ESTRUTURA E REATIVIDADE DE ALCENOS E ALCINOS

Transcrição

1 ESTRUTURA E REATIVIDADE DE ALCENOS E ALCINOS

2 INTRODUÇÃO

3 NOMENCLATURA DE ALCENOS NOMEIE O HIDROCARBONETO PRINCIPAL SUFIXO ENO NUMERE OS ÁTOMOS DE CARBONO DA CADEIA

4 NOMENCLATURA DE ALCENOS ESCREVA O NOME COMPLETO

5 NOMENCLATURA DE ALCENOS

6 1. Dê o nome dos seguintes compostos 2. Desenhe as estruturas correspondentes aos seguintes nomes a) 2-metil-1,5-hexadieno b) 2,3,3-trimetil-1,4,6-octatrieno c) 3-etil-2,2-dimetil-3-hepteno d) 3,4-diisopropril-2,5-dimetil-3-hexeno

7 ALCINOS NOMENCLATURA Para os alcinos é utilizado o sufixo ino, e a posição da ligação tripla é indicada fornecendo o número do primeiro carbono de alcino na cadeia. Inicia-se a numeração da cadeia principal pela extremidade mais próxima da ligação tripla, de modo que esta receba o menor número possível

8 ALCINOS NOMENCLATURA Os compostos com mais de uma ligação tripla são denominados diinos, triinos, etc. A numeração de uma cadeia começa pela extremidade mais próxima da primeira ligação multipla, seja ela dupla ou tripla. Quando existe escolha, as duplas ligação devem receber os menores números

9 NOMENCLATURA DOS ALCINOS

10 NOMENCLATURA DOS ALCINOS Nomeie os seguintes compostos

11 ISOMERIA CIS-TRANS EM ALCENOS

12 ISOMERIA CIS-TRANS EM ALCENOS A ISOMERIA CIS-TRANS NÃO ESTÁ LIMITADA AOS ALCENOS DISSUBSTITUíDOS

13 ISOMERIA CIS-TRANS EM ALCENOS EXERCÍCIO Quais dos seguintes compostos podem existir como pares de isômeros cis-trans?

14 ISOMERIA CIS-TRANS EM ALCENOS NOMENCLATURA E,Z

15 ISOMERIA CIS-TRANS EM ALCENOS NOMENCLATURA E,Z REGRAS DE ATRIBUIÇÃO IGUAIS ÀQUELAS VISTAS PARA CONFIGURAÇÃO R,S Regra 1 - prioridades de acordo com o número atômico

16 ISOMERIA CIS-TRANS EM ALCENOS NOMENCLATURA E,Z Regra 2 prioridades de acordo com o número atômico átomos mais afastados

17 ISOMERIA CIS-TRANS EM ALCENOS NOMENCLATURA E,Z Regra 3 ligações múltiplas

18 ISOMERIA CIS-TRANS EM ALCENOS NOMENCLATURA E,Z EXERCÍCIO 1. Coloque os seguintes substituíntes em ordem de prioridade: 2. Atribua configurações aos seguintes alcenos como Z ou E:

19 REAÇÕES ORGÂNICAS POLARES

20 TIPOS DE REAÇÕES ORGÂNICAS REAÇÕES DE ADIÇÃO Ocorrem quando dois reagentes se unem para formar um único produto sem que haja sobra de átomos.

21 TIPOS DE REAÇÕES ORGÂNICAS REAÇÕES DE ELIMINAÇÃO Ocorrem quando um único reagente se divide em dois produtos, frequentemente com a formação de uma pequena molécula, como por exemplo água

22 TIPOS DE REAÇÕES ORGÂNICAS REAÇÕES DE SUBSTITUIÇÃO Acontecem quando dois reagentes trocam partes de suas moléculas para formar dois novos produtos

23 TIPOS DE REAÇÕES ORGÂNICAS REAÇÕES DE REARRANJO Ocorrem quando um único reagente passa por uma reorganização das ligações e dos átomos pra formar um produto isômero

24 REAÇÕES ORGÂNICAS POLARES ELETRÓFILOS E NUCLEÓFILOS A característica fundamental de todas as reações orgânicas polares é que as áreas ricas em elétrons reagem com as áreas deficientes em elétrons. As ligações são formadas quando um átomo rico em elétrons compartilha um par de elétrons com um átomo deficiente em elétrons

25 REAÇÕES ORGÂNICAS POLARES ELETRÓFILOS E NUCLEÓFILOS

26 ELETRÓFILOS E NUCLEÓFILOS Quais das seguintes substâncias se comportam como eletrófilo e quais como nucleófilos?

27 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS REAÇÃO DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA

28 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS - MECANISMO

29 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS

30 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS

31 ESCREVENDO REAÇÕES ORGÂNICAS

32 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS REGRA DE MARKOVNIKOV REGRA DE MARKOVNIKOV Na adição de HX a um alceno, o H liga-se ao carbono com menos substituíntes alquila e o X liga-se ao carbono com mais substituíntes alquila.

33 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS REGRA DE MARKOVNIKOV REAÇÕES REGIOESPECÍFICAS uma reação que pode potencialmente produzir dois ou mais isômeros e, na realidade, produz apenas um.

