CICLO Hexeno

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QUIMICA ORGÂNICA APLICADA À FARMÁCIA I 
 
 
 
 
 
 
OBTENÇÃO DO CICLO-HEXENO A PARTIR DO CICLO-HEXANOL 
 
 
 
 
SANTOS, 18 DE MAIO DE 2021. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CICLO-HEXENO 
 
O ciclohexeno é um alceno ou de olefina cíclica com a fórmula molecular 
C6 H10. Consiste em um líquido incolor, insolúvel em água e miscível com 
muitos solventes orgânicos. É caracterizada por ser inflamável e, na natureza, 
geralmente é encontrada no alcatrão de carvão. 
Quase a totalidade do ciclohexano produzido é destinada à produção do ácido 
adípico, caprolactama e hexametilenodiamina, importantes intermediários na 
cadeia de produção do nylon. Parte pequena da produção é empregada como 
solvente e diluente em reações de polimerização. 
O ciclohexeno é produzido comercialmente por hidrogenação do benzeno e por 
desidratação do álcool ciclohexanol; isto é, uma forma mais oxidada. Como 
outros cicloalcenos, ele experimenta reações de adição eletrofílica e com 
radicais livres; por exemplo, a reação de halogenação. 
 
 
 
O ciclohexeno é usado como solvente e, portanto, possui inúmeras aplicações, 
como: estabilizador de gasolina com alta octanagem e para extração de óleo. 
Porém, o mais importante é que o ciclohexeno serve como matéria-prima e 
intermediária para obter inúmeros compostos de grande utilidade, incluindo: 
ciclohexanona, ácido adípico, ácido maleico, ciclohexano, butadieno, ácido 
ciclohexilcarboxílico, etc. 
 
 
 
 
Molécula do ciclohexeno 
 Estrutura de ciclohexeno. 
 
A imagem acima mostra a estrutura do ciclo-hexeno com um modelo de 
esferas e barras. O anel de seis carbonos e a ligação dupla, ambas 
insaturações do composto, podem ser observados. 
Para começar, os átomos de carbono de ligação dupla estão de hibridação sp2, 
o que lhes dá uma geometria plana trigonal. Portanto, esses dois carbonos e 
aqueles adjacentes a eles estão no mesmo plano; enquanto os dois carbonos 
na extremidade oposta (para a ligação dupla), estão acima e abaixo desse 
plano. 
 
 
 
 
 
 
Observe a imagem acima que a faixa preta é composta por quatro carbonos: os 
dois da ligação dupla e os outros adjacentes a eles. A perspectiva exposta é a 
que seria obtida se um espectador colocasse o olho em frente ao elo duplo. 
Pode-se então ver que um carbono está acima e abaixo deste plano. 
 
Interações intermoleculares 
O ciclohexeno é um hidrocarboneto e, portanto, suas interações 
intermoleculares são baseadas nas forças de dispersão de Londres. 
Isso ocorre porque a molécula é apolar, sem momento dipolar permanente e 
seu peso molecular é o fator que mais contribui para mantê-la coesa no líquido. 
Da mesma forma, a ligação dupla aumenta o grau de interação, uma vez que 
não pode se mover com a mesma flexibilidade que a dos outros carbonos, e 
isso favorece a interação entre as moléculas vizinhas. É por esse motivo que o 
ciclohexeno tem um ponto de ebulição ligeiramente mais alto (83°C) do que o 
ciclohexano (81°C). 
Solubilidade em água: Virtualmente insolúvel (213 mg / L). 
Solubilidade em solventes orgânicos: Miscível com etanol, benzeno, 
tetracloreto de carbono, éter de petróleo e acetona. Espera-se que seja capaz 
de dissolver compostos apolares, como alguns dos alótropos do carvão. 
 
 Vista frontal da estrutura do ciclohexeno 
 
Estabilidade 
O ciclohexeno não é muito estável durante o armazenamento a longo prazo. A 
exposição à luz e ao ar pode causar produção de peróxido. Também é 
incompatível com agentes oxidantes fortes. 
 
Reações 
Os cicloalcenos sofrem principalmente reações de adição, tanto eletrofílicas 
quanto com radicais livres. 
– Reage com o bromo para formar 1,2-dibromociclo-hexano. 
-É capaz de produzir um epóxido (óxido de ciclo-hexeno) na presença de ácido 
peroxibenzóico. 
 
