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Reações de Alcenos e Alcinos Prof. D.Sc. Felipe Moro 1 Síntese em múltiplas etapas � Alcenos; Reações de adição de eletrófilo e por fim adição de um nucleófilo.; 2 Reação de Adição � Reação de adição eletrofílica com haletos de hidrogênio (HI, HBr, HCl e HF). � Ex.: 3 Reação de Adição 4 Mecanismo de Reação; Reação de Adição 5 � A reação anterior mostra que os substituintes no carbono vinílico é o mesmo (Hidrogênio); � Ordem de reação; 1.O eletrófilo (H+) é adicionado a um dos carbonos sp2. 2. O nucleófilo (X-) é adicionado no segundo carbono sp2. Reação de Adição Qual carbono sp2 ficará com o eletrófilo ou o nucleófilo ? 6 Reação de Adição Etapa determinante da reação é a formação do carbocátion; Determina o produto final da reação, através da adição do nucleófilo. 7 Estabilidade do Carbocátion Estabilidade do Carbocátion? 8 Estruturas do Estado de Transição 9 � É o caminho intermediário entre os reagentes e os produtos. Estado de Transição � Diagrama da coordenada de reação para reações; (I, II e III) 10 Estado de Transição Fatores que estabilizam o carbocátion; Baixa energia do produto no estado de transição. 11 Adição Eletrofílica Regiosseletiva � A ordem onde o reflete a estabilidade do carbocátion, o que define o produto da reação. � Ex.; 12 Adição Eletrofílica Regiosseletiva � Formação de Isômeros Constitucionais; 13 Adição Eletrofílica Regiosseletiva 14 Uma reação na qual dois isômeros constitucionais poderiam ser obtidos como produtos, mas somente um deles predomina, é chamada de reação regiosseletiva. Ex.: Adição Eletrofílica Regiosseletiva 15 � Regras de adição de eletrófilo; � O eletrófilo é adicionado ao carbono sp2 que está ligado ao maior número de hidrogênios. � Regra de Markovnikov: Adição Markovnikov � São as reações que não seguem a regra de Markovnikov; Não será atendida a regra de markovnikov quanto a estabilidade do carbocátion. Esta é a Adição anti- Markovnikov. Conclusão: Geralmente ocorrerá a formação em proporções iguais ou ligeiramente favorável a um ou outro produto dependendo da posição da dupla ligação em um alceno. 16 Adição de Água e Alcoóis � Alcenos não reagem com a água. 17 H+ Adição de um catalisador será necessário, porém alguém que fornecerá eletrófilos. Adição de Água e Alcoóis � H+ é adicionado ao carbono sp2 que está ligado ao maior número de hidrogênios. � H2O é adicionado ao carbocátion, formando um álcool protonado. � O álcool protonado é um ácido muito forte. 18 Adição de Água e Alcoóis O alceno irá reagir com um álcool da mesma forma que a água. 19 Adição de Halogênios Adição de Br2 e Cl2. 20 Adição de Halogênios Estado de transição: 21 Oximercuração-redução e Alcoximercuração-redução Reação catalisada por ácidos fazendo com que não seja bastante ácido o meio e não a formação de carbocátion como intermediário. 22 Oximercuração-redução e Alcoximercuração-redução Redução do Metal com NaBH4 Conclusão: Mecanismos de oximercuração e alcoximercuração são idênticos: a única diferença é que a água é o nucleófilo na oximercuração e o álcool é o nucleófilo na alcoximercuração. 23 Hidroboração-oxidação Borano (BH3) é um eletrófilo forte. 24 Hidroboração-oxidação Mecanismo de reação; 25 Hidroboração-oxidação Finalização da reação; 26 Alcinos � Alcinos são HC’s que contém uma ligação tripla carbono- carbono. � Fórmula Molecular: CnH2n-2 � São produtos não naturais, muito utilizados como drogas em uso clínico. 27 Nomenclatura de Alcinos 28 � Alcino terminal e alcino interno. � Cadeia mais longa contendo uma tripla. � Ex.: � O nome sistemático correto é dado para a cadeia mais longa que contenha menor número de substituintes. Caso tenha mais de um substituinte, os substituintes são listados em ordem alfabética. � Ex.: Estruturas de Alcinos � Carbonos nas ligações triplas Orbitais Híbridos sp. σ 29 Adição de Haleto de Hidrogênio � Nuvem eletrônica densa está situada na tripla ligação.Alcinos bons nucleófilos. � Ligação pi fraca se rompe, por que os elétrons pi são atraídos para o eletrófilo (H+). � Carbocátion (intermediário) reage rapidamente com o nucleófilo Cl-. 30 Adição de Haleto de Hidrogênio Caso o reagente HCl estiver em excesso a reação continua. 31 EX2: Adição de Haleto de Hidrogênio � Adição de haleto de hidrogênio a um alcino interno forma dois produtos, porque a adição inicial do próton pode ocorrer com igual facilidade a qualquer um dos carbonos sp. 32 Exercícios de Fixação � Desenhe as estruturas e dê os nomes sistemáticos para os sete alcinos com a fórmula molecular de C6H10. 33 Adição de Água � Catalisada em meio ácido: � Produto inicial é um enol: 34 Tautômeros ceto-enólicos Reação de adição de água ocorre a formação de enol porém a interconversão para cetona que é mais estável que o enol, portanto o ceto predomina na reação. 35 Reatividade dos Alcenos � Reatividade de alcinos terminais e internos. � Interno forma apenas uma cetona. � Pode ocorrer em qualquer das duas posições. � Terminais são menos reativos: 36 Hidrogenação � Adição de Hidrogênio só ocorrerá mediante a presença de catalisador metálico. 37 Hidrogenação � Mecanismo de reação; 38 Hidrogenação � Mecanismo de reação; 39 Hidrogenação Catalisador Pt/C ou Pd/C Catalisador desativado 40 Acidez de HC’s � Eletronegatividade dos carbonos híbridizados é diferente. � Relação de acidez ! 41 Acidez de HC’s Reação com ácido forte: 42 Síntese com Íons Acetileno Adição de cadeia carbônica a HC’s reativos. Partindo de HC’s de cadeia pequena à HC’s de cadeias maiores. Mecanismo de reação: 43 Síntese com Íons Acetileno � Produtos Químicos Sintéticos; � Concluído: 44 Síntese com Íons Acetileno Polímeros Sintéticos: É uma Macromolécula (molécula grande) feita pela interligação entre unidades de pequenas moléculas chamadas monômeros. O processo de uni-las é chamado de polimerização. Ex.: 45 Polimerização 46 POLIMERIZAÇÃO � Catiônica; � O iniciador é um eletrófilo que é adicionado ao monômero alceno, tornando – o um cátion geralmente utilizando BF3. 47 POLIMERIZAÇÃO � Etapas de Propagação: � Terminação: 48 POLIMERIZAÇÃO � Radicalar: � Iniciador é uma espécie que possue logação O-O, a qual se rompe originando radicais geralmente RO. 49 POLIMERIZAÇÃO � Radicalar: 50 SISTEMAS BIOLÓGICOS � Radicais extremamente reativos. Óleos e gorduras reagem com radicais. � Ex.; � Inibidores de Radicais livres; 51
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