Enois e Enolatos

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Reações de Enóis e Enolatos
Profª. Ieda Sonehara
2015
1
Tautomeria ceto-enólica
2
aldeídos e cetonas, e outros compostos carbonílicos possuindo H, existem em solução como equilíbrio de duas formas isoméricas interconversíveis (tautomeria)
interconversão catalisada por ácido ou base
Tautomerização
Catálise ácida
3
protonação da carbonila seguida por perda do H
Tautomerização:
Catálise Básica
4
perda de H seguida por protonação da base conjugada
Exercício (1)
5
Proponha os mecanismos para as conversões abaixo.
nucleófilo
Enol como nucleófilo: 
-Halogenação
6
ao ser consumido na reação, o enol promove a formação de mais enol, deslocando o equilíbrio o suficiente para que a reação ocorra
meio ácido facilita tautomerização
possível também em meio básico (reação via enolato)
C torna-se eletrofílico; pode sofrer ataque nucleofílico (reação SN) 
7
Halogenação de ácidos carboxílicos: reação de Hell-Volhard-Zelinksy
conversão de ácido em haleto de acila: enol de ácido carboxílico não é reativo o suficiente
converte ácido em brometo de acila
tautomerização
hidrólise de haleto de acila ao ácido
Exercícios (2)
8
Preveja os produtos das seguintes reações.
Reações de Enolatos
Reação de halofórmio
Reação de Alquilação
Reações de Aldol
Condensação de Claisen
9
Formação de enolatos
10
conversão de cetonas em enolatos através de reação em meio básico
HO– (hidróxido) e RO– (alcóxido)  não são fortes o suficiente para conversão completa
reação consome enolato e desloca o equilíbrio para a formação de mais enolato
LDA: base forte/nucleófilo fraco (ver reações de alquilação)
enolatos de cetonas assimétricas: 
enolato mais substituído = mais estável
enolato menos substituído = formação rápida (maior probabilidade de formação por possuir maior nº de prótons)
Enolatos de cetonas assimétricas
11
controle cinético vs termodinâmico
mistura de produtos
possível controle através das condições de reação
enolato mais estável
produto termodinâmico
enolato de formação mais rápida
produto cinético
Reação de Halofórmio
reação de enolato com halogênio
transformação de metilcetonas em ácido carboxílico e halofórmio
base continua presente no meio
novo ataque
excelente grupo abandonador
íon instável
necessita protonação
Alquilação de Enolatos
13
possível alquilação de enolatos por tratamento com haletos de alquila primários (SN2)
haletos secundários favorecem E2
tratamento de cetona com hidróxido (para formação do enolato) leva a reações secundárias da base com haleto de alquila (SN/E)
uso de base forte terciária  impedimento estérico (nucleófilo fraco): LDA (diisopropilamida de lítio)
solvente comumente utilizado com LDA: tetraidrofurano (THF)
14
Exercícios (3)
15
Preveja os produtos principais das reações abaixo. Para as reações (a) e (b), desenhe o mecanismo de reação
Reações de Aldol
16
ataque de enolato sobre grupo carbonila
resulta em -hidróxicetona (adição aldólica)
com aquecimento, condições básicas favorecem eliminação e formação de dupla ligação  formação de cetona ,-insaturada (condensação aldólica)




