Aula_7_QO1_20122013

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Química Orgânica I
 1- Ligação e estrutura molecular 
 2- Substâncias orgânicas: nomenclatura e propriedades 
físicas 
 3- Conformação de alcanos, cicloalcanos, cicloexanos 
 4- Estereoquímica
 5- Ácidos e bases orgânicas
 6- Reações dos alcanos
 7- Reações dos alcenos
 8- Reações dos alcinos
 9- Deslocalização eletrônica e ressonância
 
 
Solomons 9a ed.: capítulos 7, 8 e10 
Bruice: capítulo 4
 
 7 – Reações dos alcenos
 7.1 Fontes
● Encontrados em organismos animais e vegetais
● Atividade biológica
Exemplos:
- etileno (hormônio de planta que induz o amadurecimento de 
frutas)
- pineno (constituinte da essência de terebentina)
- limoneno (óleo essencial)
 
 7 – Reações dos alcenos
7.2 Isomeria cis-trans
- orbitais p que formam a ligação pi devem estar paralelos
→ a rotação livre da ligação dupla não pode ocorrer
→ os 6 átomos do sistema estão no mesmo plano
→ 2 isômeros distintos (isômeros geométricos):
Grupos idênticos do mesmo lado da dupla: cis
Grupos idênticos em lados opostos: trans.
 
7.2 Isomeria cis-trans
- isômeros cis e trans podem ser separados: substâncias 
diferentes com propriedades diferentes
- 2 substituintes idênticos no mesmo carbono: somente uma 
estrutura possível 
 7 – Reações dos alcenos
 
 7 – Reações dos alcenos
7.3 Nomenclatura E,Z
 Alcenos com 4 substituintes diferentes: sistema cis/trans 
não pode ser aplicado 
Sistema Cahn-Ingold-Prelog: prioridade dos grupos 
ligados aos 2 carbonos
 
 7 – Reações dos alcenos
7.3 Nomenclatura E,Z
 Grupos de maior prioridade do mesmo lado da dupla: 
zusammen (juntos) = (Z)
 Grupos de maior prioridade em lados opostos: entgegen 
(oposto) = (E)
 
 
 7 – Reações dos alcenos
7.4 Estabilidade dos alcenos
 Quanto maior o número de grupos alquilas, maior a 
estabilidade do alceno.
 Isômero trans mais estável que isômero cis
 
 
 7 – Reações dos alcenos
7.5 Obtenção dos alcenos
 Reações de eliminação
 
Mecanismos: Química Orgânica 2
 
 7 – Reações dos alcenos
7.6 Reações de adição
 Reação geral
 
 
 7 – Reações dos alcenos
7.6 Reações de adição
 Eletrófilo (aceitor de elétrons)
Exemplos de eletrófilos: H+; X
2
; ácidos de Lewis; 
íons metálicos com orbitais vazios (Ag+, Pt2+, Hg2+)
 Nucleófilo: átomo ou molécula rico em elétrons
Exemplos: HO-; Cl-; CH
3
NH
2
; H
2
O
 UM NUCLEÓFILO REAGE COM UM ELETRÓFILO
 
 
 
 7 – Reações dos alcenos
7.6 Reações de adição
 Alceno: nuvem de elétrons pi
→ molécula rica em elétrons
→ nucleófilo
 HBr: cargas parciais
→ nucleófilo (δ-) e eletrófilo (δ+)
 reação
 
 
 7 – Reações dos alcenos
7.6 Reações de adição
 Mecanismo: setas curvas = movimento de elétrons, de um 
centro rico para um centro pobre
 
 
7.6 Reações de adição
1 Adição de haletos de hidrogênio
2 Estabilidade do carbocátion
3 Regiosseletividade das reações de adição eletrofílica
4 Adição de água e alcoóis
5 Rearranjo de carbocátions
6 Adição de halogênios
7 Oximercuração e alcoximercuração
8 Hidroboração-oxidação
9 Adição de hidrogênio
10 Adição de ácido sulfúrico
 
 
 
 7 – Reações dos alcenos
 
7.6.1 Adição de haletos de hidrogênio
● HF, HCl, HBr, HI
● Eletrófilo = H+
● Obtenção de haletos de alquila
● Alcenos com 2 C sp2 idênticos: reação em 2 etapas
7.6 Reações de adição
 7 – Reações dos alcenos
 
7.6.1 Adição de haletos de hidrogênio
● 1a etapa = adição lenta do eletrófilo (H+) ao alceno nucleofílico
● 2a etapa: reação do cátion eletrofílico com haleto nucleofílico
 7 – Reações dos alcenos
7.6 Reações de adição
 
7.6.1 Adição de haletos de hidrogênio
● Alcenos com 2 C sp2 idênticos: obtenção de 1 produto
7.6 Reações de adição
 7 – Reações dos alcenos
 