34 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS REGRA DE MARKOVNIKOV EXEMPLOS

35 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS REGRA DE MARKOVNIKOV Quando ambos os átomos de carbono da ligação dupla possuem o mesmo grau de substituição, o resultado é uma mistura de produtos de adição:

36 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS PREVENDO UM COMPOSTO ESPECÍFICO

37 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS SINTETIZANDO UM COMPOSTO ESPECÍFICO Qual alceno de partida você usaria para preparar o seguinte haleto de alquila? Pode haver mais de uma possibilidade

38 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS SINTETIZANDO UM COMPOSTO ESPECÍFICO

39 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS REGRA DE MARKOVNIKOV Prediga o produto das seguintes reações

40 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS REGRA DE MARKOVNIKOV A partir de quais alcenos você prepararia os seguintes haletos de alquila?

41 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS REGRA DE MARKOVNIKOV REESCREVENDO A REGRA... REGRA DE MARKOVNIKOV na adição de HX a um alceno, o carbocátion mais substituído é formado como um intermediário, preferencialmente ao menos substituído

42 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS REGRA DE MARKOVNIKOV

43 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS ESTRUTURA E ESTABILIDADE DE UM CARBOCÁTION MEDIDAS TERMODINÂMICAS MOSTRAM QUE Carbocátions são planos

44 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS ESTRUTURA E ESTABILIDADE DE UM CARBOCÁTION Quantidade de energia requerida para formar o carbocátion pela dissociação do haleto de alquila correspondente

45 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS ESTRUTURA E ESTABILIDADE DE UM CARBOCÁTION Mas...porque os carbocátions substituídos são mais estáveis que os menos substituídos? EFEITO INDUTIVO

46 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS ESTRUTURA E ESTABILIDADE DE UM CARBOCÁTION Os elétrons de um grupo alquila relativamente grande e mais polarizável podem se deslocar em direção a uma carga positiva vizinha mais facilmente que o elétrons do hidrogênio. Assim, quanto maior for o número de substituíntes alquila no átomo de carbono positivo, mais deslocada será a densidade eletrônica em direção à carga, estabilizando o cátion por efeito indutivo

47 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS ESTRUTURA E ESTABILIDADE DE UM CARBOCÁTION HIPERCONJUGAÇÃO interação entre o orbital p vazio e as ligações sigma C-H orientadas apropriadamente nos carbonos vizinhos Quanto mais grupos alquila existem no carbocátion, mais possibilidades existem para a hiperconjugação e mais estável o carbocátion

48 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS O POSTULADO DE HAMMOND A ADIÇÃO ELETROFÍLICA A UM ALCENO SUBSTITUÍDO ASSIMETRICAMENTE PRODUZ UM CARBOCÁTION INTERMEDIÁRIO MAIS SUBSTITUÍDO um carbocátion mais substituído forma-se mais rapidamente que um menos substituído e, uma vez formado, reage rapidamente para produzir o produto final UM CARBOCÁTION MAIS SUBSTITUÍDO É MAIS ESTÁVEL QUE UM MENOS SUBSTITUÍDO isto é, a ordem de estabilidade de carbocátions estabelece: terciário > secundário > primário > metila

49 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS O POSTULADO DE HAMMOND Mas...como estes dois pontos estão relacionados? Porque a estabilidade dos carbocátions intermediários afeta a velocidade com que ele é formado? ESTABILIDADE DO CARBOCÁTION VARIAÇÃO DE ΔG VELOCIDADE DA REAÇÃO ENERGIA DE ATIVAÇÃO

50 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS O POSTULADO DE HAMMOND

51 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS O POSTULADO DE HAMMOND ENDERGÔNICA EXERGÔNICA O estado de transição é mais semelhante em estrutura à espécie a qual ele é mais semelhante em energia

52 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS O POSTULADO DE HAMMOND O estado de transição para uma etapa de reação endergônica assemelha-se estruturalmente ao produto daquela etapa O estado de transição para uma etapa de reação exergônica assemelha-se estruturalmente ao reagente daquela etapa

53 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS O POSTULADO DE HAMMOND COMO ESTE POSTULADO SE APLICA ÀS REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA? ENDERGÔNICA COMO O AUMENTO DA SUBSTITUIÇÃO ALQUILA ESTABILIZA OS CARBOCÁTIONS, TAMBÉM ESTABILIZA OS ESTADOS DE TRANSIÇÃO CORRESPONDENTES, RESULTANDO EM UMA REAÇÃO MAIS RÁPIDA

54 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS O POSTULADO DE HAMMOND ESTADO DE TRANSIÇÃO PARA A PROTONAÇÃO DE ALCENOS ESSE ESTADO DE TRANSIÇÃO ESTÁ ESTABILIZADO POR HIPERCONJUGAÇÃO E FEITOS INDUTIVOS NO MESMO MODO COMO O CARBOCATION

55 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS REARRANJO DE CARBOCÁTIONS COMO PODEMOS SABER SE O MECANISMO DE ADIÇÃO ELETROFILICA VIA CARBOCÁTION DO HX AOS ALCENOS ESTÁ CORRETO? REARRANJOS ESTRUTURAIS FREQUENTEMENTE OCORREM DURANTE A REAÇÃO DO HX COM UM ALCENO

56 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS REARRANJO DE CARBOCÁTIONS COMO A FORMAÇÃO DO 2-CLORO-2-METILBUTANO PODE SER EXPLICADA?

