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
(1S,2S)-1-bromo-1,2-difenilpropano
Passo 1
O enunciado pede: para a substância
-1-bromo-1,2-difenilpropano, dê os produtos que seriam formados numa reação
e indique a configuração dos produtos.
Informações relevantes dadas pelo enunciado:
- A molécula é o alcano halogenado
-1-bromo-1,2-difenilpropano. Vou chamar os carbonos da cadeia de , e (da extremidade com o bromo para a extremidade metila). - Em
há um bromo ( ), um fenil ( ) e um hidrogênio; em há um fenil, um grupo metila (o ) e um hidrogênio. Ou seja, ambos e são centros quirais na molécula original. - A reação pedida é
(eliminação bimolecular) — o que exige remoção simultânea de um próton e saída do grupo do carbono adjacente.
O que será feito nos passos seguintes: identificar quais hidrogênios
podem ser removidos, aplicar a regra do encaixe anti-periplanar do mecanismo
, deduzir qual dupla se forma (
ou outra) e determinar a estereoquímica (E/Z) do produto.
Passo 2
Breve aula sobre o mecanismo
(do jeitinho que você precisa para a prova).
- O
é uma eliminação em que uma base forte retira um hidrogênio ao mesmo tempo em que o grupo de saída (aqui ) 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
envolvida, esses dois grupos devem estar opostos (dihedral de ). 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
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
, 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 , se estiverem em lados opostos é .
Passo 3
Identificação dos hidrogênios
disponíveis para eliminação na molécula dada.
- O grupo de saída (
) está em . Os carbonos relativos a são os carbonos adjacentes: nesse caso há apenas (porque a cadeia é propano: ). - Em
existe exatamente um hidrogênio (pois já liga a , ao fenil e ao ). Logo há exatamente um hidrogênio removível: o hidrogênio ligado a . - Conclusão óbvia e importante: a única dupla que pode ser formada por
é entre e . Não há outra posição ofertando H para eliminar o .
Passo 4
Aplicando a condição anti-periplanar e determinando a estereoquímica do produto.
- Para que ocorra
precisamos de uma conformação na qual o em e o único H em estejam anti-periplanares. A ligação permite rotação livre (ainda que os grupos fenil sejam volumosos), então existe pelo menos uma conformação com e o em anti. - Agora, pense nas substituições que ficarão em cada carbono da futura dupla
: - Em
ficarão: e . - Em
ficarão: e (o ).
- Em
- Para decidir
ou aplicamos regras CIP simples: - No carbono
: entre e , o fenil tem maior prioridade. (Logo o substituinte de maior prioridade em é .) - No carbono
: entre e , o fenil tem maior prioridade. (Logo o substituinte de maior prioridade em é também .)
- No carbono
- Portanto, a estereoquímica
/ depende de onde ficam os dois fenis após a eliminação: se os dois fenis ficarem em lados opostos da dupla, o produto é ; se ficarem do mesmo lado, é . - Qual geometria realmente resulta da eliminação anti-periplanar? Se, na conformação anti necessária, o
e o 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 , back ) mostra que na conformação em que e estão anti, os dois fenis ficam anti (ou seja, a separação), levando ao produto com fenis trans. - Conclusão prática (importante para a prova): o
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 predominante.
Passo 5
Comentário sobre outros produtos possíveis (menor relevância, mas útil na prova).
- Poderia haver formação do isômero
por rotas menos favoráveis: por exemplo, se houvesse uma eliminação sin-periplanar (muito menos favorecida em condições normais) ou se a conformação que coloca e anti levasse ao arranjo com fenis do mesmo lado (o que, aqui, é energeticamente desfavorável). Portanto o seria produto minoritário, se ocorrer. - Também vale notar que após a eliminação a quiralidade desaparece (a dupla
não é quiral nas condições normais), então o produto é um alceno não quiral com isomeria geométrica / .