38 (UFPE-PE) Uma reação típica de alquenos é a de adição à ligação dupla
. Em relação a essa classe de reações, podemos afirmar o que segue.
I II
00 O propeno sofre reação de adição de HBr gerando 2-bromopropano.
11 O 2-metil-2-buteno sofre reação de adição de
gerando o 2,3-dibromo-2-metilpropano.
22 O 2-pentanol pode ser obtido a partir da reação de hidratação (adição de água em meio ácido) do 1-penteno.
33 A reação de adição de HBr ao 2-metil-2-buteno gera um composto que apresenta um carbono assimétrico.
I II
00 O propeno sofre reação de adição de HBr gerando 2-bromopropano.
11 O 2-metil-2-buteno sofre reação de adição de
22 O 2-pentanol pode ser obtido a partir da reação de hidratação (adição de água em meio ácido) do 1-penteno.
33 A reação de adição de HBr ao 2-metil-2-buteno gera um composto que apresenta um carbono assimétrico.
Passo 1
O enunciado dá quatro afirmações sobre reações de adição à ligação dupla
e pede que verifiquemos se cada uma é verdadeira ou falsa. As afirmações fornecidas (copiadas do enunciado) são:
\ \
O propeno sofre reação de adição de
gerando 2-bromopropano.
\ \
O 2-metil-2-buteno sofre reação de adição de
gerando o 2,3-dibromo-2-metilpropano.
\ \
O 2-pentanol pode ser obtido a partir da reação de hidratação (adição de água em meio ácido) do 1-penteno.
\ \
A reação de adição de
ao 2-metil-2-buteno gera um composto que apresenta um carbono assimétrico.
Vou analisar cada afirmação com calma, explicando os conceitos necessários (regioquímica de adição, mecanismo de hidratação em meio ácido, adição de
, conceito de carbono assimétrico) e então concluir se cada item é verdadeiro ou falso.
Passo 2
Conceito importante 1 — regra de Markovnikov (regioquímica da adição de HX a alcenos):
Quando um ácido halogenídrico (por exemplo
) adiciona-se a um alceno, a adição segue a tendência de formar o carbocátion mais estável durante a etapa de protonação. Na prática isso significa que o hidrogênio (
) se liga ao carbono da dupla que já tem mais hidrogênios (o menos substituído), e o halogênio (
) se liga ao carbono mais substituído. Esse comportamento é conhecido como regra de Markovnikov.
Quando um ácido halogenídrico
Exemplo simples para fixar:
(eteno) com
forma
; em eteno os dois carbonos são equivalentes, logo produto único. Em propileno (
), a adição de
dá majoritariamente
(2-bromopropano), porque o carbocátion secundário (no carbono central) é mais estável que o primário.
Passo 3
Aplicando ao item
:
Propeno (propileno) é . Pela regra de Markovnikov,
se liga ao
terminal e
ao carbono central, formando
, que é exatamente o
-bromopropano. Portanto a afirmação
é verdadeira.
Mecanisticamente: protonação do gera carbocátion em posição 2 (mais estável), que é atacado por
.
Propeno (propileno) é
Mecanisticamente: protonação do
Passo 4
Conceito importante 2 — adição de
a alcenos (bromação):
A adição de a uma dupla é um mecanismo em duas etapas via um intermediário bromônio (espécie cíclica onde um bromo está ligado a ambos os carbonos da antiga dupla). O resultado é uma adição vicinal (nos dois carbonos da antiga dupla) de dois átomos de bromo, em geral com estereoquímica anti (os dois bromos adicionam-se em faces opostas). O produto tem dois átomos de bromo em carbonos adjacentes, e o comprimento da cadeia de carbonos permanece o mesmo do alceno inicial — não há perda nem ganho de carbonos.
A adição de
Passo 5
Aplicando ao item
:
O alceno dado é o -metil-
-buteno. Uma representação útil é
(ou explicitando:
). Ao adicionar
sobre a dupla, os dois bromos vão se adicionar aos dois carbonos que formavam a dupla: isto gera um 2,3-dibromado do esqueleto com cinco carbonos (porque o composto inicial já tem cinco carbonos). O produto correto é o
-dibromo-
-metilbutano (nomeando corretamente o esqueleto de 4 carbonos com um metil no carbono 2), não um “dibromo-2-metilpropano”. O nome mencionado na afirmação —
-dibromo-
-metilpropano — seria inconsistente porque “propano” tem apenas três carbonos e não comporta posições 2 e 3 ao mesmo tempo como descritas. Além disso a adição de
não altera o número de carbonos: não se forma um produto com apenas três carbonos. Logo a afirmação
está errada. Em resumo: a reação de bromação dá um dibrometo vicinal na cadeia de cinco carbonos — a fórmula dada é incorreta.
O alceno dado é o
Passo 6
Conceito importante 3 — hidratação de alcenos em meio ácido (adição de água, mecanismo de Markovnikov):
A hidratação ácida de um alceno segue mecanismo similar à adição de : primeiro há protonação do alceno formando o carbocátion mais estável; em seguida
ataca o carbocátion e, por fim, ocorre desprotonação para dar o álcool. O resultado geral é que o grupo
se instala no carbono mais substituído (regra de Markovnikov), e o hidrogênio vai ao carbono menos substituído.
A hidratação ácida de um alceno segue mecanismo similar à adição de
Passo 7
Aplicando ao item
:
O alceno dado é o -penteno, que tem estrutura
. Pela hidratação ácida, a protonação preferencial coloca o carbocátion no carbono 2 (mais substituído comparado ao carbono 1), e o
ficará ligado a esse carbono 2. O produto é então
-pentanol,
. Portanto a afirmação
é verdadeira.
O alceno dado é o
Observação didática: se a reação seguisse anti-Markovnikov (por exemplo em presença de peróxidos com
), o produto seria diferente; mas hidratação ácida clássica dá Markovnikov.
Passo 8
Conceito importante 4 — carbono assimétrico (quiralidade):
Um carbono é assimétrico (quiral) quando está ligado a quatro substituintes diferentes. Se dois substituintes ligados ao carbono forem idênticos (por exemplo, dois grupos metila iguais), o carbono não é quiral.
Um carbono é assimétrico (quiral) quando está ligado a quatro substituintes diferentes. Se dois substituintes ligados ao carbono forem idênticos (por exemplo, dois grupos metila
Passo 9
Aplicando ao item
:
O alceno é novamente o -metil-
-buteno,
. Pela regra de Markovnikov na adição de
, o
se fixa no carbono mais substituído da dupla (o carbono que é terciário após protonação), ou seja no carbono central que já estava ligado a duas metilas. Após adição temos um carbono ligado a:
, a um grupo etila (
), e a duas metilas (duas
). Como há duas metilas iguais ligadas ao mesmo carbono, esse carbono tem dois substituintes idênticos, logo não é assimétrico. Portanto o produto não possui um carbono quiral nesse centro — a afirmação
é falsa.
O alceno é novamente o
Vou repetir de forma ainda mais direta: o carbono que recebe o bromo fica ligado a dois grupos metila idênticos → não há quatro grupos diferentes → não é assimétrico.
Passo 10
Resumo final das conclusões (curto e direto):
-
é verdadeira. -
é falsa. -
é verdadeira. -
é falsa.