Para cada par a seguir, indique o mais estável:
or
Passo 1
O enunciado pede para indicar qual dos dois radicais apresentados é o mais estável. Os radicais são:
e
As informações relevantes são que ambos são radicais carbonados, e a estabilidade relativa entre eles deve ser comparada.
Passo 2
Para entender a estabilidade de um radical carbonado, é importante considerar:
- Hiperconjugação: interação entre orbitais
(ligações C–H vizinhas) e o orbital que contém o elétron desemparelhado (SOMO). Mais ligações C–H em carbonos adjacentes resultam em mais hiperconjugação e maior estabilização. - Efeito indutivo dos grupos alquila: grupos alquila doam densidade eletrônica, estabilizando o radical. Radicais terciários são mais estáveis que secundários, que são mais estáveis que primários, que são mais estáveis que o metílico, devido ao aumento do número de grupos alquila adjacentes e, portanto, das possibilidades de hiperconjugação.
Passo 3
Vamos classificar os radicais com base no número de carbonos ligados ao carbono radical:
Para
:
- O carbono radical está ligado a dois carbonos e um hidrogênio, tornando-o um radical \emph{secundário}.
Para
:
- O carbono radical está ligado a um carbono e dois hidrogênios, sendo um radical \emph{primário}.
Passo 4
Agora, vamos analisar a hiperconjugação:
Para
:
- O carbono adjacente à esquerda tem 2 hidrogênios, contribuindo com 2 hiperconjugações.
- O carbono adjacente à direita tem 3 hidrogênios, contribuindo com 3 hiperconjugações.
- Total aproximado de hiperconjugações possíveis: 5.
Para
:
- Há um carbono adjacente com 2 hidrogênios, contribuindo com 2 hiperconjugações.
- Total aproximado: 2.
Com mais hiperconjugação, o primeiro radical é mais estável.
Passo 5
Além da hiperconjugação, o carbono radical secundário possui dois grupos alquila ligados, que doam densidade eletrônica por indução, enquanto o primário tem apenas um. Isso reforça a maior estabilidade do radical secundário.
Passo 6
Em conclusão, o radical secundário
é mais estável devido à maior hiperconjugação e maior doação indutiva em comparação com o radical primário
. Ao analisar radicais em cadeia, identificar a classificação (primário/secundário/terciário) e contar os hidrogênios nos carbonos adjacentes fornece uma boa indicação da estabilidade relativa.