Quando o 2-bromo-3-fenilbutano é tratado com metóxido de sódio, resultam dois alcenos (por eliminação de E2). O produto de Zaitsev predomina.
Preveja o principal produto da eliminação de (
)-2-bromo-3fenilbutano. Essa previsão pode ser feita sem desenhar nenhuma estrutura, considerando os resultados da parte (b).
Preveja o principal produto da eliminação de (
Passo 1
O enunciado fornece que o substrato é
-2-bromo-3-fenilbutano e que ele é tratado com metóxido de sódio
, que promove eliminação do tipo E2. Diz também que surgem dois alcenos e que o produto de Zaitsev predomina. A pergunta é: qual é o principal (major) produto dessa eliminação para o isómero
?
Informações relevantes listadas:
Informações relevantes listadas:
- Substrato:
com configuração . - Base forte:
→ mecanismo E2. - Resultado: dois alcenos possíveis; o produto de Zaitsev (o mais substituído) predomina.
A resolução começa a partir dessas informações.
Passo 2
Breve revisão didática do mecanismo E2 e da regra de Zaitsev (pra eu te segurar pela mão):
- E2 é uma eliminação concertada: a base tira um protão
ao mesmo tempo em que o grupo saiente (aqui ) abandona, formando a dupla ligação. É um único passo. - Um requisito geométrico importante para E2 é a orientação anti-periplanar: o protão que é removido e o grupo saiente devem estar aproximadamente em direções opostas (anti) e no mesmo plano; isso minimiza energia de transição e é a via preferida. Então nem todo
-H disponível necessariamente reage — só aqueles que podem ficar anti a no arranjo adotado na molécula. - Regra de Zaitsev: quando há escolha de hidrogênios
, a eliminação tende a dar o alceno mais substituído (mais estável), salvo exceções (bases volumosas etc.). Aqui a base é pequena ( ), então Zaitsev vale.
Passo 3
Identificar os dois alcenos possíveis (sem desenhar estruturas complexas, só pensando no esqueleto
):
- Se a base remove um
-H do carbono (o terminal à esquerda), forma-se a dupla ligação entre e . Esse é o alceno menos substituído (produto não-Zaitsev): em nomenclatura é (ou ). - Se a base remove um
-H do carbono (o carbono ligado ao fenil), forma-se a dupla ligação entre e . Esse é o alceno mais substituído (produto de Zaitsev): é (ou ).
Como o enunciado já diz que o produto de Zaitsev predomina, o principal é o. Agora falta definir a geometria (E ou Z) do que sai majoritariamente, e aí entra a questão estereoquímica/anti.
Passo 4
Entendendo a estereoquímica: por que o produto Zaitsev formado a partir de
será o isômero
(trans) e não o
(cis)? Vou explicar passo a passo e de um jeito mental que você pode usar na prova sem desenhar muitas coisas.
- Pense no enlace C2–C3 ao olhar ao longo dessa ligação (projeção de Newman mental). A eliminação E2 precisa que o hidrogênio
removido (aqui o H em ) esteja anti ao grupo saiente ligado a . Ou seja, na conformação reativa Br e aquele H ficam opostos. - Quando Br e o H que será removido estão anti, os restantes grupos ligados a esses carbonos (os que não participam da eliminação) acabam ficando também em posições definidas: o maior substituinte em
(o fenil, ) e o maior substituinte em (o metil vindo de , ) ficam um de frente para o outro em lados opostos da nova dupla ligação. Em palavras claras: a geometria anti na etapa de eliminação leva a que os dois grupos volumosos saiam em lados opostos da dupla ligação formada → produto trans. - A configuração original
garante que exista uma conformação em que Br e o H de são anti (caso contrário a eliminação internal não ocorreria com facilidade). Assim a eliminação que dá o alceno mais substituído procede via anti-periplanar e conduz naturalmente ao isômero em que o fenil e o metil ficam trans em relação à dupla ligação. Isso é o isômero . - Em resumo: a combinação da exigência anti-periplanar do mecanismo E2 com a configuração
coloca o H apropriado anti a de modo que, no produto, os dois maiores substituintes na dupla (fenil e metil) fiquem em lados opostos — isto é -3-fenilbut-2-eno. (O outro alceno possível, , é menos substituído e portanto minoritário; e a outra geometria do alceno internal seria menos acessível por motivos conformacionais/anti da E2.)
Passo 5
Conclusão final curta e prática para a prova: o produto majoritário é o alceno mais substituído formado por remoção do
-H em
, e a exigência anti-periplanar faz esse alceno aparecer no isômero trans. Ou seja, o principal produto é o isômero trans (E) do alceno internal.