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Faculdade de Educação de Itapipoca - FACEDI Química Orgânica II - 2018.2 1 Aluno(a): Beatriz Praciano de Castro E-mail: beatriz.praciano@aluno.uece.br Professor(a): Edinilza Maria Anastácio Feitosa E-mail: edinilza.feitosa@uece.br ADIÇÃO ELETROFÍLCA: SÍNTESE DE ÁLCOOIS E HIDROGENAÇÃO CATALÍTICA 1 Síntese de álcoois a partir de alquenos 1.1 Oximercuração/desmercuração Os reagentes e condições para o método de oximercuração de alcenos (adição formal de água) baseiam-se em Hg(OAc)2 em H2O (ou THF/H2O), requerendo uma etapa de redução do mercúrio (NaBH4) em temperatura ambiente. Esse processo permite a adição Markovnikov (H, OH) sem rearranjo, e ocorre em duas etapas. O mecanismo para oximercuração/desmercuração envolve a adição eletrofílica de compostos de mercúrio, quando o íon mercurínio é o intermediário interceptado pela H2O. A regra de Markovnikov se aplica em relação a H2O, a etapa da redução tem mecanismo complexo, e a adição de H2O é anti, mas a redução é complexa. Figura 1 – Oximercuração. Fonte: Próprio autor. Figura 2 – Desmercuração. Fonte: Próprio autor. Faculdade de Educação de Itapipoca - FACEDI Química Orgânica II - 2018.2 2 Figura 3 – Exemplo. Fonte: Próprio autor. Figura 4 – Mecanismo. Fonte: Próprio autor. Regra de Markovnikov: O eletrófilo adiciona (H) preferencialmente ao carbono sp 2 da ligação C=C mais hidrogenado para produzir o carbocátion mais estável. Faculdade de Educação de Itapipoca - FACEDI Química Orgânica II - 2018.2 3 1.2 Hidroboração/oxidação Os reagentes e condições para o método de hidroboração de alcenos (adição formal de água) baseiam-se em complexo BH3-THF em THF. Os álcoois são obtidos a partir da reação de hidreto de boro (BH3, RBH2 ou R2BH) com alqueno, e posteriormente com a etapa de oxidação (H2O2/HO - ) em temperatura ambiente ou calor. O mecanismo para hidroboração/oxidação envolve adição eletrofílica de BH3, permite adição syn (do mesmo lado) mantido na etapa de oxidação, e o produto é anti-Markovnikov (H, OH). 1. THF-BH3 2. H2O2/HO - 3 CH3CH ═ CH2 (CH3CH2CH2)3B 3 CH3CH2CH2OH No estado de transição, o átomo de boro liga-se ao carbono menos substituído da dupla (reação regiosseletiva) impedimento estérico. CH3 CH3 CH3CH2C ═ CH2 CH3C ═ CHCH3 1% 99% 2% 98% Figura 5 – Mecanismo. Fonte: https://www.passeidireto.com/arquivo/34419785/cap-11-2016-solommons-organica-ii. Menos substituído Menos substituído Faculdade de Educação de Itapipoca - FACEDI Química Orgânica II - 2018.2 4 Figura 6 – Formação de álcool ou alcano. Fonte: https://www.passeidireto.com/arquivo/34419785/cap-11-2016-solommons-organica-ii. A reação de boranos com peróxidos de hidrogênios alcalino é rápida e exotérmica. A reação continua até a formação de trialquiboranos. O resultado da hidroboração e da oxidação-hidrólise é uma hidratação anti-Markovnikov pela face menos impedida. O hidrogênio vai para o carbono menos hidrogenado. 2 Hidrogenação de alcinos Os alcinos possuem duas ligações pi (π) e uma ligação sigma (σ), e a sua hidrogenação completa ocorre em duas etapas, sendo que na primeira forma-se um alceno e na segunda, um alcano. A reação de hidrogênio usando catalisadores metálicos resultam na formação desses alcanos. Porém, para essa reação parar na primeira etapa, deve-se usar alguma substância que interrompa a ação do catalisador. Pt Pt CH3C ≡ CCH3 [CH3CH ═ CHCH3] CH3CH2CH2CH3 H2 H2 But-2-ino Butano But-2-eno Faculdade de Educação de Itapipoca - FACEDI Química Orgânica II - 2018.2 5 Os reagentes e condições para o método de hidrogenação de alcinos baseiam-se em utilizar catalizadores de Lindlar para o produto cis (Pd, CaCO3, Pb(OAc)2, quinolina), e lítio em amônia (Li/NH3) para obtenção de produto trans. No mecanismo, a hidrogenação é uma reação heterogênea, para isso, o catalizador é desativado para evitar posterior redução da dupla ligação. A redução com Li envolve processo de transferência de elétrons e procede via um carbânio vinílico intermediário. Figura 7 – Hidrogenação de alcinos. Fonte: http://coral.ufsm.br/quimica_organica/images/reorg_fichas.pdf. Figura 8.1 – Mecanismo da reação para obtenção de alceno trans. Fonte: https://iqm.unicamp.br/sites/default/files/Aula%206%20Alquinos%20ou%20Alcinos.pdf. CIS TRANS Faculdade de Educação de Itapipoca - FACEDI Química Orgânica II - 2018.2 6 Figura 8.2 – Mecanismo da reação para obtenção de alceno trans. Fonte: NORONHA (2012). 3 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Disponível em: http://audiovisual.uab.ufscar.br/impresso/2016/EA/EA_Massami_QuimicaOrganica.pdf acesso em MAR/2019. BRAIBANTE, Hugo. Reações Orgânicas. QMC 160. Disponível em: http://coral.ufsm.br/quimica_organica/images/reorg_fichas.pdf acesso em MAR/2019. AUGUSTO, José. Aula 6: Alquinos ou Alcinos. QO-427. Disponível em: https://iqm.unicamp.br/sites/default/files/Aula%206%20Alquinos%20ou%20Alcinos.pdf acesso em MAR/2019. Disponível em: https://www.passeidireto.com/arquivo/34419785/cap-11-2016-solommons- organica-ii acesso em MAR/2019. KATO, M. J. Adição Eletrofílica. Reatividade de Compostos Orgânicos. QFL-0342. Instituto de Química, Universidade de São Paulo, 2016. Disponível em: http://www2.iq.usp.br/docente/majokato/Disciplinas/QFL%200342%20diurno/2016_QFL- 0343_09_abril_Adicoes_eletrofilicas.pdf acesso em MAR/2019. NORONHA, J. P. Química II: Resumos de Química Orgânica. Capítulo VII. DQ-FCT- UNL, 2012. p. 33. Disponível em: Link não encontrado. http://audiovisual.uab.ufscar.br/impresso/2016/EA/EA_Massami_QuimicaOrganica.pdf%20acesso%20em%20MAR/2019 http://audiovisual.uab.ufscar.br/impresso/2016/EA/EA_Massami_QuimicaOrganica.pdf%20acesso%20em%20MAR/2019 https://iqm.unicamp.br/sites/default/files/Aula%206%20Alquinos%20ou%20Alcinos.pdf https://www.passeidireto.com/arquivo/34419785/cap-11-2016-solommons-organica-ii https://www.passeidireto.com/arquivo/34419785/cap-11-2016-solommons-organica-ii http://www2.iq.usp.br/docente/majokato/Disciplinas/QFL%200342%20diurno/2016_QFL-0343_09_abril_Adicoes_eletrofilicas.pdf http://www2.iq.usp.br/docente/majokato/Disciplinas/QFL%200342%20diurno/2016_QFL-0343_09_abril_Adicoes_eletrofilicas.pdf
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