Quais alcenos são obtidos pela desidratação catalisada por ácido do 1-hexanol?
Passo 1
O enunciado pede: “Quais alcenos são obtidos pela desidratação catalisada por ácido do \mathrm{1\text{-}hexanol}?”\n
Informações dadas (explicitadas): \mathrm{1\text{-}hexanol} é o álcool linear com fórmula estrutural \mathrm{CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2OH}.\n
O processo é “desidratação catalisada por ácido”, ou seja, em presença de ácido forte o grupo \mathrm{OH} pode ser protonado e sair como água, levando à formação de alcenos por eliminação. Não há figura extra nem restrição adicional no enunciado.
Passo 2
Entendendo o primeiro passo da reação (protonação e saída da água). Vou explicar devagar e com carinho porque é aqui que muita galera trava.\n
Quando você coloca ácido (por exemplo \mathrm{H_2SO_4} ou \mathrm{H_3O^+}), a função álcool é protonada: a \mathrm{OH} vira \mathrm{OH_2^+}, que é uma excelente saída. Em fórmula:
Depois a água pode sair, deixando um carbocátion (espere: no caso de um álcool primário a formação direta do cátion primário é pouco estável, mas vamos ver o que acontece em seguida). A perda de água dá inicialmente um cátion no carbono 1:
Esse cátion é primário e pouco estável, então dois caminhos típicos podem ocorrer: (A) eliminação concertada (E2-like) removendo um H adjacente para dar \mathrm{1\text{-}hexeno}, ou (B) rearranjos por transferência de hidreto (hydride shift) para gerar cátions secundários mais estáveis que levam a alcenos internos. Vou explicar o hydride shift porque é crucial aqui.
Passo 3
Hydride shift (transferência de um H com seus elétrons) — o que isso faz?\n
Se um hidreto (H:^-) do carbono 2 migra para o carbono 1, o carregamento positivo desloca-se para o carbono 2; isso gera um cátion secundário no carbono 2, mais estável:
\mathrm{CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2^+} \xrightarrow{\text{hydride shift from C2}} \mathrm{CH_3-CH^+-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3}
Do cátion em C_2 dá para perder um próton em C_1 e formar \mathrm{1\text{-}hexeno}, ou perder um próton em C_3 e formar \mathrm{2\text{-}hexeno}. Além disso, esse cátion secundário no C_2 pode, em princípio, sofrer outro hydride shift a partir de C_3 para gerar o cátion no C_3:
\mathrm{CH_3-CH^+-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3} \xrightarrow{\text{hydride shift from C3}} \mathrm{CH_3-CH_2-CH^+-CH_2-CH_2-CH_3}
Do cátion em C_3 a desprotonação em C_2 dá \mathrm{2\text{-}hexeno} e a desprotonação em C_4 dá \mathrm{3\text{-}hexeno}.
Resumo prático das possibilidades de eliminação a partir dos cátions formados:
Se ocorrer eliminação diretamente no sítio inicial (eliminação E2 ou perda de H de C_2 logo após saída da água) forma-se \mathrm{1\text{-}hexeno}.
Se ocorrer hydride shift para gerar cátion em C_2, a eliminação pode gerar \mathrm{1\text{-}hexeno} (menos provável nessa rota) ou \mathrm{2\text{-}hexeno}.
Se houver deslocamento adicional para cátion em C_3, a eliminação gera \mathrm{2\text{-}hexeno} ou \mathrm{3\text{-}hexeno}.
Passo 4
Aplicando a regra de estabilidade dos alcenos (regra de Zaitsev / Saytzeff) e estereoisomeria.\n
Zaitsev diz: a eliminação favorece a formação do alceno mais substituído (mais estável). Entre \mathrm{1\text{-}hexeno} (monosubstituído) e \mathrm{2\text{-}hexeno} e \mathrm{3\text{-}hexeno} (ambos dissubstituídos), os alcenos dissubstituídos são mais estáveis, logo serão os principais produtos. Além disso, para alcenos dissubstituídos a forma trans (E) é mais estável que a cis (Z), então a ordem de abundância típica será:
Ou seja, espera-se mistura de \mathrm{1\text{-}hexeno}, \mathrm{2\text{-}hexeno} e \mathrm{3\text{-}hexeno}, com \mathrm{2\text{-}hexeno} (especialmente (E)) como produto predominante.
Passo 5
Observações experimentais e práticas (o que levar para a prova).\n
Sempre escreva o mecanismo: protonação do álcool, saída de água, formação de cátion (ou eliminação concertada), possibilidade de hydride shifts, e depois desprotonação para formar o alceno. Mostre os cátions em cada passo — isso ajuda a justificar por que aparecem alcenos internos. \n- Ao justificar qual produto é majoritário, cite Zaitsev (mais substituído) e a estabilidade E > Z. Diga explicitamente que \mathrm{1\text{-}hexeno} é menos substituído que \mathrm{2\text{-}hexeno} e \mathrm{3\text{-}hexeno}. \n- Se o problema pedir proporções, diga que (E)\text{-}2\text{-}hexeno costuma ser o principal, seguido por (Z)\text{-}2\text{-}hexeno e por \mathrm{3\text{-}hexeno}; \mathrm{1\text{-}hexeno} aparece em menor quantidade.