aulas 9 e 10

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QUÍMICA ORGÂNICA III
Bibliografia:
Organic Chemistry – Clayden, Greeves, Warren, Wothers – Cap. 26, 28.
Química Orgânica – Solomons & Fryhle – 8 ed. - Cap. 19, v. 2 .
Química Orgânica – Vollhardt & Schore – 4 ed. - Cap. 23.
Aulas 9 e 10 – Compostos beta-dicarbonílicos
Os hidrogênios da posição alfa de um composto b-dicarbonílico são mais ácidos do que os hidrogênios de um composto
carbonílico normal. Por isso, bases mais fracas (alcóxidos ou mais fracas) podem promover a enolização completa desses
compostos. (Obs.: Avalie essa afirmação elaborando a equação ácido-base da enolização desses compostos).
1. Acidez dos compostos b-dicarbonílicos
sistema b-dicarbonílico b-ceto-éster malonato de dialquila
A abstração do hidrogênio da posição alfa leva a obtenção de uma base conjugada 
altamente estabilizada por ressonância com as duas carbonilas.
Compostos 
dicarbonílicos
pKa 10-15
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Grupos retiradores de elétrons mais comuns :
Vários reagentes semelhantes possuem hidrogênios ácidos (estabilização da base conjugada por ressonância)
Alguns exemplos de compostos b-dicarbonílicos importantes
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Exemplo da desprotonação do cianoacetato de
etila; há formação de uma base conjugada
estabilizada por ressonância com o grupo –CN e a
carbonila.
Deste modo, estes intermediários nucleofílicos podem sofrer reações com diversos eletrófilos diferentes, como por
exemplo em reações de alquilação com haletos de alquila.
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Trata-se da adição de enolato de ésteres a ésteres, via reações de adição-eliminação, levando a um produto b-
dicarbonílico, neste caso um b-ceto-éster.
Neste caso a base é etóxido de sódio; a base deve ter o mesmo grupo alquila do éster para evitar a
formação de produtos de transesterificação. Exemplo de uso correto da base:
2. Preparação de compostos b-dicarbonílicos: Condensação de Claisen
b-ceto-éster
Produto da Condensação de Claisen
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Mecanismo da Condensação de Claisen
Abstração do hidrogênio a-carbonílico pela base (o enolato é estabilizado por ressonância)
Ataque nucleofílico do enolato à carbonila de uma segunda molécula do éster com formação de um 
intermediário tetraédrico (substituição nucleofílica acílica; reação de adição-eliminação)
O equilíbrio global para o processo é 
desfavorável até aqui, mas é deslocado no 
sentido do produto final através da 
remoção do hidrogênio a ácido do novo 
sistema b-dicarbonílico formado (etapa 3).
Etapa 1- Formação do enolato
Etapa 2- Adição Nucleofílica -Eliminação
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Abstração do segundo hidrogênio ácido a-carbonílico; o enolato formado aqui é altamente 
estabilizado por ressonância e, consequentemente, esta etapa é bastante favorecida.
Protonação do enolato é bastante rápida e leva à formação do 
produto b-dicarbonílico (equilíbrio entre as formas ceto e enólica).
Esta transformação 
envolve duas etapas: 
1) tratamento com 
uma base adequada 
2) Adição de ácido
Etapa 3- Desprotonação do b-ceto-éster e deslocamento do equilíbrio p/ formação do produto
Etapa 4- Protonação com a adição de solução aquosa
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Trata-se da versão intramolecular da Condensação de Claisen, levando a ceto-ésteres cíclicos como produtos
reacionais. Útil para preparação de ceto-ésteres de 5 e 6 membros.
3. Condensação de Dieckmann
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4. Condensação de Claisen Cruzada
A combinação de dois ésteres com diferentes reatividades, sendo um deles não enolizável, favorece a formação de um 
produto principal.
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A desprotonação ocorre no éster 
enolizável e este reage mais 
rapidamente com o éster mais 
reativo, neste caso um oxalato.
O produto obtido dessa 
reação é o enolato, que após 
adição de uma solução ácido 
fornece o produto. 9
Exemplos de ésteres não-enolizáveis
Diminuição da reatividade (eletrofilicidade da C=O)
Carbonatos são mais reativos 
do que os ésteres comuns pois o 
efeito indutivo dos oxigênios se 
sobrepõe ao efeito mesomérico.
