Para cada uma das seguintes substâncias, dê os produtos que seriam formados em uma reação E2 e indique a configuração do produto:
(1S,2S)-1-bromo-1,2-difenilpropano

Passo 1

O enunciado pede: para a substância (1S,2S)-1-bromo-1,2-difenilpropano, dê os produtos que seriam formados numa reação E2 e indique a configuração dos produtos.
Informações relevantes dadas pelo enunciado:
  • A molécula é o alcano halogenado (1S,2S)-1-bromo-1,2-difenilpropano. Vou chamar os carbonos da cadeia de C_1, C_2 e C_3 (da extremidade com o bromo para a extremidade metila).
  • Em C_1 há um bromo ( \mathrm{Br}), um fenil ( \mathrm{Ph}) e um hidrogênio; em C_2 há um fenil, um grupo metila (o C_3) e um hidrogênio. Ou seja, ambos C_1 e C_2 são centros quirais na molécula original.
  • A reação pedida é E2 (eliminação bimolecular) — o que exige remoção simultânea de um próton \beta e saída do grupo \mathrm{Br} do carbono adjacente.
O que será feito nos passos seguintes: identificar quais hidrogênios \beta podem ser removidos, aplicar a regra do encaixe anti-periplanar do mecanismo E2, deduzir qual dupla se forma ( C_1=C_2 ou outra) e determinar a estereoquímica (E/Z) do produto.

Passo 2

Breve aula sobre o mecanismo E2 (do jeitinho que você precisa para a prova).
  • O E2 é uma eliminação em que uma base forte retira um hidrogênio \beta ao mesmo tempo em que o grupo de saída (aqui \mathrm{Br^-}) deixa o carbono adjacente. É uma reação concertada (uma única etapa).
  • Geometria importante: para que a sobreposição das orbitais que formam a dupla ocorra com eficiência, o hidrogênio que a base retira e o grupo que sai normalmente precisam estar em posição anti-periplanar — ou seja, na conformação em Newman ao redor da ligação C\!-\!C envolvida, esses dois grupos devem estar opostos (dihedral de 180^\circ). Essa exigência determina qual conformador leva à eliminação e, por consequência, a estereoquímica do alceno formado.
  • Regra empírica de produto majoritário: quando há possibilidade, o E2 tende a dar o alqueno mais substituído (Regra de Zaitsev), mas a exigência anti-periplanar pode ditar qual geometria (E ou Z) é obtida preferencialmente.
  • Como identificar E/Z em um alqueno: para a dupla C_1=C_2, em cada carbono compare-se as prioridades (regra CIP) dos dois substituintes ligados a esse carbono; se os grupos de maior prioridade em cada carbono estiverem do mesmo lado é Z, se estiverem em lados opostos é E.

Passo 3

Identificação dos hidrogênios \beta disponíveis para eliminação na molécula dada.
  • O grupo de saída ( \mathrm{Br}) está em C_1. Os carbonos \beta relativos a C_1 são os carbonos adjacentes: nesse caso há apenas C_2 (porque a cadeia é propano: C_1\!-\!C_2\!-\!C_3).
  • Em C_2 existe exatamente um hidrogênio (pois C_2 já liga a C_1, ao fenil e ao C_3). Logo há exatamente um hidrogênio \beta removível: o hidrogênio ligado a C_2.
  • Conclusão óbvia e importante: a única dupla que pode ser formada por E2 é entre C_1 e C_2. Não há outra posição \beta ofertando H para eliminar o \mathrm{Br}.

Passo 4

Aplicando a condição anti-periplanar e determinando a estereoquímica do produto.
  • Para que ocorra E2 precisamos de uma conformação na qual o \mathrm{Br} em C_1 e o único H em C_2 estejam anti-periplanares. A ligação C_1\!-\!C_2 permite rotação livre (ainda que os grupos fenil sejam volumosos), então existe pelo menos uma conformação com \mathrm{Br} e o H_{C_2} em anti.
  • Agora, pense nas substituições que ficarão em cada carbono da futura dupla C_1=C_2:
    • Em C_1 ficarão: \mathrm{Ph} e \mathrm{H}.
    • Em C_2 ficarão: \mathrm{Ph} e \mathrm{CH_3} (o C_3).
  • Para decidir E ou Z aplicamos regras CIP simples:
    • No carbono C_1: entre \mathrm{Ph} e \mathrm{H}, o fenil tem maior prioridade. (Logo o substituinte de maior prioridade em C_1 é \mathrm{Ph}.)
    • No carbono C_2: entre \mathrm{Ph} e \mathrm{CH_3}, o fenil tem maior prioridade. (Logo o substituinte de maior prioridade em C_2 é também \mathrm{Ph}.)
  • Portanto, a estereoquímica E/ Z depende de onde ficam os dois fenis após a eliminação: se os dois fenis ficarem em lados opostos da dupla, o produto é (E); se ficarem do mesmo lado, é (Z).
  • Qual geometria realmente resulta da eliminação anti-periplanar? Se, na conformação anti necessária, o \mathrm{Br} e o H_{C_2} estão opostos, isso coloca os dois fenis em posições também opostas na projeção (é a conformação com menores repulsões estéricas: fenis preferem ficar trans/anti). Uma análise por Newman (front C_1, back C_2) mostra que na conformação em que \mathrm{Br} e H estão anti, os dois fenis ficam anti (ou seja, a 180^\circ separação), levando ao produto com fenis trans.
  • Conclusão prática (importante para a prova): o E2 anti-periplanar favorece formar o alqueno em que os dois grupos fenil — que são os grupos de maior prioridade em cada carbono da dupla — ficam em lados opostos → produto (E) predominante.

Passo 5

Comentário sobre outros produtos possíveis (menor relevância, mas útil na prova).
  • Poderia haver formação do isômero (Z) por rotas menos favoráveis: por exemplo, se houvesse uma eliminação sin-periplanar (muito menos favorecida em condições normais) ou se a conformação que coloca \mathrm{Br} e H anti levasse ao arranjo com fenis do mesmo lado (o que, aqui, é energeticamente desfavorável). Portanto o (Z) seria produto minoritário, se ocorrer.
  • Também vale notar que após a eliminação a quiralidade desaparece (a dupla C_1=C_2 não é quiral nas condições normais), então o produto é um alceno não quiral com isomeria geométrica E/ Z.

Resposta

(E)-1,2-difenilprop-1-eno (produto majoritário, fenis trans)
(Z)-1,2-difenilprop-1-eno (produto minoritário, fenis cis)

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