7.6.1 Adição de haletos de hidrogênio
● Alcenos com 2 C sp2 diferentes
 Mecanismo
 7 – Reações dos alcenos
7.6 Reações de adição
 
7.6.1 Adição de haletos de hidrogênio
● Formação do carbocátion = etapa determinante 
(etapa lenta)
 
Não se forma
Único formado
 7 – Reações dos alcenos
7.6 Reações de adição
 
7.6.2 Estabilidade de carbocátion
● Formação do carbocátion = etapa determinante 
(etapa lenta)
● Estabilidade do carbocátion aumenta com o 
aumento do número de substituintes
 
 7 – Reações dos alcenos
7.6 Reações de adição
 
7.6.3 Regiosseletividade da reação
● Def.: formação preferencial de um isômero constitucional 
sobre outro.
● Produto majoritário resulta da formação de carbocátion 
mais estável 
 C sp2 diferentes: reação regiosseletiva
 C sp2 similares: reação não regiosseletiva
 
 7 – Reações dos alcenos
7.6 Reações de adição
 
7.6.3 Regiosseletividade da reação
● Reação altamente regiosseletiva
● Reação moderadamente regiosseletiva
● Reação não regiosseletiva
 
 7 – Reações dos alcenos
7.6 Reações de adição
 
7.6.3 Regiosseletividade da reação
● Regra de Markovnikov
(enunciada antes do conhecimento dos carbocátions)
''Quando um haleto de hidrogênio se adiciona a um 
alceno assimétrico, a adição ocorre de modo que o 
halogênio se ligue ao átomo de carbono da dupla ligação 
do alceno que contenha o menor número de hidrogênio.''
Re-escrito:
'' O hidrogênio se liga adiciona ao carbono sp2 que está 
ligado ao maior número de hidrogênios.''
 
7.6 Reações de adição
 7 – Reações dos alcenos
 
7.6.3 Regiosseletividade da reação
● Regra de Markovnikov
Reações de adição de Markovnikov seguem a regra.
Reação de adição anti-Markovnikov não seguem a regra.
● Regra geral para adição a alceno
''O eletrófilo se adiciona ao carbono sp2 que está ligado ao 
maior número de hidrogênios.''
 
7.6 Reações de adição
 7 – Reações dos alcenos
 
7.6.4 Adição de água e de alcoóis
● Adição de água (hidratação de alceno)
● Alceno + água: reação não ocorre (H
2
O não é um eletrófilo)
● adição de ácido (catalítico) fornece eletrófilo (H+)
 
7.6 Reações de adição
 7 – Reações dos alcenos
 
7.6.4 Adição de água e de alcoóis
● Adição de alcoóis
– Catálise ácida
– Obtenção de éter
 
7.6 Reações de adição
 7 – Reações dos alcenos
 
7.6.5 Rearranjo de carbocátions
 
7.6 Reações de adição
 7 – Reações dos alcenos
 
7.6.5 Rearranjo de carbocátions
Ocorrem quando existe a possibilidade de formar um carbocátion 
mais estável.
 
7.6 Reações de adição
 7 – Reações dos alcenos
 
7.6.5 Rearranjo de carbocátions
 
7.6 Reações de adição
 7 – Reações dos alcenos
 
7.6.6 Adição de halogênios
● Br2, Cl2
● F2: reação explosivo; I2: diiodeto instável
● Não há formação de carbocátion
 não há rearranjo
 
7.6 Reações de adição
 7 – Reações dos alcenos
 
7.6.6 Adição de halogênios
● Solvente: diclorometano (não participa da reação) ou CCl
4
.
● Solvente: água formação de haloidrina
 
7.6 Reações de adição
 7 – Reações dos alcenos
 
7.6.6 Adição de halogênios
● Mecanismo de formação de haloidrina
● Polarização da ligação Br-Br vem da repulsão entre 
densidades eletrônicas da ligação pi e do átomo de Br.
● Regiosseletividade: o eletrófilo (Br+) se adiciona ao carbono sp2 
ligado ao maior número de hidrogênio.
 
7.6 Reações de adição
 7 – Reações dos alcenos
 
7.6.6 Adição de halogênios
● Outros nucleófilos presentes na reação:
 
7.6 Reações de adição
 7 –Reações dos alcenos
 
7.6.7 Oximercuração e alcoximercuração
● Oxidações seguidas por redução
● Reações em condições neutras, sem rearranjo
● Equivalente a adição de água/álcool com catálise ácida
 
7.6 Reações de adição
 7 – Reações dos alcenos
 
7.6.7 Oximercuração e alcoximercuração
● Mecanismo para oximercuração
 
7.6 Reações de adição
 7 – Reações dos alcenos
 
7.6.7 Oximercuração e alcoximercuração
● Redução
● Reação global: idêntica a hidratação
 
7.6 Reações de adição
 7 – Reações dos alcenos
 
7.6.8 Hidroboração-oxidação
● Adição de borano BH3
– Borano neutro, eletrofílico
– Adição seguida por tratamento com NaOH e H2O2
– Obtenção de álcool
 