57 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS REARRANJO DE CARBOCÁTIONS REARRANJOS DESSE TIPO SAO COMUNS NA QUIMICA DE CARBOCÁTIONS

58 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS O eletrófilo se adiciona ao carbono sp 2 que está ligado ao maior número de hidrogênios

59 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS EXERCÍCIO Coloque os carbocátions em ordem crescente de estabilidade

60 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS EXERCÍCIO Coloque os carbocátions em ordem crescente de estabilidade

61 REAÇÕES DE ADIÇÃO ELETROFÍLICA DOS ALCENOS EXERCÍCIO Quais dos seguintes carbocátions você esperaria que rearranjasse?

62 ALCENOS REAÇÕES

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64 ALCENOS REAÇÕES E SÍNTESE HALOGENAÇÃO O FLUOR É MUITO REATIVO E DIFÍCIL DE SER CONTROLADO NA MAIOR PARTE DAS APLICAÇÕES EM LABORATÓRIO, E O IODO NAO REAGE COM A MAIORIA DOS ALCENOS

65 ALCENOS REAÇÕES E SÍNTESE HALOGENAÇÃO

66 ALCENOS REAÇÕES E SÍNTESE HALOGENAÇÃO ESTEREOQUÍMICA ANTI

67 ALCENOS REAÇÕES E SÍNTESE HALOGENAÇÃO ADIÇÃO DE HALOGÊNIOS

68 ALCENOS REAÇÕES E SÍNTESE HALOIDRINAS ADIÇÃO DE ÁCIDOS HIPOALOGÊNICOS ÁCIDOS HIPOALOGÊNICOS HO-Cl HO-Br

69 ALCENOS REAÇÕES E SÍNTESE HALOIDRINAS

70 ALCENOS REAÇÕES E SÍNTESE ADIÇÃO DE ÁGUA A ALCENOS - HIDRATAÇÃO OXIMERCURIAÇÃO ALTAS TEMPERATURAS CONDIÇÕES EXTREMAMENTE ÁCIDAS

71 ALCENOS REAÇÕES E SÍNTESE MECANISMO DA HIDRATAÇÃO

72 ALCENOS REAÇÕES E SÍNTESE ADIÇÃO DE ÁGUA - OXIMERCURIAÇÃO ACETATO DE MERCÚRIO II TETRAIDROFURANO BOROIDRETO DE SÓDIO ADIÇÃO DE ÁGUA SEGUNDO MARKOVINIKOV

73 ALCENOS REAÇÕES E SÍNTESE ADIÇÃO DE ÁGUA A ALCENOS - HIDRATAÇÃO HIDROBORAÇÃO

74 ALCENOS REAÇÕES E SÍNTESE HIDROBORAÇÃO ADIÇÃO DE ÁGUA ANTI MARKOVINIKOV ESTEREOQUÍMICA SIN

75 ALCENOS REAÇÕES E SÍNTESE HIDROBORAÇÃO NÃO OCORRE FORMAÇÃO DE CARBOCÁTION

76 ALCENOS REAÇÕES E SÍNTESE Quais produto s deveriam ser obtidos da reação de 2,4-dimetil-2-penteno com : (a) BH3, seguido por H2O2, OH- (b) Hg(OAc)2, seguido por NaBH4

77 ALCENOS REAÇÕES E SÍNTESE Como você pode preparar o seguinte álcool?

78 ALCENOS REAÇÕES E SÍNTESE Mostre as estruturas dos produtos que você obteria por hidroboração/oxidação dos seguintes alcenos Quais alcenos podem ser usados para preparar os seguintes álcoois por hidroboração/oxidação?

79 ALCENOS REAÇÕES E SÍNTESE HIDROGENAÇÃO REDUÇÃO - ganho de densidade eletrônica pelo carbono - Formando C-H - quebrando C-O; C-N; C-X PLATINA PALÁDIO

80 ALCENOS REAÇÕES E SÍNTESE HIDROGENAÇÃO ESTEREOQUÍMICA SIN

81 ALCENOS REAÇÕES E SÍNTESE HIDROGENAÇÃO

82 ALCENOS REAÇÕES E SÍNTESE HIDROGENAÇÃO A hidrogenação catalítica é extremamente sensível ao ambiente estérico em torno da ligação dupla

83 ALCENOS REAÇÕES E SÍNTESE HIDROGENAÇÃO Que produtos você deveria obter da hidrogenação catalítica dos seguintes alcenos?

84 REAÇÕES DOS ALCINOS REDUÇÃO DE ALCINOS Usando qualquer alcino necessário, como você prepararia os seguintes alcenos? a) trans-2-octeno b) Cis-3-hepteno c) 3-metil-1-penteno

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