15.1.Reforço enóis e enolatos

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QUI02015
Revisão, enóis e enolatos
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Prof. Dr. José Eduardo Damas Martins
Na adição nucleofílica à carbonila, o grupo carbonila funciona como eletrófilo
AN à carbonila
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No entanto, existe um grande número de reações onde o composto carbonílico age como nucleófilo, nas chamadas α-subsstituições
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Um composto carbonílico com um átomo de hidrogênio em seu carbono α rapidamente entra em equilíbrio com seu correspondente enol
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A maioria dos compostos carbonílicos existe, predominantemente, na forma ceto e em geral é muito difícil isolar o enol
99,9999999 %
0,0000001 %
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Forma ceto levemente menor em energia
Ligação C=O é mais estável que C=C
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A porcentagem de tautômero enol é ainda menor para os ácidos carboxílicos, ésteres e amidas
Menos reativos devido à menor acidez do H-α
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A enolização pode ser catalisada por ácidos ou bases
A enolização é muito lenta em solução neutra
No entanto, a adição de um catalisador ácido ou básico pode facilitar a formação do enol
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Catálise ácida
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10
Catálise básica
Íon enolato
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Formas de ressonância do íon enolato
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O íon enolato pode então reagir como nucleófilo no oxigênio ou no C-α
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Alguns tipos de enóis e enolatos
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Derivados de ácidos carboxílicos também podem formar enóis de algum tipo
Ésteres
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Cloretos de ácido
Facilmente enolizáveis
Usa-se uma base não nucleofílica
Instável
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Não formam enolatos facilmente, pois a base , primeiramente, remove o hidrogênio do grupo OH
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No entanto, em solução ácida não há este problema
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São os derivados de ácido carboxílico menos reativos e menos enolizáveis
A reação preferencial é novamente a retirada de um hidrogênio ácido -NH
Amidas
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Iminas e enaminas estão sujeitos ao mesmo equilíbrio tautomérico
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A retirada de um hidrogênio do C-α de iminas geraa um aza-enolato que são análogos nitrogenados dos enolatos
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Também formam ânions, mas necessitam de bases fortes para isso
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Enóis termodinâmicamente estáveis
Compostos 1,3-dicarbonil
67 %
33 %
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A principal razão da estabilidade é a deslocalização eletrônica
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Além da deslocalização eletrônica, o enol abaixo possui um fator estabilizante a mais: Uma ponte de hidrogênio intramolecular
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Compostos 1,3-dicarbonil não simétricos
Formam dois diferentes enóis
76 %
24 %
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Fenol
É mais vantaajoso para a molécula manter a forma enólica do que perder a aromaticidade
Enóis aromáticos
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REAÇÕES COM ENÓIS E ENOLATOS 
COMO INTERMEDIÁRIOS
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Compostos carbonílicos podem ser halogenados na posição do C-α por halogênios , tais como o Br2 em soluções 
Halogenação
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Mecanismo sob catálise ácida
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Mecanismo sob catálise básica
A reação de halofórmio
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No entanto, a reação não para neste ponto, pois o H-α do produto é mais ácido do que o do material de partida
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Na verdade ele ataca
O OH é melhor grupo de saída, pois tem menor pka
Por que o grupo OH não ataca a carbonila?