SÍNTESE DO CICLOHEXENO 
 
DESIDRATAÇAO DO CICLOHEXANOL 
Reações de eliminação são uma das mais importantes e fundamentais classes 
de reações químicas. Basicamente, o mecanismo da eliminação compreende a 
saída de dois átomos ou grupos de átomos em uma molécula orgânica. 
Eliminações do tipo 1,2 fornecem ligações duplas, sendo uma ótima 
metodologia para a preparação de alcenos. 
Quando um álcool é aquecido na presença de um ácido forte, ocorre a 
eliminação de água com formação de um alceno. Esta reação é conhecida 
como desidratação de álcoois. Quando tratados com ácidos, álcoois 
secundários e terciários geralmente eliminam água através de um mecanismo 
envolvendo a participação de um carbocátion como intermediário (mecanismo 
E1). 
Dependendo de uma série de fatores (substrato, temperatura, condições 
reacionais) as reações de substituição nucleofílica também podem ocorrer no 
meio reacional, fornecendo éteres como sub-produtos. 
A reação global abaixo descreve a produção de ciclohexeno. Houve reação de 
eliminação intramolecular de alcoóis, através da catálise ácida do ácido 
sulfúrico com o ciclohexanol. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
No mecanismo da reação um hidrogênio ligado ao oxigênio na molécula de 
ácido fosfórico se liga ao oxigênio da hidroxila (do ciclohexanol) formando a 
base conjugada íon dihidrogenofosfato e o cicloexanol protonado. O oxigênio 
da hidroxila protonada (do ciclohexanol) rompe a ligação com o ciclo ficando 
com o par de elétrons e tornando o carbono deficiente de elétrons. Enquanto, 
o oxigênio com carga formal negativa do íon dihidrogenofosfato se liga 
com um hidrogênio de um dos carbonos beta do ciclo e o par de elétrons da 
ligação C-H é utilizado para formar a ligação deficiência de elétrons. 
Assim, há a formação do ciclohexeno e água (na presença do catalisador 
utilizado na reação, ácido fosfórico). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para a síntese do ciclohexeno é essencial a realização da catálise ácida 
com o aquecimento da solução em meio ácido. Assim, houve o 
aquecimento da solução de ciclohexanol em meio ácido, através da 
destilação fracionada. 
Após o término da destilação fracionada, o destilado foi coletado em um tubo 
de ensaio, onde ficou em repouso por alguns minutos até o resfriamento 
do destilado à temperatura ambiente. Em seguida, foram adicionadas ao 
tubo algumas gotas de ácido sulfúrico e permanganato de potássio para a 
identificação do cicloexeno. Notou-se que a cor violeta do permanganato de 
potássio se descorou formando uma cor marrom, devido à presença do 
alceno. 
Reação Global da Síntese do Ciclohexeno 
Mecanismo da Síntese do Ciclohexeno 
HIDROGENAÇÃO PARCIAL DO BENZENO 
 
A hidrogenação parcial do benzeno a ciclohexeno é conhecida há mais de 100 
anos, no entanto somente em 1957 este produto foi detectado. Desde então, a 
ocorrência de ciclohexeno formado como um intermediário reacional foi 
reportada por muitos pesquisadores. A reação de hidrogenação do benzeno é 
uma reação química sucessiva (benzeno-ciclohexeno-cicloexano) exotérmica, 
termodinamicamente favorável à produção de cicloexano. Para se obter maior 
seletividade em ciclohexeno é necessário utilizar uma estratégia cinética, com 
o uso de catalisadores e meios reacionais adequados. A abaixo apresenta os 
parâmetros termodinâmicos para a reação de hidrogenação do benzeno. 
 
 
 
 
 
A presença de ciclohexeno suporta o mecanismo de reação proposto por 
Horiuti e Polanyi, segundo o qual as moléculas de benzeno adsorvidas na 
superfície do catalisador são hidrogenadas em duas etapas pela ação de 
hidrogênio dissociado também adsorvido a essa superfície. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Uma alta seletividade em ciclohexeno somente pode ser esperada quando o 
intermediário está fracamente ligado à superfície do catalisador, podendo 
dissolver antes de sua hidrogenação a ciclohexano. 
O ciclohexeno é um atrativo químico industrial para a síntese de compostos 
orgânicos, e também material bruto para a produção de cicloexanona e 
cicloexanol,os quais são utilizados para a produção de Nylon, além de seus 
derivados serem estruturas valiosas para a síntese de diversos compostos em 
química fina. 
REAÇÃO DE DIELS-ALDER 
A reação de Diels-Alder é uma cicloadição entre um dieno conjugado e um 
segundo componente, denominado dienófilo, que contém uma ligação dupla ou 
tripla. No processo duas ligações σ são formadas à custo de duas ligações π. 
 
 
 
 
 
 
Nessa reação de cicloadição, C-1 e C-4 do sistema conjugado dieno ficam 
ligados aos carbonos que possuem duplas ligações de carbonila insaturada 
para formar um anel com 6 carbonos. Nesse mecanismo de reação de um 
único passo, novas ligações carbono-carbono são parcialmente formadas no 
mesmo estado de transição, embora não necessariamente na mesma 
extensão. 
A reação de Diels-Alder é útil não só pela formação do anel, mas sim porque 
ela pode ser usada para a geração de uma grande variedade de reagentes. 
Esse tipo de reação é favorecida pelos elétrons que retiram substituintes no 
dienófilo, mas até mesmo os alcenos simples podem reagir. A reação 
geralmente ocorre com o aumento de calor quando os reagentes são 
simplesmente misturados entre si. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REAÇÃO DE ELIMINAÇÃO 
 
Durante uma reação de eliminação, a molécula inicial perde (elimina) uma 
parte dela (molécula pequena) para que seja obtida outra molécula de menor 
massa com insaturação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Os exemplos mais importantes são: 
 
 
 
 
Desidrohalogenação De Haletos De Alquila 
 
 
 
 
Desidratação de Álcoois 
 
 
Em geral, as reações de eliminação estão em competição com as reações de 
substituição. Em uma eliminação, o substrato é atacado por uma base que 
produz a abstração de um H e a saída de um íon negativo (haleto ou 
hidroxila). A substância básica de ataque também tem caráter mais ou menos 
nucleofílico, portanto, não seria estranho que, além do ataque básico a um H, 
desse origem a um ataque nucleofílico a um carbono causador da substituição. 
 