Condensação Aldólica
Catálise básica
17
formação de enolato (nucleófilo)
ataque à carbonila
H ácido
formação e saída de grupo abandonador
transferência de próton
transferência de próton
18
Previsão de produto da condensação aldólica:
em caso de cetonas assimétricas, o produto principal é o menos estericamente impedido:
Reação Aldólica Cruzada
19
ocorre envolvendo duas cetonas/aldeídos diferentes
resulta em mistura de produtos
cada cetona/aldeído pode sofrer enolização e atuar como nucleófilo sobre a espécie eletrofílica
reações cruzadas efetivas:
necessidade de um reagente sem hidrogênios   não sofre enolização, e portanto atua somente como substrato da reação
Exercícios (4)
20
Preveja o produto principal para cada uma das reações, considerando que ocorre a condensação. Represente o mecanismo de reação.
Identifique quais reagentes seriam necessários para a obtenção dos seguintes compostos. Representar o mecanismo de reação.
Condensação de Claisen
21
ataque de um enolato de éster sobre um éster, resultando em um -cetoéster
nomenclatura: éster tem prioridade sobre cetona, portanto os carbonos são nomeados a partir do éster
mecanismo semelhante à reação de aldol
presença de grupo abandonador: –OR
há regeneração da carbonila
utiliza-se alcóxido correspondente ao éster  impede formação de mistura de produtos por transesterificação


Condensação de Claisen
Mecanismo
22
éster
-cetoéster
formação de enolato (nucleófilo)
ataque à carbonila
regeneração da carbonila
alcóxido desprotona -cetoéster
enolato estável
reprotonação do enolato
Comparação Claisen vs Aldol
23
ataque do enolato sobre a carbonila
regeneração da carbonila
transferência de próton
24
Previsão de produto da condensação de Claisen:
Exercícios (5)
25
Preveja o produto das seguintes reações. Desenhe o mecanismo de reação.
Identifique os reagentes necessários para a obtenção dos seguintes compostos. Desenhe o mecanismo de reação.
Reação de -cetoésteres:
Hidrólise & Descarboxilação
26
a hidrólise de -cetoésteres fornece -cetoácidos, que sofrem descarboxilação quando aquecidos
a alquilação de -cetoésteres, seguida por hidrólise e descarboxilação, permite a síntese de derivados substituídos da acetona
lembrar que a alquilação ocorre por SN2  haletos de alquila primários são mais eficientes
síntese de derivados de acetona por enolização/alquilação leva à mistura de produtos (polialquilação, reações de eliminação)
26
Reação de -cetoésteres:
Hidrólise & Descarboxilação
27
a hidrólise de -cetoésteres fornece -cetoácidos, que sofrem descarboxilação quando aquecidos
reação pericíclica (elétrons movem-se em círculo)
forma enol  rápida tautomerização à cetona
27
Descarboxilação:
Estratégias Sintéticas
28
a alquilação de acetoacetato de etila, seguida por hidrólise e descarboxilação, permite a síntese de derivados substituídos da acetona
síntese de derivados de acetona por enolização/alquilação leva à mistura de produtos (polialquilação, reações de eliminação)
a alquilação de dietilmalonato, seguida por hidrólise e descarboxilação, permite a síntese de derivados substituídos de ácido carboxílico
lembrar que não é possível obter enolato de ácido carboxílico (não há formação de enolato em presença de próton ácido)
28
REFERÊNCIAS
29
Bruice, P. Y. Organic Chemistry. 4th. ed. Prentice-Hall, 2003
Chaloner, P. Organic Chemistry - a mechanistic approach. CRC Press, 2015.
Klein, D. Organic Chemistry as a Second Language – Second Semester Topics. 3rd ed. John Wiley & Sons, 2012.
REFERÊNCIAS ADICIONAIS E EXERCÍCIOS
30
McMurry, J. Quimica Orgânica. Tradução da 7ª edição norte-americana. Cengage Learning, 2011.
Cap. 22, 23 (Reações de Substituição Alfa à Carbonila; Reações de Condensação de Carbonila)
Solomons, T.W.G.; Fryhle, C.B. Organic Chemistry. 9th ed. John Wiley & Sons, 2008.
Cap. 17, 19 (Enóis e Enolatos; Compostos -dicarbonílicos)
Bruice, PY. Organic Chemistry. 4th ed. Prentice-Hall, 2003.
Cap. 19 (Reações no Carbono )
Vollhardt, KPC; Schore, NE. Química Orgânica. 4ª ed. Bookman, 2003.
Cap. 18, 23 (Enóis, Enolatos; Enolatos de ésteres)