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34
pka H2O = 15
pka CHBr3 = 9
pka CH4 = 48
Bromofórmio
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Iodofórmio
A alfa halogenação em meio ácido é melhor, pois evita a formação de halofórmio
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Reação de Hell – Volhard - Zelinsky
Substitui um hidrogênio alfa de um ácido carboxílico por um átomo de bromo
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Enolatos estáveis
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Mesmo usando bases fortes como os íons hidróxido e alcóxidos, a porcentagem de enolato formado é muito pequena na maioria dos compostos carbonílicos
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Uma das bases mais usadas é a lítio diisopropil amina ou LDA
No entanto, com o uso de uma base muito mais forte, enolatos são formados quantitativamente (100 %)
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Devido ao volume da base, ela não ataca o carbono carbonílico
Enolatos de lítio são estáveis à ─78 0C e muito reativos. São os enolatos mais utilizados
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Silil enol éters
São os segundos mais usados
São mais estáveis que enolatos de lítio, porém menos reativos
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Formação
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Alquilação de enolatos
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A reação é basicamente uma SN2
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Escolha do eletrófilo
Muito bom
Bom
Reação é lenta
Não ocorre reação
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Alquilação de enolatos de lítio
Bases fortes são necessárias
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Alquilação de cetonas
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Enolatos de Na e K também são muito utilizados, embora menos estáveis que os de Li
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Alquilação de ésteres
Também possuem o problema de auto-condensação
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O uso de bases fortes aliado ao uso de grupos R volumosos reduz as chances de auto-condensação
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Alquilação de ácidos carboxílicos
Podem ser alquilados usando-se dois equivalentes de base forte
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Alquilação de aldeídos
A alta reatividade dos aldeídos dificulta a formação de seus enolatos de lítio em velocidade suficiente de modo a evitar a auto-condensação
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Além disso, a base também pode reagir como nucleófilo
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Solução:
Mascarar o aldeído tornando-o em um análogo de enol ou enolato menos reativo, como enaminas e aza-enolatos
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Enolatos ou bases fortes não estão envolvidos no processo, portanto não há risco de auto-condensação
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Formação de aza-enolatos
Iminas são pouco nucleofílicas, o que evita o problema da auto-condensação
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Alquilação de compostos β-dicarbonílicos
Bases fracas são suficientes para promover total enolização
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Regioseletividade na alquilação de cetonas
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Controle termodinâmico
O enolato mais estável se forma preferencialmente
Não se forma
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1 - KH base forte, mas pequena
2 - Reação favorecida por alta temperatura e longos tempos de reação
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Controle cinético
Bases volumosas favorecem a formação do enolato cinético
Não se forma
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Produto cinético
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Alquilação de nitrilas e nitroalcanos
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Nitroalcanos
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Reações de condensação aldólica
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O ─OH não é forte o suficiente para enolizar completamente o aldeído de forma que cada molécula de enolato é cercada por moléculas de aldeído.
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A reação também ocorre com cetonas
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A condensação também pode ser catalisada por ácidos
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Desidratação de produtos aldol
O aquecimento de um produto aldol, em meio ácido ou básico, leva à desidratação do álcool
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Catálise básica
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Catálise ácida
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Condensações aldólicas cruzadas
Quando o enolato de um aldeído ou cetona se adiciona ao grupo carbonila de um aldeído ou cetona diferente, o resultado é chamado de condensação aldólica cruzada
Os compostos devem ser escolhidos com cuidado ou, do contrário, uma mistura de produtos pode ser obtida
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Uma condensação aldólica cruzada só será efetiva se planejada de forma que somente um dos reatantes possa gerar o enolato e de modo que o outro reatante tenha maior probabilidade de reagir com o enolato 
Excesso de reagente
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Ciclizações aldólicas
Ciclizações intramoleculares produzindo anéis de de cinco ou seis membros também podem ocorrer
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Não se forma
Produto mais estável
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Enolatos de lítio em reações aldólicas
A formação do enolato de lítio é total e tão rápida que a possibilidade de auto-condensação é muito pequena
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Se um segundo composto carbonílico é adicionado, a reação ocorre via um estado de transição de seis membros
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Compostos 1,3-dicarbonílicos em reações aldólicas
Enolizam-se facilmente sob condições normais
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Mecanismo
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Enóis de ésteres em reações aldólicas
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Aldeídos em reações aldólicas
Sofrem o problema da auto-condensação, mesmo com o uso de bases fortes
Solução:
Transformar o aldeído num equivalente enol menos reativo
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Menos reativo
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Enaminas e aza-enolatos
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A reação de Manich
É um método clássico para preparação de compostos β-amino carbonílicos
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Condensação de Claisen
Quando duas moléculas de um éster sofrem condensação, a reação é denominada condensação de Claisen e forma β-ceto-ésteres
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Acilação intramolecular : A reaçãao de Dieckmann
Condensações de Claisen intra-molecular são chamadas Reações de Dieckmann
Anéis de cinco e seis membros se formam facilmente
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Condensações de Claisen cruzadas
Ocorrem entre dois ésteres diferentes, onde “geralmente”um deles não tem um H-α, ou seja, não é enolzável
Ésteres não enolizáveis
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Condensações de Claisen entre cetonas e ésteres
O éster é sempre a parte eletrofílica
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