REATIVOS DE CARBONO

Prévia do material em texto

REATIVOS DE CARBON0
Espécies de carbono com menos de quatro ligações.
Clivagem heterolítica da ligação com um átomo de carbono pode levar a 2 tipos de íons
(reativos de carbono): carbocátion e carbânion.
CARBOCÁTION
Carbono com carga positiva → de�ciente de elétrons.
É gerado a partir da clivagem heterolítica da ligação de um carbono com um átomo mais
eletronegativo.
Reage rapidamente com NUCLEÓFILOS (espécies que gostam de núcleo).
Hibridizado em sp2. Geometria trigonal plana. Possui seis elétrons.
EFEITOS ESTABILIZADORES DE CARBOCÁTIONS
1. RESSONÂNCIA
CONCEITO:
- CARBOCÁTION ALÍLICO: carbono com carga positiva vizinho
a uma dupla ligação → ocorre deslocalização do par de
elétrons da dupla ligação.
- CARBOCÁTION BENZÍLICO:
Se existirem grupos ligados ao anel aromático:
→ são grupos que “jogam” elétrons para dentro do
anel aromático: aumento da estabilidade.
→ são grupos que “puxam” elétrons do anel
aromático: diminuição da estabilidade.
EXEMPLO:
2. HIPERCONJUGAÇÃO
Ocorre quando o carbocátion tem como vizinho um carbono hibridizado em sp3.
Quanto maior o número de ligações sigma C-H e/ou sigma C-C paralelas, mais estabilidade o
carbocátion ganha.
Cada carbono ligado ao carbocátion garante três efeitos de hiperconjugação para este.
- Carbocátion ligado a três carbonos: terciário → ganha nove efeitos de
hiperconjugação.
- Carbocátion ligado a dois carbonos e um hidrogênio: secundário → seis efeitos de
hiperconjugação.
- Carbocátion ligado a um carbono e três hidrogênios: primário → três efeitos de
hiperconjugação.
- Carbocátion ligado a três hidrogênios: carbocátion metila → sem efeitos de
hiperconjugação.
3. HETEROÁTOMO COM ELÉTRONS N
EXEMPLO:
EXPLICAÇÃO:
A segunda estrutura de ressonância é mais estável que a primeira, porque nela tanto o
oxigênio quanto o carbono estão com 8 elétrons ao seu redor.
CARBÂNION
Carbono com carga negativa → rico em elétrons.
Carbono faz três ligações e tem um 1 par de elétrons.
Reage rapidamente com ELETRÓFILOS.
A geometria e hibridização do carbânion são as mesmas do carbono do qual ele é originado.
FATORES ESTABILIZADORES DE CARBÂNIONS
1. CARÁTER S
Quanto maior o caráter s, mais próximo do núcleo (positivo) estão os elétrons (negativos) e
mais estável é o carbânion. Aumento do caráter s: sp3 < sp2 < sp.
2. RESSONÂNCIA
Qualquer ressonância possível ajuda a estabilizar o carbânion.
Quanto mais átomos vizinhos ao carbânion existirem, mais estável é este carbânion. Exemplo:
O carbânion da segunda estrutura é mais estável pois tem dois oxigênios para estabilizar a
carga negativa.
3. EFEITO INDUTIVO
A existência de átomos vizinhos com ligações polarizadas ajuda na estabilização de
carbânions. Quanto mais ligações polarizadas existirem = maior a estabilização do carbânion.
Moléculas em ordem crescente de efeito indutivo e de estabilização do carbânion:
O efeito indutivo diminui com a distância:
O carbânion mais estável é o da esquerda.
O efeito indutivo é sentido com, no máximo, quatro a cinco ligações sigmas de distância.
RADICAL
Gerado por uma clivagem homolítica da ligação com um átomo de carbono→ cada átomo �ca
com um elétron desemparelhado → carbono com sete elétrons.
Possuem reatividade particular e são muito reativos.
Sem carga.
CARBENO
Gerado pela clivagem de duas ligações com um átomo de carbono.
Ocorre quebra de uma ligação com um hidrogênio, e este deixa um par de elétron com o
carbono, enquanto que na quebra de ligação com um átomo x mais eletronegativo, que leva o
par de elétrons da ligação que fazia com o carbono.
Carbono com duas ligações e um par de elétrons → carbono com seis elétrons.
Reatividade particular.
Sem carga.