- Apresente a reação de 2-metilpent-2-eno com os seguintes reagentes:
b)
Passo 1
O enunciado pede: escrever a reação de
com
e indicar qual(is) produto(s) se formam.
Informações relevantes fornecidas:
- Reagente:
em solvente inerte . - Reagente e condições típicas (sem luz/sem radicales ativados) indicam adição eletrofílica do halogénio ao alceno, produzindo um dicloroderivado vicinal (dicloro nas duas carbonos da dupla ligação).
- A estrutura de partida é
(esta fórmula foi extraída da nomenclatura ).
Passo 2
Conceito básico — o que acontece quando um alceno encontra
em
:
-
é apolar, mas a aproximação ao duplo ligante polariza a ligação . Um elétron do do alceno ataca um dos cloros, formando um intermediário do tipo halônio (no caso, um ion cloronio cíclico) e liberando . - Esse intermediário é um anel trígonal (um cloro ligado simultaneamente aos dois carbonos da antiga dupla), com carga positiva espalhada no halogênio. A seguir, o íon
ataca por trás (ataque nucleofílico) um dos carbonos do halônio, abrindo o anel. - O resultado é adição vicinal de dois átomos de cloro ao alceno, com estereoquímica anti (os dois cloros entram em faces opostas).
Explicando cada termo de forma simples:
- Eletrofílico: espécie que aceita elétrons (a porção
parcialmente positiva quando a ligação é polarizada). - Halônio (cloronio): intermediário onde o halogênio fica ligado a ambos os carbonos do que era a dupla, impedindo ataque frontal; isso leva o nucleófilo a atacar do lado oposto (back-side), daí a anti‑adição.
- Solvente
: não nucleofílico — não interfere, só dissolve .
Passo 3
Mecanismo passo a passo aplicado ao nosso alceno (
):
- Formação do cloronio cíclico:
- O par de elétrons
da dupla ligação ataca uma das moléculas de polarizada, ligando-se a um átomo de cloro e formando o intermediário cíclico (cloronio). Esquematicamente, dentro de :
(O intermediário tem o cloro ligado simultaneamente aos carbonos 2 e 3 em ponte.)
- Abertura do cloronio por
(ataque nucleofílico):
- O
ataca o carbono do cloronio que tem maior caráter positivo (aquele que estabiliza melhor a carga parcial; normalmente o carbono mais substituído). No nosso caso, o carbono 2 é mais substituído (tem dois grupos alquila: da cadeia e o substituinte), portanto o ataque tende a ocorrer naquele centro. - O ataque ocorre por trás (lado oposto ao cloro ponte), abrindo o anel e dando os dois cloros ligados aos carbonos 2 e 3 em disposição anti.
Passo 4
Regioquímica e estereoquímica do produto:
- Regioquimicamente, ambos os carbonos da dupla ficam clorados: produto vicinal diclorado em
e (portanto é um 2,3-dicloro). - Estereoquimicamente, a adição é anti: os dois cloros entram em faces opostas. No nosso caso particular:
- O carbono 2 já tinha dois grupos metila idênticos? Na verdade o carbono 2 tem duas substituições equivalentes de metila? Ele tem um metil lateral e o restante da cadeia (
do carbono 1) — atenção: no nosso alceno, o carbono 2 liga-se a um grupo (C1) e a um grupo substituinte — esses dois grupos são indistinguíveis (dois grupos metila)? Não exatamente: um é parte da cadeia (C1 = ) e outro é o substituinte metil no C2; como pedaços da molécula são conectados diferentemente, tecnicamente podem ser distintos quando se avalia quiralidade do produto. Porém aqui, o carbono 2 após adição acaba possuindo dois grupos alquila que são iguais em fórmula mas diferem pelo restante da cadeia; ainda assim, no conjunto da molécula que formará, o centro quiral (se existir) aparece no carbono 3, não no carbono 2, porque a simetria impede que o carbono 2 seja quirais com dois grupos metila idênticos? Para evitar confundir: o que importa é que somente o carbono 3 se tornará centro quiral (pois o carbono 2 fica com dois grupos alquila diferentes — de todo modo, o produto final apresenta um único centro quiral). - Como apenas um centro quiral é gerado (no carbono 3), o produto será uma mistura racêmica (os dois enantiômeros formam-se em quantidades iguais) — consequência da abertura do cloronio de ambos os lados da molécula em condições não assimétricas.
- O carbono 2 já tinha dois grupos metila idênticos? Na verdade o carbono 2 tem duas substituições equivalentes de metila? Ele tem um metil lateral e o restante da cadeia (
Passo 5
Produtos esperados e observações práticas:
- Produto principal: adição vicinal de
ao alceno, formando o dicloroderivado , cujo nome IUPAC é . - Estereoquímica: mistura racêmica de enantiômeros (devido à formação de um centro quiral em
e à adição anti). - Não há rearranjo carbocatiônico aqui porque o mecanismo passa por um intermediário de halônio (não por um carbocátion livre).
- O solvente
é inerte: não participa como nucleófilo. Se a reação ocorresse com radicais (luz, peróxidos), poderia haver outra via (adicionamento radicalar) que daria produtos diferentes; mas em condições normais de halogenação eletrofílica a descrição acima é a correta.