Aula Prática 8 - Química Orgânica I - Síntese de Alcenos

Prévia do material em texto

Química Orgânica Experimental I - Olga Ritter 
		Química Orgânica Experimental I - Olga Ritter
Aula Prática 08: Reação de Adição de Diclorocarbeno ao Cicloexeno: Ciclopropanação via catálise por transferência de fase
Questionamentos iniciais: 
A muito tempo tem-se o conhecimento que um halofórmio CHX3 reage com uma base forte e produz uma espécie muito reativa - um carbeno CX2. O carbeno é adicionado à ligação dupla do alceno para formar um anel de ciclopropano, conforme podemos constatar nas reações a seguir. 
Esta reação é realizada em fase homogênea usando o íon t-butóxido [(CH3)3C-] como base e álcool t-butílico anidro como solvente. Porém, essa técnica requer tempo e não fornece bons resultados. Deve-se evitar a presença de água para impedir a conversão do halofórmio e do carbeno em íon formato e monóxido de carbono (reações paralelas). 
Uma alternativa à reação homogênea é fazer a reação em duas fases: a fase orgânica contendo o alceno e o halofórmio (CHX3) e a fase aquosa contendo a base. Nestas condições a reação é muito lenta devido aos dois reagentes CHX3 e a base estarem em fase diferentes. Uma alternativa para aumentar a velocidade da reação é adicionar um sal quaternário de amônia, como o cloreto de benzil-trietilamônio, chamado de catalisador de transferência de fase.
Procedimento
Em um balão de fundo redondo de 100 mL adicione 2,5 mL (aprox. 2,05 g, 0,025 mol) de cicloexeno, 15 mL de clorofórmio e 1 mL de amaciante de roupas (solução de R4N+Cl-, sal quaternário de amônio). Adicione em seguida cerca de 2 mL de uma solução aquosa de hidróxido de sódio 50% agitando a mistura manualmente. Nos próximos 5 minutos, adicione mais 13 mL da solução de hidróxido de sódio 50% em porções pequenas. Adicione à mistura reacional algumas pedras de ebulição, adapte um condensador de refluxo e aqueça a solução até o refluxo utilizando uma manta de aquecimento (ou banho de água). Continue o refluxo da mistura de reação por mais uma hora. Após esfriar a mistura reacional, crescente sob agitação constante, 20 mL de água e, em seguida, 15 mL de diclorometano. Transfira a mistura para o funil de separação e separe as fases, e extraia a fase aquosa mais duas vezes com diclorometano (10 mL). Seque a fase orgânica com Na2SO4 anidro, filtre e evapore o solvente sob pressão reduzida. Pese o produto para calcular o rendimento. O produto coletado pode ser identificado por espectroscopia de infravermelho e sua pureza pode ser determinada através de análise por cromatografia gasosa.
Questões para pensar e discutir
1) Nesta reação a fim de tornar a reação mais rápida utiliza-se um catalisador de fase. E o que seria então um catalisador de fase? Como este tipo de catalisador pode atuar em uma reação química?
2) Caso não dispuséssemos de cromatografia gasosa e espectroscopia de infravermelho. Quais testes simples você poderia fazer no produto para saber se ocorreu à reação? Mostre o mecanismo envolvido nos testes.
3) Mostre os produtos das reações do cis-2-buteno e do trans-2-buteno com carbeno.
4) Qual o rendimento da reação?
Conteúdos de Química que devem ser estudados: funções orgânicas, oxidação e redução, agentes redutores e oxidantes. 
 BIBLIOGRAFIA
1) PAVIA, D. L.; LAMPMAN, G. M.; KRIZ, G. S.; ENGEL, R. G. Introduction to
Organic Laboratory Techniques – a Small Scale Approach. Saunders College Publishing Orlando, USA. 1988.
N
Cl
C
X
XH
X
+
OH
C
X
X
X
+H
2
O
C
X
X
+X
Formaçãodocarbeno
Adiçãoaoalceno
C
X
X
+
X
X