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Cetonas podem ser utilizadas na condensação de Claisen fazendo o papel de enolatos. Proponha um mecanismo
para a preparação abaixo.
Principais tópicos abordados na Condensação de Claisen:
1) Preparação de compostos 1,3-dicarbonílicos.
2) O componente eletrofílico da reação deve ser um éster, que perde o grupo alcóxido na condensação
(X=OR).
3) O outro componente (enolato) deve conter ao menos 2 hidrogênios no carbono-a.
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Exercício. Proponha uma síntese da molécula abaixo utilizando a condensação de Claisen.
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O
CO2Et
O
EtO
O
Me
OEt
O 1. EtONa/EtOH
2. H+, H2O
Exercício. Forneça o produto formado na condensação de Dieckmann mostrada abaixo:
Os enolatos b-dicarbonílicos são nucleofílicos e podem, portanto, sofrer vários tipos de reações: alquilação, acilação,
adição conjugada, etc.
5.1. Alquilação de enolatos
5. Compostos b-dicarbonílicos como intermediários em Síntese Orgânica
Etapa 1: Tratamento do composto b-dicarbonílico com um alcóxido (ou outra base) e formação do enolato
intermediário estabilizado por ressonância.
Etapa 2: Reação do enolato com um agente alquilante (por exemplo, um haleto de alquila)
Uma base muito utilizada nestas reações é o alcóxido, que deve ser idêntico ao alcóxido presente no éster
para evitar a reação de transesterificação.
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Outros exemplos
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Para promover a alquilação em , deve ser utilizada uma base mais forte do
que o etóxido (como o LDA).
5.2. Alquilação no carbono 
Primeiramente ocorre a abstração do hidrogênio mais ácido (ligado ao carbono alfa) e depois do
hidrogênio do carbono gama, formando um diânion estabilizado por ressonância.
A adição de um haleto de alquila no meio reacional promove a alquilação do carbono terminal, que é o ânion
menos estabilizado, e portanto mais nucleofílico.
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Exercício. Dê os produtos das reações mostradas a seguir e proponha um mecanismo que explique a formação do
produto da reação da letra (b).
OEt
O O
1) NaH, THF
2) Br
1) 2 NaNH2, NH3 (l)
2)
3) aq. NH4Cl
Br
a)
b) OEt
O O
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O enolato do acetoacetato de etila atua como um equivalente sintético de enolatos de cetonas. Os b-ceto-ésteres
alquilados podem ser transformados em metil-cetonas através de uma descarboxilação. Esta estratégia sintética é
chamada de “Síntese do éster acetoacético”.
6. Síntese do éster acetoacético
Após a reação de alquilação do acetoacetato de etila é muito comum promover a reação de descarboxilação
para remover a carbonila do éster. Para isso, primeiramente o éster é hidrolisado em meio básico, o meio
reacional é então acidificado e o aquecimento promove a descarboxilação, com liberação de CO2.
Importante !! A descarboxilação ocorre apenas em ácidos carboxílicos que apresentem uma carbonila
localizada na posição b. 17
A descarboxilação é favorecida 
em b-carbonil-ácidos 
carboxílicos, pois forma-se um 
estado de transição cíclico de 6 
membros com caráter aromático.
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É uma estratégia sintética de transformação do produto de alquilação do malonato de dietila (ou metila) em um ácido
carboxílico 2-alquilado ou 2,2-dialquilado. O malonato de dietila serve como equivalente sintético do enolato do
acetato de etila. Aqui aplicam-se os mesmos conceitos discutidos para a síntese do éster acetoacético.
7. Síntese do éster malônico
Obs.: Na síntese do éster malônico e do acetoacetato de etila podem ser realizadas 2 alquilações nos compostos 1,3-
dicarbonílicos, uma vez que existem dois hidrogênios ácidos entre as carbonilas. Para isso é necessário utilizar excesso
da base e do haleto de alquila o que fornecerá o produto dialquilado em uma etapa. Ou então, é possível introduzir
dois grupos alquila diferentes utilizando apenas 1 equivalente da base e do haleto de alquila separadamenteem cada
etapa.
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Com um dialoalacano, podem ser preparados compostos cíclicos utilizando 2 reações de alquilação em sequência.
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Exercício. Proponha um método de preparação das seguintes cetonas utilizando as sínteses do éster acetoacético ou
do éster malônico.
O OH
MeMe
Me
O
Me
a) b) Me
O
c)
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