1. Apresente a reação de 2-metilpent-2-eno com os seguintes reagentes:
d) \mathrm{HBr}, \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2}

Passo 1

O enunciado pede a reação de \mathrm{2{\text -}metilpent{\text -}2{\text -}eno} com os reagentes \mathrm{HBr} e \mathrm{H_2O_2}. Dados relevantes:
  • Reagente: \mathrm{HBr}.
  • Presença de \mathrm{H_2O_2} (peróxido), que altera o mecanismo de adição de \mathrm{HBr}.
  • Substrato: \mathrm{2{\text -}metilpent{\text -}2{\text -}eno}, cuja ligação dupla está entre os carbonos 2 e 3 e há um metil em C2.
O que se pede: identificar o(s) produto(s) obtido(s) e explicar como a reação ocorre.

Passo 2

Vamos escrever a estrutura condensada do alceno para ter claro onde ficam os carbonos:
\mathrm{CH_3- C(CH_3)=CH-CH_2-CH_3}
Aqui:
  • a dupla fica entre C2 e C3;
  • C2 é o carbono mais substituído (tem três grupos carbono ligados: \mathrm{CH_3} do metil, a cadeia \mathrm{CH_3-} em C1 e a ligação dupla a C3), ou seja, tende a formar radical/cátion mais estável que C3;
  • C3 é menos substituído (tem um hidrogênio em C3 e ligações para a cadeia).
Anotar a estrutura ajuda a visualizar quem vai receber o H e quem o Br.

Passo 3

Explicando a influência de \mathrm{H_2O_2} de forma didática e leve:
  • Sem peróxido, \mathrm{HBr} adiciona via mecanismo iônico (carbocátion), e a adição segue a regra de Markovnikov: o H vai ao carbono com mais Hs e o Br ao mais substituído.
  • Com peróxidos ( \mathrm{H_2O_2} aqui), ocorre o chamado efeito peróxido ou efeito Kharasch: a adição de \mathrm{HBr} passa a ocorrer por mecanismo radicalar em cadeia e o resultado é anti-Markovnikov — isto é, o bromo acaba no carbono menos substituído da dupla.
    Esse é o ponto-chave para a resposta: presença de \mathrm{H_2O_2} → anti-Markovnikov.

Passo 4

Mecanismo radicalar (como ensinar para a prova, passo a passo, sem pular etapas):
  1. Iniciação (geração de radicais a partir do peróxido). De maneira simples:
\mathrm{H_2O_2 \longrightarrow 2\, HO\cdot}
(na prática ocorre por calor/lu z/impurezas). O radical hidroxila \mathrm{HO\cdot} reage com \mathrm{HBr}:
\mathrm{HO\cdot + HBr \longrightarrow H_2O + Br\cdot}
Assim gera-se o radical brometo \mathrm{Br\cdot}.
  1. Propagação — etapa importante para entender anti-Markovnikov:
    O radical \mathrm{Br\cdot} adiciona à dupla. Há duas possibilidades de adição (vou mostrar ambas para você comparar):
  • Se \mathrm{Br\cdot} se ligasse ao carbono C2, o radical resultante ficaria em C3 (radical secundário).
  • Se \mathrm{Br\cdot} se ligasse ao carbono C3, o radical resultante ficaria em C2 (radical terciário).
    Radicais mais substituídos são mais estáveis (terciário > secundário > primário). Logo, é energeticamente favorecido que a adição de \mathrm{Br\cdot} ocorra de modo a gerar o radical mais estável: isto significa que \mathrm{Br\cdot} se liga ao C3 (o menos substituído), formando um radical no C2 (o mais substituído, terciário).
Escrevendo a etapa (de forma condensada):
\mathrm{Br\cdot + CH_3- C(CH_3)=CH-CH_2-CH_3 \longrightarrow CH_3- C^\cdot (CH_3)-CH(Br)-CH_2-CH_3}
Aqui o ponto \cdot indica o radical no C2.
  1. Propagação — segunda etapa: o radical formado no C2 abstrói um hidrogênio de \mathrm{HBr}, formando o produto final e regenerando \mathrm{Br\cdot}:
\mathrm{CH_3- C^\cdot (CH_3)-CH(Br)-CH_2-CH_3 \;+\; HBr \longrightarrow CH_3-CH(CH_3)-CH(Br)-CH_2-CH_3 \;+\; Br\cdot}
Note que o \mathrm{Br\cdot} regenerado continua a cadeia radicalar — por isso pequenas quantidades de peróxido bastam.

Passo 5

Interpretação clara (como responder numa prova):
  • O bromo termina no carbono menos substituído da dupla ( C3) — anti-Markovnikov — e o hidrogênio no carbono mais substituído ( C2).
  • O produto obtido é o alcano bromado: \mathrm{CH_3-CH(CH_3)-CH(Br)-CH_2-CH_3}.
  • Como a adição cria um centro quiral (o carbono C3 passa a ter quatro substituintes diferentes), obtém-se uma mistura racêmica de enantiômeros (mistura racêmica).

Passo 6

Comparação rápida (para fixar na prova):
  • Com \mathrm{HBr} puro (sem peróxido) → produto Markovnikov: \mathrm{2{\text -}bromo{\text -}2{\text -}metilpentano}.
  • Com \mathrm{HBr} + peróxido ( \mathrm{H_2O_2}) → produto anti-Markovnikov: \mathrm{3{\text -}bromo{\text -}2{\text -}metilpentano} (mistura racêmica).
    Memorize: peróxido + \mathrm{HBr} = anti-Markovnikov (efeito Kharasch).

Resposta

3-bromo-2-methylpentane (nome IUPAC: \mathrm{3{\text -}bromo{\text -}2{\text -}metilpentano}), obtido como mistura racêmica, com fórmula condensada \mathrm{CH_3-CH(CH_3)-CH(Br)-CH_2-CH_3}.

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