto usado como reagente, segundo as regras de nomenclatura da IUPAC. c) Represente a estrutura de um isômero cíclico do hidrocarboneto (usado como reagente) constituído por um anel de seis átomos de carbono. Utilize notação em bastão.