Começando com um alceno apropriado, mostre a síntese do tributilborano.
Passo 1
O enunciado pede: “Começando com um alceno apropriado, mostre a síntese do tributilborano.”
Informações relevantes que temos a partir do enunciado:
Informações relevantes que temos a partir do enunciado:
- O produto alvo é o tributilborano, que é o trialquilborano com três grupos n-butilo ligados ao boro. Em fórmula óbvia isso é
ou, expandindo o grupo, . - Devemos começar com “um alceno apropriado” — isso sugere usar um alceno que ao ser hidroborado forneça o grupo
. Um alceno óbvio e simples para isso é o 1-buteno, cuja fórmula é . - Não foram dadas outras restrições (por exemplo, reagentes obrigatórios), então podemos escolher a rota clássica de hidroboração de alcenos com
(ou complexo / ) para formar trialquilboranos.
Passo 2
Escolha do método e equação global: usar hidroboração. Por que? Porque
adiciona aos alcenos de forma concertada e anti-Markovnikov, formando diretamente ligações C–B; com três equivalentes de alceno por
obtemos o trialquilborano desejado. A equação estequiométrica global (usando
) é:
Na prática costuma-se usar o complexo
ou gás
gerado/dispensado em éter/THF.
Passo 3
Mecanismo (aula mastigada): o passo-chave é a hidroboração concertada.
- Características do reagente: o boro em
é deficiente em elétrons (tem um orbital p vazio), portanto atua como eletrofilo aceitador de densidade eletrônica da dupla ligação. - Mecanismo concertado: a adição ocorre por uma estrutura de transição de quatro centros em que o hidrogênio ligado ao boro e o próprio boro “varrem” a dupla ligação ao mesmo tempo (adição síncrona). O hidrogênio vai para o carbono mais substituído; o boro prefere se ligar ao carbono menos substituído (regra anti-Markovnikov). A adição é sempre síncrona e sin (os dois novos ligantes entram do mesmo lado do plano da dupla).
- Aplicando ao nosso alceno
: o boro se liga ao carbono terminal (menos substituído) e o hidrogênio ao carbono interno da dupla. O grupo ligado ao boro após a adição é, portanto, o grupo (n-butila).
Passo 4
Intermediários e sequência de três adições: como
tem três ligações B–H, ele pode hidroborar três equivalentes de alceno, em sequência, formando primeiros um monoalquilborano, depois um dialquilborano e por fim o trialquilborano.
- 1ª adição:
- 2ª adição:
- 3ª adição:
Essas equações individuais somam-se à equação global mostrada no Passo 2.
Passo 5
Representação prática com o complexo de borano em éter/THF: na bancada normalmente usamos
(solúvel e prático). A equação real de trabalho fica:
Condições típicas: solvente anidro (éter ou THF), atmosfera inerte (N2/Ar), temperatura controlada (0 °C a RT) ao adicionar o alceno ao borano ou vice-versa conforme prática do laboratório.
Passo 6
Observações práticas e de segurança (importante para a prova/experimento):
-
(tributilborano, tri-n-butylborane) é um composto reativo e pode ser pirofórico/fortemente oxidável; manusear sob atmosfera inerte e com cuidado. - A regiochemia (anti-Markovnikov) e a sin-estereosseletividade são generalidades da hidroboração que você deve empregar mentalmente na prova quando decidir produtos.
- Em problemas teóricos, frequentemente é suficiente escrever a equação global (Passo 2) e justificar a regiochemia citando o mecanismo concertado de quatro centros.
Passo 7
Exemplo curto extra para fixar: se em vez de 1-buteno eu usasse propeno
, a mesma sequência dá o tripropilborano:
Isto reforça que cada equivalente de alceno fornece um grupo alquila ao boro, e três equivalentes convertem
em um trialquilborano.