8.58 O composto A possui a fórmula \mathrm{C}_{10} \mathrm{H}_{16}. Ele reage com apenas 1 mol de \mathrm{H}_{2}, através da hidrogenação catalítica sobre o paládio. O composto A também sofre reação com o ozônio, seguida pelo tratamento com zinco, para fornecer uma dicetona simétrica, \mathbf{B}\left(\mathrm{C}_{10} \mathrm{H}_{16} \mathrm{O}_{2}\right).
(a) Quantos anéis o composto \mathbf{A} possui?
(b) Quais são as estruturas de \mathbf{A} e \mathbf{B} ?
(c) Escreva as reações.

Passo 1

Vamos resumir o que o enunciado nos dá e o que precisamos descobrir. Temos um composto A de fórmula \mathrm{C}_{10}\mathrm{H}_{16} que:
  • Reage com exatamente 1 mol de \mathrm{H}_2 em presença de Pd \to só há uma dupla ligação.
  • Dá um produto B de fórmula \mathrm{C}_{10}\mathrm{H}_{16}\mathrm{O}_{2} ao sofrer ozonólise seguida de redução (Zn) \to a dupla se rompe e forma duas carbonilas.
    O índice de insaturação de A é
\frac{2\cdot10 + 2 - 16}{2} = 3.
Como já há 1 dupla, sobram 2 graus de insaturação, que só podem vir de 2 anéis. Portanto, A é bicyclo e tem 1 dupla.

Passo 2

(a) Quantos anéis A possui?
Do cálculo acima, A tem 2 anéis.

Passo 3

(b) Proposta de estrutura para A.
Um monoterpeno clássico com 2 anéis e 1 dupla é o camphene, cujo nome sistemático é
2,2,6\text{-trimetilbicyclo[3.1.1]hept-2-eno.}
Em traço-esquemático:
CH _3 CH _3
\quad \diagup\quad\quad\diagdown
\quad C\quad\quad C
\quad/ \ \quad / \
C\quad\quad C ==C\quad\quad C
\quad \ /\quad\quad \ /
\quad C\quad\quad C
\quad/\quad\quad\quad \
CH _3\quad\quad H \quad \leftarrow aqui sai o terceiro CH_3 em posição 6
Ou seja, A é este esqueletro bicicíclico com três metil nos vértices 2,2 e 6 e uma dupla em 2 3.

Passo 4

(c) Proposta de estrutura para B e reações.
Na ozonólise de A a dupla C 2=C 3 se parte ao meio e forma duas cetonas, uma em C 2 e outra em C 3; como o esqueleto é simétrico, obtemos uma dicetona simétrica de fórmula \mathrm{C}_{10}\mathrm{H}_{16}\mathrm{O}_{2}. Em nomenclatura sistemática:
2,2,6\text{-trimetilbicyclo[3.1.1]heptane-2,3-diona.}
As reações são, então:
\text{A (camphene)} \;+\; \mathrm{H}_2\;/\mathrm{Pd}\;\longrightarrow\;\text{camphane (saturado)}
\text{A (camphene)} \;+\;\mathrm{O}_3,\;\text{seguido de Zn}\;\longrightarrow\; \text{B = dicetona }(2,2,6\text{-trimetilbicyclo[3.1.1]heptane-2,3-diona})

Resposta

(a) 2 anéis
(b)
A é o camphene, 2,2, 6-trimetilbicyclo[ 3.1. 1]hept- 2-eno;
B é a dicetona simétrica 2,2, 6-trimetilbicyclo[ 3.1. 1]heptane- 2,3-diona.
(c)
\text{camphene} \xrightarrow[\text{Pd}]{\mathrm{H}_2} \text{camphane} \quad\text{e}\quad \text{camphene} \xrightarrow[\text{Zn}]{\mathrm{O}_3} \text{dicetona (B)}

Exercícios relacionados