- Apresente a reação de 2-metilpent-2-eno com os seguintes reagentes:
e)
Passo 1
O enunciado pede para apresentar a reação de
com os reagentes
. Informações dadas:
- Reagente orgânico:
. - Meio reacional: água com ácido nítrico, isto é
e .
O que se espera: escrever o produto (ou produtos) formados e explicar como se chega a eles.
Passo 2
Quais reações possíveis num alceno em meio ácido aquoso?
- Em meio ácido o alceno sofre adição eletrofílica: primeiro vem protonação do duplo enlace (formação de um carbocátion), depois ataque de um nucleófilo ao carbocátion.
- No sistema
existem dois nucleófilos possíveis: a água e o íon nitrato (formado em equilíbrio de ionização do ácido: ).
Portanto as possibilidades principais são: hidratação (formação do álcool) ou adição do nitrato (formação de um éster nitrato, um alquil-nitrato).
Passo 3
Determine onde o próton se adiciona (Regra de Markovnikov e estabilidade do carbocátion). Escrevo o alceno em forma condensada:
Ao protonar o duplo enlace, o próton tende a ligar-se ao carbono que gera o carbocátion mais estável. Se o próton se liga ao carbono
(o carbono
), fica gerado o carbocátion no carbono
, cujo esqueleto será
Esse carbocátion é terciário (ligado a três grupos carbonados: o grupo metil substituinte, o grupo metil do carbono
e a cadeia para
), portanto mais estável que a alternativa (protonação ao contrário geraria um carbocátion secundário). Logo a protonação segue Markovnikov: o H vai ao carbono menos substituído e o cátion fica no carbono mais substituído (
).
Passo 4
Ataque nucleofílico do
(formação do alquil-nitrato). O íon nitrato pode atacar o carbocátion dando o éster nitrato (alquil-nitrato). A etapa pode ser representada assim:
O produto resultante é um alquil nitrato cujo grupo funcional é
ligado ao carbono secundário/terciário formado. Em nome comum e sistemático: o produto principal é o nitrato de 2-metilpentan-2-ila, que posso escrever estruturalmente como
Passo 5
Possibilidade concorrente: hidratação (formação do álcool). Se a água for o nucleófilo que ataca o carbocátion, forma-se primeiro um oxônio ligado ao carbono e, após desprotonação, obtém-se o álcool terciário:
Qual produto predomina? Em presença de
concentrado ou quando
está disponível e competitivo, a formação do alquil-nitrato é típica (ataque de
ao carbocátion). Em meio suficientemente diluído em ácido a hidratação pode competir melhor. Em resumo: ambos os caminhos são mecanisticamente possíveis, mas a adição de
formando o alquil-nitrato é o resultado esperado em presença de ácido nítrico.
Passo 6
Escrevo a reação global (principal produto esperado, via adição de
e
):
(nome do produto:
ou
).