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ÁLCOOIS, ÉTERES E EPÓXIDOS •Estrutura, Propriedades físicas e nomenclatura •Álcoois e éteres importantes •Síntese dos Álcoois a partir dos alquenos •Reações dos Álcoois: Álcoois como ácidos •Conversão dos Álcoois em mesilatos e tosilatos •Mesilatos e tosilatos nas reações Sn2 •Fosfatos de Alquila •Conversão dos Álcoois em haletos de alquila •Haletos de alquila a partir de reações de álcoois com haletos de hidrogênio; PBr3 ou SOCl2' •Síntese e reatividade de éteres •Propriedades e Reações dos epóxidos •Hidroxilação dos alquenos via epóxidos •Éteres de coroa: reações de substituição nucleofílica com catálise por transferência de fase em solventes apróticos relativamente apolares •Reações de oxidação-redução na química orgânica •Álcoois pela redução de compostos carbonílicos •Oxidação dos álcoois Paula Bruice cap. 12 •Substâncias com enxofre •Organometálicos Paula Bruice 2010 Reações de Substituição com ÁLCOOIS ÁLCOOIS, ÉTERES E EPÓXIDOS Mecanismo da reação Sn1 Reação do CC com um nucleófilo Protonação do átomo mais básico Formação do CC O intermediário CC formado na reação Sn1 pode ter 2 destinos: 1. Reagir com um Nu- e formar o produto de substituição 2. Perder um próton e formar o produto de eliminação Na prática, só se observa o produtos de SUBSTITUICAO, já que o alceno formado por eliminação sofre reação de adição de HX resultado em mais do produto de substituição! Mecanismo da reação Sn2 ROH 3º. Reage com HX mais rápido que ROH 2º. !! ROH 1º. não reage por Sn1, mas por Sn2 Protonação do oxigênio Ataque do nucleófilo por trás rearranjos Aminas não sofrem reações de substituição Reatividades relativas Outros métodos para converter álcoois haletos de alquila Piridina é usada como solvente para evitar a formação de HBr ou HCl e porque é nucleófilo fraco Métodos para converter álcoois haletos de alquila Convertendo ÁLCOOIS a Éteres Sulfonatos Cloreto de sulfonila Éster sulfonato Cloreto de para- toluenossulfonila Cloreto de metanossulfonila Cloreto de trifluorometanossulfonila Mecanismo Sn2 Reações de Eliminação em ÁLCOOIS: DESIDRATAÇÃO Protonação do átomo mais básico Formação do CC Uma base remove um próton do carbono b Regra de Zaitsev Mecanismo da desidratação E1 Coordenadas de reação para a DESIDRATAÇÃO de um álcool protonado O produto principal é o alceno mais substituído porque o ET que leva à sua formação é mais estável, permitindo que ele seja formado mais rapidamente Le Chatelier: Remover o alceno formado (pe < pe ROH!) Para evitar a reação reversa! Facilidade relativa de desidratação Rearranjo com EXPANSÃO de ANEL Álcoois 1os. sofrem desidratação via mecanismo E2. Álcoois 2os. e 3os. sofrem desidratação via mecanismo E1. Mecanismo da DESIDRATAÇÃO ‘E2’ e da reação competitiva Sn2 Protonação do átomo mais básico Remoção do próton do carbono b Ataque pelo nucleófilo por trás •Álcoois 1os. sofrem desidratação via mecanismo E2. •Álcoois 2os. e 3os. sofrem desidratação via mecanismo E1. produto via E2 + rearranjo! Esteroquímica análoga a desidrohalogenação de RX Condições mais brandas: Bom grupo de saída! Py evita a formação de HCl e adição ao alceno! Problema 10. Que álcool vc trataria com oxicloreto de fósforo e piridina para formar cada um dos alcenos abaixo? TCA Reações de SUBSTITUIÇÃO de ÉTERES pKa MeOH 15,5 H2O 15,7 Basicidade similar! Éteres não são ativados por SOCl2, PCl3 ou cloreto de sulfonila Mas podem ser ativados por meio ácido O nucleófilo ataca o carbono menos impedido estericamente Álcoois e éteres sofrem reações Sn2/E2 a menos que possam formar CC 3º. Reagem via reações Sn1/E1 Bom grupo de saída! 1ª. Etapa = protonação do éter 2ª etapa depende da estrutura do éter! Rç SUBSTITUIÇÃO em ÉTERES Éteres usados como solventes Reacoes de EPÓXIDOS Coordenadas de reação para o ataque nucleofílico de íon hidróxido sobre óxido de etileno e sobre éter dietílico A maior reatividade do epóxido é resultado da tensão de anel e tensão torsional no anel de 3 membros, o que aumenta sua energia livre! Protonação do átomo de O do epóxido Ataque do nucleófilo por trás Abertura de epóxido por HX Epóxido não simétrico: produto principal resulta do ataque nucleofílico ao C mais substituído (condições ácidas) Sítio de ataque nucleofílico em condições ácidas Sítio de ataque nucleofílico em condições básicas Menor impedimento estérico! Estabilidade do CC em formação! Epóxido não simétrico Epóxido são substratos muito úteis para síntese diversidade de produtos! Estereoquímica: trans Abertura de epóxido por outros nucleófilos: estereoquímica Óxidos de Areno Carcinogênico! Éteres Coroa Catalisadores de Transferência de Fase TIÓIS, SULFETOS E SAIS DE SULFÔNIO SUBSTÂNCIAS ORGANOMETÁLICAS Eletronegatividade de alguns Elementos ORGANOLÍTIO Compostos de GRIGNARD SUBSTÂNCIAS ORGANOMETÁLICAS Preparo de reagentes de Grignard transmetalação Reações de Acoplamento Diversidade de organometálicos! Referências Bibliográficas McMurry, J. – Química Orgânica, 8a. ed., Thomson Brooks Cole Publishing Company, 2007. Bruice, P. Y., Organic Chemistry, 5th. Ed., Pearson Prentice Hall, 2009. Solomons, T. W. G. and Fryhle, C.- Organic Chemistry, 10th. Ed., John Wiley, 2009.
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