7.6 Reações de adição
 7 – Reações dos alcenos
 
7.6.8 Hidroboração-oxidação
● Adição anti-Markovnikov
● Eletrófilo BH2 se liga ao carbono ligado ao maior número de 
hidrogênios: segue a regra geral
● Reação concertada: não há intermediário
 
7.6 Reações de adição
 7 – Reações dos alcenos
 
7.6.8 Hidroboração-oxidação
● Alquilborano formado continua reagindo com o alceno
 
7.6 Reações de adição
 7 – Reações dos alcenos
 
7.6.8 Hidroboração-oxidação
● Dialquilborano e trialquilborano volumosos: efeitos estéricos
● Ligação ao carbono com maior número de hidrogênio
● Final da reação: troca do boro por OH = oxidação
 
7.6 Reações de adição
 7 – Reações dos alcenos
 
Síntese dos alcanos: hidrogenação dos alcenos e alcinos
 Reação com hidrogênio em presença de catalisador 
metálico
 
7.6 Reações de adição
7.6.9 Adição de hidrogênio
 7 – Reações dos alcenos
 
7.6 Reações de adição
7.6.9 Adição de hidrogênio
 
 7 – Reações dos alcenos
 
Hidrogenação catalítica: processo de adição sin
 
7.6 Reações de adição
7.6.9 Adição de hidrogênio
 
Hidrogenação catalítica: processo de adição sin
 
7.6 Reações de adição
7.6.9 Adição de hidrogênio
 
Aplicação industrial: fabricação da margarina a partir de óleos 
vegetais.
 
7.6 Reações de adição
7.6.9 Adição de hidrogênio
 
Aplicação industrial: fabricação da margarina a partir de óleos 
vegetais.
 
7.6 Reações de adição
7.6.9 Adição de hidrogênio
 
● Mecanismo
 
7.6 Reações de adição
7.6.10 Adição de ácido sulfúrico
 
7.7.1 Oxidação
● Diidroxilação 1,2 sin
– Oxidação: KMnO4, OsO4
 
7.7 Outras Reações 
 7 – Reações dos alcenos
 
7.7.1 Oxidação
● Mecanismo
– Adição sin
– Intermediário cíclico
 
7.7 Outras Reações 
 7 – Reações dos alcenos
 
7.7.1 Oxidação
● Quebra oxidativa com KMnO4/HO
-/calor ou KMnO
4
/H+
 
7.7 Outras Reações 
 7 – Reações dos alcenos
 
7.7.1 Oxidação
● Ozonólise
● Mecanismo
 
7.7 Outras Reações 
 7 – Reações dos alcenos
 
7.7.1 Oxidação
● Ozonólise
 
7.7 Outras Reações 
 7 – Reações dos alcenos
 
7.7.1 Oxidação
Mecanismo da ozonólise
● ozonetos geralmente instáveis, as vezes explosivos: não são 
isolados
 
7.7 Outras Reações 
 7 – Reações dos alcenos
 
7.7.2 Polimerização
7.7 Outras Reações 
 7 – Reações dos alcenos
 
7.7.2 Polimerização
Polietileno: MM=1.000.000
 - garrafas, filmes, isolantes para fios elétricos
Outros polímeros de crecimento de cadeia:
7.7 Outras Reações 
 7 – Reações dos alcenos
 
 
 
Não decore os produtos de reação a alcenos.
Para cada reação procure identificar o 
eletrófilo e o nucleófilo presente em maior 
concentração.
 
Exercícios
 
 
 
Exercícios
1- Indique se a nomenclatura dos compostos é Z ou E.
 
 
 
Exercícios
2- Coloque os carbocátions em ordem decrescente de estabilidade
 
 
 
Exercícios
3- Qual será o produto majoritário obtido por adição de HBr a cada 
uma das substâncias?
 
 
 
Exercícios
4- Dê o produto majoritário obtido na hidratação catalisada por 
ácido de cada um dos alcenos seguintes.
 
 
5- Quais alcenos produzem o 2-metilbutano por hidrogenação catalítica? 
O mesmo composto pode ser obtido por hidrogenação catalítica de 
alcino?
 
Exercícios
6- Dê o(s) produto(s) majoritários obtido(s) na reação dos alcenos 
seguintes com HBr
 
 
 
Mais exercícios na lista!
 
 
 
1- Adição a alcenos
1.9 Exercícios
● Solomons, Capítulo 8: 27, 28, 29, 30, 34, 35, 37, 38, 39, 42, 45, 
46.
● Bruice, Capítulo 4: 40, 42, 44, 48, 49, 50.
● Bruice, Capítulo 6: 22, 24, 26, 29, 30, 32, 33, 38.
 
 7 – Reações dos alcenos
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