 
 
 
 
 
 
Quando o bromocicloexano é atacado pelo íon hidroxila, uma base forte e um 
nucleófilo forte, dois produtos são formados, o cicloexanol, conseqüência da 
substituição do Br pelo OH, e o cicloexeno, conseqüência da eliminação do 
HBr. De acordo com o equilíbrio base-nucleófilo do reagente utilizado, o 
produto de eliminação ou substituição será aumentado. 
Como as substituições, as reações de eliminação podem ocorrer por dois 
mecanismos. Um unimolecular (E1) e outro bimolecular (E2). O mecanismo 
unimolecular ocorre por meio de carbocações (como SN1) e sua taxa de 
reação depende apenas da concentração do substrato. O mecanismo 
bimolecular é um processo combinado (como SN2) no qual a base arranca um 
H ao mesmo tempo em que o grupo de saída se separa. Consequentemente, a 
taxa de reação depende do substrato e da concentração de base. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CONVERSÃO DO CICLOHEXANO EM ÁCIDO HEXANO-1,6-DIÓICO (ÁCIDO 
ADÍPICO) 
 
Ácido Adípico 
O ácido adípico é um ácido dicarboxílico (apresenta duas carboxilas em sua 
estrutura), é representado pela fórmula química C6H10O4, nomeado 
oficialmente ácido hexanodióico , sólido (forma de cristais), de cor branca, 
inodoro, pouco solúvel e mais denso que a água e solúvel em solventes 
orgânicos tais como álcool e acetona. 
 
 
 
 
 
 
Uma das principais aplicações do ácido adípico é a produção do sal nylon. 
Tem efeito acidulante e flavoriznate, ou seja, é capaz de tornar o sabor de 
alimentos e bebidas mais ácidos e disfarçar sabores indesejáveis oferecidos 
por outros componentes, por isso é aplicado à produção de refrigerantes de 
frutas, queijos, marmeladas, pós para alimentos e como indutor da formação de 
géis que se assemelham com gelatinas e geleias. Também é utilizado na 
fabricação de ésteres aplicados aos lubrificantes e plastificantes, adesivos, 
espumas de poliuretano, tintas, medicamentos, resinas, fixadores de perfumes, 
reagentes analíticos e como catalisador em sínteses orgânicas. 
Esse ácido não reage com a água nem com materiais comuns, 
é biodegradável e, portanto, não se acumula ao longo da cadeia alimentar. O 
contato com o ácido adípico puro em pó deve ser feito meticulosamente, uma 
vez que é irritante ao aparelho respiratório, especialmente nariz e garganta, e, 
se inalado, pode causar tosse contínua e dificuldade de respirar. Na sua forma 
sólida é prejudicial principalmente à pele e aos olhos, causando irritação. 
 
 
 
 
 
 
https://www.infoescola.com/compostos-quimicos/acidulantes/
https://www.infoescola.com/quimica/esteres/
https://www.infoescola.com/quimica/sintese-organica/
https://www.infoescola.com/ecologia/biodegradacao/
https://www.infoescola.com/biologia/cadeia-alimentar/
https://www.infoescola.com/biologia/sistema-respiratorio/
Desidrohalogenação 
As reações de desidro-halogenação seguem a regra de Saytzef, que diz 
que carbonos menos hidrogenados tendem a perder hidrogênio com mais 
facilidade. Na reação abaixo, por exemplo, existem duas possibilidades de 
eliminação: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Observe que, nesta reação, a eliminação ocorre por meio da ação de hidróxido 
de potássio (KOH) em solução alcoólica. O HBr é um ácido e, por isso, é 
facilmente eliminado da molécula através do KOH, que é uma base. 
 
 
A conversão de ciclohexano em ácido hexano-1,6-dióico (ácido adípico) 
envolve as seguintes etapas. 
 
Etapa 1: -Conversão de ciclohexano em ciclohexeno. 
O ciclohexano na reação com cloro na presença de luz solar ou luz ultravioleta 
dá clorociclohexano, que no tratamento com KOH alcoólico sofre 
desidrohalogenação para formar ciclohexeno. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Etapa 2: -Oxidação de ciclohexeno para formar ácido adípico. 
O ciclohexeno é oxidado para formar um ácido dicarboxílico conhecido como 
ácido adípico. 
 
 
 
 
 
 
https://www.infoescola.com/elementos-quimicos/carbono/
https://www.infoescola.com/compostos-quimicos/hidroxido-de-potassio/
https://www.infoescola.com/compostos-quimicos/hidroxido-de-potassio/
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